МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА ВНИМИ
РУКОВОДСТВО
ПО ИЗУЧЕНИЮ И ДОКУМЕНТАЦИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ
Ленинград 1969
МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА ВНИМИ
РУКОВОДСТВО
ПО ИЗУЧЕНИЮ И ДОКУМЕНТАЦИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ
Ленинград 1969
лых осадков в горную породу под влиянием уплотнения, дегидратации, цементации и возникновения минеральных новообразований. Последние образуются в виде зерен и скоплений (конкреций и др.) путем химического взаимодействия составных частей осадка и окружающей среды (растворение, осаждение из раствора и при старении коллоида , перекристаллизация и т.д.).
Галечник, щебень, гравий, песок и глины превращаются соответственно в слабоцементированные конгломераты и брекчии, в гравелли-ты, песчаники и диагвнезированные глины. Торфяники и рыхлые землистые угли превращаются в бурые угли.
Структурно-текстурные признаки пород становятся более четкими и в большей степени определяются размерами зерен. Полосчатость и слоистость, как правило, усиливаются за счет вторичной (диаге-нетической ) слоистости, формирующейся путем концентрации какого-либо материала в пределах малозаметных первичных слоев или на границах слоев и поверхностях напластования. Вследствие неравномерного растворения осадка, смятия при гидротяции или увеличения объема при перекристаллизации появляется плойчатая и волниста текстура (морфологические типы слоистости приведены в гл.П).
В целом породы становятся более массивными, плотными и крепкими
Породы этой стадии, как правило, слагают угленосные толщи мезозойского возраста буроугольных месторождений, подобных Канско-Ачинскому, Серовскому и другим угольным районам.
В третью стадию (КАТАГЕНЕЗ) в результате дальнейшего уплотнения, значительных термальных, химико-физических и минералогических процессов лроисхядит завершение окаменения пород. Породы в значительной степени уплотняются и упрочняются, часто значительно изменяя первоначальный минеральный состав и структуру.
Песчано-глинистые породы и особенно угли, в значительной сте-
10
пени подвержены влиянию деформации, повышенной температуры и метасоматоза. Глинистые частицы, часто приуроченные к поверхностям напластования, в стадии катагенеза становятся отчетливо ориентированными. Это приводит к плитчатости, усиливаемой при последующем метаморфизме.
Слабосцементированные породы окончательно упрочняются и превращаются, например, алевриты, суглинки и супеси в алевролиты; ди-агенезированные глины - в аргиллиты. Угли из торфо-бурых и бурых превращаются в бурые высокой стадии углефикации и каменные угли.
Породы этой стадии литификации распространены на большинстве угольных месторождений, разрабатываемых открытым способом.
В стадию МЕТАМОРФИЗМА под влиянием, главным образом, высокой температуры и давления происходят значительные минералогические преобразования и динамические явления (ориентированная вторичная структура, рассланцевание, плойчатость). Породы становятся высо-колитифицированными и превращаются в сланцы с ярко выраженной анизотропией свойств и сланцеватой текстурой. Аргиллиты переходят в глинистые сланцы, алевролиты - в песчано-глинистые сланцы и т.п. Угли становятся полуантрацитами, антрацитами и графитами»
Углвфикация углей, как совокупность вторичных физико-химических процессов превращения торфа в бурый, каменный и антрацитовый уголь, происходит в процессе формирования угленосной