Магматические породы крупнообломочного материала из угольных пластов Донецкого бассейна
Химические анализы магматических пород и их петрохимические пересчеты по системе А.Н. Заварицкого и CIPW. Специфические условия попадания валунов и галек. Исследование вопросов геологической истории формирования продуктивных толщ угольных бассейнов.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.04.2019 |
| Размер файла | 26,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина
Магматические породы крупнообломочного материала из угольных пластов Донецкого бассейна
А.А. Клевцов, к. геол. н., доцент
Актуальность. Нахождение в угольных пластах крупнообломочного материала принадлежит к относительно редким и слабо изученным явлениям. Специфические условия попадания валунов и галек, сравнительно недалекое перенесение больших обломков, сохранение петрографических типов пород (структура, текстура, минеральный состав) из областей сноса позволят более углубленно и обосновано выяснить ряд важных вопросов геологической истории формирования продуктивных толщ угольных бассейнов. Сравнение петрографического состава валунов и галек с предполагаемыми питающими провинциями позволяет решать вопрос об областях сноса. И поэтому первым этапом в исследованиях является изучение петрографического состава крупнообломочного материала из угольных пластов Донецкого бассейна.
Объект и предмет исследования - валуны и гальки из пластов угля.
Целью настоящей работы является исследование вещественного состава валунов и галек магматических пород и сравнение их петрографического состава с предполагаемыми питающими провинциями.
Данная статья является продолжением работы по изучению крупнообломочного материала из угольных пластов Донецкого бассейна [1,2] и посвящена расшифровке минералого-петрографического состава только магматических пород, так как они составляют 30% всего крупнообломочного материала из угольных пластов [3].
По результатам пересчетов химических анализов (по американской системе CIPW и системе А.Н. Заварицкого) и по изучению шлифов [4, 5, 6] можно среди изверженных пород выделить следующие типы: граниты, гранодиориты, кварцевые диориты, диориты, диабазы, фельзит- порфиры, кератофиры, кварцевые порфиры.
Среди гранитоидов нами выделено несколько разновидностей.
Гранодиорит-порфир (6-281 - первая цифра - номер химического анализа, вторая - номер шлифа; если цифра одна - химические анализы не проводились) (шахта «Горняцкая восточная»). Структура порфировидная. Структура основной массы микрогранитовая. Содержит вкрапленники олигоклаза (45%) и калиевого полевого шпата (до 20 %). В основной массе присутствует кварц (до 25%), карбонатизированные зерна плагиоклаза (5%) и биотит (до 5%). Акцессорные минералы: циркон, апатит, гранат.
Гранодиорит-порфиры (5-266, 272) (шх. «Горняцкая восточная»). Структура порфировидная. Структура основной массы микрогранитовая. Содержит вкрапленники зонального олигоклаза (40-50%) и ортоклаза (15%). В ОСНОВНОЙ массе кварц (до 20%), карбонатизироваииые зерна плагиоклазов (10%), биотит (5%) и единичные зерна роговой обманки. Акцессорные минералы: апатит, циркон, гранат.
Щелочной гранит (15-230) (шх. «Горняцкая восточная»). Структура гипидиоморфно-зернистая. Породообразующие минералы: кварц (3040%), разложившиеся зерна полевого шпата (50-55%), биотита (5%). Акцессорные минералы: гранат (определение производилось по данным химического анализа (табл. 1).
Таблица 1. Химический состав гранитоидов (первая цифра - номер химического анализа, вторая - номер шлифа)
|
Химический |
Образцы |
||||||
|
состав |
5-269 |
6-281 |
15-230 |
12-206 |
24-92 |
25-102 |
|
|
Si02 |
66,58 |
62,04 |
72,76 |
68,31 |
67,66 |
64,36 |
|
|
ТІО2 |
0,25 |
0,30 |
0,33 |
0,37 |
0,28 |
1,25 |
|
|
А1203 |
14,6 |
14,80 |
13,89 |
16,44 |
14,89 |
16,71 |
|
|
Fe203 |
0,12 |
0,20 |
1,81 |
1,07 |
0,17 |
0,67 |
|
|
FeO |
1,25 |
0,65 |
1,01 |
2,05 |
0,97 |
5,62 |
|
|
MnO |
0,12 |
0,22 |
0,02 |
0,02 |
0,07 |
0,07 |
|
|
MgO |
1,23 |
0,59 |
0,19 |
1,51 |
0,71 |
1,74 |
|
|
CaO |
3,13 |
7,71 |
1,44 |
0,92 |
4,28 |
2,21 |
|
|
Na20 |
5, 26 |
3,75 |
4,79 |
4,84 |
4,71 |
3,89 |
|
|
K2O |
0,77 |
1,49 |
0,51 |
1,02 |
2,86 |
0,94 |
|
|
Р2О5 |
0,14 |
0,12 |
0,33 |
0,06 |
0,15 |
0,17 |
Гранат-биотитовый гранодиорит (25-102) (шх. «2 Северная»). Структура гипидиоморфно- зернистая. Минеральный состав: кварц (25%), альбит-олигоклаз (30-45%), калиевый полевой шпат (10- 15%), биотит (10-15%), гранат (5%). Акцессорные минералы: апатит, циркон.
Катаклазированный гранит (12-206) (шх. «Горняцкая восточная»). Структура катакластическая. Содержит: кварц (30%), калиевый полевой шпат (сильно серицитизированный (3035%)), кислые плагиоклазы (30%), биотит(5%).
Гранодиорит - порфир (24-92) (шх. «2 Северная»), Структура порфировидная. Структура основной массы микрогранитовая.
Таблица 2. Пересчеты химических анализов гранитных и гранитоидных валунов методом А.Н. Заварицкого
|
Образцы |
Показатели |
||||||||||
|
а |
b |
c |
s |
f |
m' |
с' |
n |
t |
Ф |
||
|
5-269 |
11,37 |
7,16 |
5,02 |
76,45 |
13,40 |
18,46 |
71,15 |
79,22 |
0,38 |
2,06 |
|
|
15-230 |
10,98 |
6,37 |
1,71 |
84,0 |
38,9 |
49,0 |
56,6 |
93,3 |
0,31 |
2,38 |
|
|
12-206 |
5,57 |
13,14 |
1,12 |
79,49 |
22,58 |
19,6 |
- |
26,66 |
0,44 |
7,42 |
|
|
24-92 |
11,82 |
3,35 |
4,48 |
80,46 |
34,04 |
36, 2 |
29,8 |
91,6 |
8,5 |
4,3 |
|
|
25-102 |
10,29 |
9,28 |
2,78 |
77,61 |
66,9 |
33,08 |
- |
86,1 |
1,4 |
3,08 |
По системе CIPW
|
Образцы |
Показатели |
||||||||||
|
Q |
or |
ab |
an |
hy |
ар |
il |
mt |
Pr |
с |
||
|
5-269 |
22, 1 |
8,90 |
32,0 |
19,3 |
- |
0,34 |
0,61 |
0,23 0,3 |
0,6 |
- |
|
|
15-230 |
40,2 |
3,0 |
39,8 |
6,12 |
0,47 |
0,9 |
0,62 |
1,1 |
3,16 |
||
|
12-206 |
|||||||||||
|
24-92 |
31, 8 |
6,18 |
40,90 |
3, 34 |
3,92 |
0,34 |
0,76 |
1,62 |
2,80 |
6,02 |
|
|
25-102 |
22,5 |
3,90 |
39, 85 |
17,52 |
1,72 |
0,32 |
0,67 |
0,23 |
- |
- |
|
|
28,6 |
5,57 |
32, 51 |
10,01 |
10,7 |
0,34 |
2,28 |
0,93 |
2,6 |
5,71 |
Содержит: вкрапленники олигоклазандезина (45%) и ортоклаза (25%). В основной массе кварц (до 25%) и карбонатизированные зерна плагиоклазов (5%).
Гранодиорит (392) (шх. «Им. Горького»). Структура гипидиоморфно-зернистая. Минеральный состав: олигоклаз (50%), ортоклаз (25%), кварц (20%), мусковит (5%). Акцессорные минералы: апатит и циркон. Химический состав некоторых из описанных гранитоидных валунов представлен в табл.1. Содержание Si в породах изменяется от 62.04 (6-281) до 72.76 (15-230). Следует также отметить повышение содержания FeO - 5,62% в валуне гранат-биотитового гранодиорита (25-102) и СаО - 7,71% в гранодиорит-порфире (6-281).
Несколько валунов является кварцевыми диоритами и диоритами.
Кварцевый диорит-порфир (9-212) (шх. «Горняцкая восточная»). Структура порфировидная. Содержит вкрапленники олигоклаза (5060%) и калиевого полевого шпата (5%). В основной массе присутствует кварц (до 15%), карбонатизированные зерна плагиоклазов (20%) и единичные зерна роговой обманки и эпидота. Акцессорный минерал: апатит.
Кварцевый диорит карбонатизированный (21-311) (шх. «2 Северная»). Минеральный состав; карбонатизированные зерна олигоклазаандезина (80%), кварц (10-15%) и крупных зерен биотита (5%).
Диорит карбонатизированный (2-257) (шх. «Горняцкая восточная»). Состоит из карбонатизированных зерен плагиоклаза 80-90% и кварца до 5% (определение производилось по результатам химических анализов). Химический состав этих пород представлен в таких соотношениях (табл. 3). Содержание Si изменяется от 59,00 (21311) до 60.60 (9-212). Следует также отметить повышенное содержание во всех образцах СаО и N2O и пониженное Fe203, FeO, MgO, K2O.
Следует также отметить эффузивные аналоги гранитов, которые представлены кварцевыми порфирами (обр. 4-314, 8-320) (шх. «Западная капитальная») и обширной группой фельзит- порфиров.
Фельзит-порфир (81) (шх. «2 Северная»). Структура порфировая. Основная масса микрофельзитовая. Порфировые выделения представлены полевыми шпатами и единичными зернами сильно измененной роговой обманки. Среди полевых пшатов различают кислые плагиоклазы и единичные зерна ортоклаза.
Фельзит-порфиры (19-254, 69, 2, 43, 95) (шх. «Горняцкая восточная»). Структура порфировая. Основная масса фельзитовая. Порфировые выделения представлены полевыми шпатами и биотитом. Среди полевых шпатов различают кислые плагиоклазы и единичные зерна ортоклаза.
Особняком стоит валун кератофира (13200) (шх. «Горняцкая восточная»), состоящий из вкрапленников альбита и ортоклаза и альбитовой основной массы с единичными зернами биотита. Диабаз (72) (шх. «2 Северная»).
Структура офитовая. Минеральный состав: карбонатизированные зерна плагиоклазов и пироксенов. Кроме того, присутствует большое количество микроминдалин, заполненных халцедоном и актинолитом.
Таблица 3. Химический состав кварцкводиоритовых и диоритовых валунов (первая цифра - номер химического анализа, вторая - номер шлифа)
|
Образцы |
Химический состав |
|||||||||||
|
SiO2 |
TiO2 |
AI2O3 |
Fe2O3 |
FeO |
MnO |
MgO |
CaO |
Na2O |
K2O |
P2O5 |
||
|
9-212 |
60,60 |
0,22 |
13,78 |
0,07 |
1,34 |
0,44 |
1,49 |
6,99 |
6,80 |
0,37 |
0,12 |
|
|
21-311 |
59,00 |
0,48 |
14,98 |
0,21 |
1,41 |
0,07 |
1,14 |
7,81 |
6,13 |
0,41 |
0,24 |
|
|
2-257 |
59,38 |
0,16 |
16,21 |
0,22 |
0,34 |
0,10 |
0,25 |
8,11 |
6,77 |
0,87 |
0,02 |
Пересчеты химических анализов кварцевых диоритов методом А.Н. Заварицкого
|
Образцы |
Показатели |
||||||||||
|
a |
b |
c |
s |
f' |
m' |
c' |
n |
t |
Ф |
||
|
9-212 |
16,08 |
10,76 |
2,11 |
71,65 |
8,62 |
23,02 |
69,2 |
96,49 |
0,25 |
13,16 |
|
|
21-311 |
14,23 |
10,61 |
3,18 |
71,44 |
24,9 |
19,05 |
65,9 |
86,41 |
0,61 |
23,86 |
|
|
2-257 |
17,00 |
1,3 |
10,3 |
71,13 |
21,11 |
31,5 |
31,5 |
80,1 |
0,3 |
11,11 |
По системе CIPW
|
Образцы |
Показатели |
||||||||||
|
Q |
or |
ab |
an |
hy |
ap |
il |
mt |
Pr |
c |
||
|
9-212 |
9,73 |
2,23 |
57,7 |
5,84 |
- |
0,34 |
0,46 |
0,03 |
- |
- |
|
|
21-311 |
11,23 |
2,23 |
51,38 |
12,52 |
- |
0,34 |
0,91 |
0,46 |
- |
- |
|
|
2-237 |
5,53 |
5,51 |
57,15 |
11,13 |
- |
- |
0,3 |
0,16 |
0,6 |
- |
Сравнение петрографического состава питающих провинций с магматическими породами валунов и галек позволяет сделать следующие выводы.
Наиболее распространенные кислые породы (граниты и фельзит порфиры) (60%), так как они наиболее устойчивы при выветривании, переносе, и уже в самом торфяном болоте. Валун гранат-биотитового гранодиорита (25-102) (шахта -2 «Северная») имеет петрографическое сходство с Чудново-Бердычевскими гранитами Украинского щита [7, 8].
Присутствие в валуне диабаза (72) (шахта-2 «Северная») миндалин халцедона и актинолита указывает на то, что данная порода не принадлежит к докембрийским образованиям, т.к. халцедон под действием процессов метаморфизма превратился бы в кварц. Этот валун образовался в результате размыва кор выветривания и переотложения вулканических пород в зоне сочленения Украинского щита с Днепровско-Донецкой впадиной [9].
Петрографический состав валуна кератофира (13) (шахта «Горняцкая восточная») весьма сходен с таковыми кератофиров из зоны сочленения Донецкого бассейна с Приазовской частью Украинского щита. Аналогичные породы встречаются среди галек конгломератов «бурого» девона на южной окраине Донбасса [10].
Литература
магматический порода валун геологический
1. Зарицкий П.В. Эрратические валуны в угольных пластах Донецкого бассейна [Текст] / П.В. Зарицкий // ДАН СССР. - T 213, № 1, 1973. - С. 178-189.
2. Клевцов О.О. Грубоуламковий матеріал з вугільних шарів Донбасу і значення його вивчення для вирішення питань вугільної геології та палеогеографії [Текст]: Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук / О.О. Клевцов. - Київ, 2003. - 15 с.
3. Клевцов А.А. Вещественный состав руководящих валунов из угольных пластов восточных районов Донецкого бассейна [Текст] / А.А. Клевцов // Геология угольных месторождений: межвуз. науч.-темат. сб. - Екатеринбург, 1997. - Вып. 7. - С. 219-226.
4. Заварицкий А.Н. Изверженные горные породы [Текст] /А.Н. Заварицкий. - М.: Изд. АН СССР, 1955. -479 с.
5. Заварицкий А.Н. Пересчет химических анализов изверженных горных пород и определение химических типовых: Справочное пособие [Текст]/А.Н. Заварицкий. - М.: Росгеолтехиздат, 1960. - 156 с.
6. Половинкина Ю.И. Структуры горных пород. Т. 1. Магматические породы [Текст] / Ю.И. Половинкина. - М.: Госгеолтехиздат, 1948. - 201 с.
7. Гранитоидные формации Украинского щита [Текст] / И.Б. Щербаков, К.Е. Есипчук, В.И. Орса и др. - К.: Наук. думка, 1984. - 192 с.
8. Породообразующие гранаты украинского щита [Текст] / И.С. Усенко, Т.Я. Белевцов, Т.Г. Щербаков и др. - Киев: Наук. Думка, 1980. - 176 с.
9. Ляшкевич З.М. Магматизм Припятско-Днепровско-Донецкого палеорифта [Текст] / З.М. Ляшкевич. - К.: Наукова думка, 1977. - 177 с.
10. Макухіна Г.О. Петрографія дайково-ефузівного комплексу південно-західного Донбасу [Текст] /Г.О. Макухіна // Труди інст. геол. наук АН УСРСР, серія петрографії, мінералогії і геохімія.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Происхождение магматических пород, их классификация по различным признакам и пояснение причин различия текстуры и структуры пород. Общая характеристика главнейших представителей магматических пород: кислые, средние, основные, ультраосновные породы.
реферат [1,1 M], добавлен 20.10.2013Основы методологии шахтной сейсморазведки. Особенности шахтного волнового поля. Анализ методов сейсмических исследований в угольных шахтах. Сейсмопросвечивание угольных пластов с последующей корреляцией и построением годографов однотипных волн.
реферат [1,1 M], добавлен 19.06.2012Исследование особенностей осадочных и метафорических горных пород. Характеристика роли газов в образовании магмы. Изучение химического и минералогического состава магматических горных пород. Описания основных видов и текстур магматических горных пород.
лекция [15,3 K], добавлен 13.10.2013Проблема дегазации метана угольных пластов в РФ. Дегазация подрабатываемых пластов при разработке тонких и средней мощности пологих и наклонных пластов угля. Газопроводы и их расчет. Бурение и герметизация скважин. Контроль работы дегазационной системы.
реферат [27,6 K], добавлен 01.12.2013Краткая характеристика территории Подмосковного бассейна. Анализ геологического строения шахтного поля. Расположение и размеры угольных пластов, способы оценки запасов полезного ископаемого. Оконтуривание угольных залежей и определение срока службы шахты.
курсовая работа [42,1 K], добавлен 27.08.2011Типовые геофизические комплексы для исследования скважин и выделения угольных пластов. Методы радиоактивного и нейтронного каротажа, электрометрии. Каротаж на основе сейсмоакустических полей. Задачи ГИС при поиске и разведке угольных месторождений.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.12.2016Классификация магматических пород по происхождению и по содержанию SiO2. Географическое размещение вулканов, зоны современного вулканизма. Условия образования ледников. Общая характеристика материалов класса "самородные элементы". Процесс парагенезиса.
контрольная работа [940,8 K], добавлен 26.06.2013Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения. Механизация очистной выемки и нагрузка на забой. Подготовка шахтного поля и разработка угольных пластов. Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки на пласты.
курсовая работа [606,2 K], добавлен 18.02.2013Категории грунта по сейсмическим свойствам. Магматические метафизические горные породы - изверженные горные породы, образовавшиеся при застывании и кристаллизации магмы. Охрана недр при бурении и разработке залежей. Степень кислотности горных пород.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 26.02.2009Сведения о физико-географическом и административном положении шахтного поля шахты "Казанковская". Система разработки угольных пластов. Технологическая схема очистных работ. Нагрузка на комплексно-механизированный очистной забой. Схемы проветривания шахты.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 07.11.2014Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.
презентация [1,2 M], добавлен 10.12.2011Условия залегания мощных пластов Кузбасса. Специфика условий горных работ на шахте "Распадская-Коксовая". Использование камерно-столбовой системы при отработке целика угля неправильной формы. Отработка угольных пластов короткими очистными забоями.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 05.05.2015Состояние массива горных пород в естественных условиях. Оценка горного давления в подготовительных выработках. Схема сдвижения массива при отработке одиночной лавы. Виды разрушения кровли угольных пластов. Расчет параметров крепи очистной выработки.
учебное пособие [11,5 M], добавлен 27.06.2014Нестабилизированные глинистые растворы и суспензии из выбуренных пород. Вызов притока флюидов из пласта. Испытания объекта и исследование скважин продуктивных пластов, промывочные растворы. Сложенные малопроницаемые породы, их качество и недостатки.
реферат [24,1 K], добавлен 02.11.2011Геофизические исследования в скважинах. Затраты времени при изучении газоносности пластов. Исследование газоносности угольных пластов с помощью керногазонаборников и герметических стаканов. Затраты времени при проведении геофизических исследований.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 14.05.2015Общая характеристика осадочных горных пород как существующих в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. Образование осадочного материала, виды выветривания. Согласное залегание пластов горных пород, типы месторождений.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.02.2016Задачи анализа геологической карты. Выделение поверхностей несогласия в стратиграфическом разрезе и анализ их значения в геологической истории района. Характеристика складчатых и разрывных нарушений. Определение возраста магматических образований.
курсовая работа [25,6 K], добавлен 14.01.2016Петрография как наука. Магма и происхождение горных пород. Ультраосновные породы нормального ряда. Субщелочные породы, щелочные среднего и основного состава. Гранит, риолит и сиенит. Минеральный состав, текстуры и структуры метаморфических пород.
контрольная работа [7,1 M], добавлен 20.08.2015Общая схема образования магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Петрографические и литологические методы определения пород. Макроскопическое определение группы кислотности. Формы залегания эффузивных пород. Породообразующие минералы.
контрольная работа [91,7 K], добавлен 12.02.2016Глубинные разломы с геосинклинальными прогибами, чередование геосинклинального и платформенного режимов. Виды магматических пород, сравнительное изучение геологических структур с разной историей. Химический состав магматических и осадочных пород.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 29.07.2009
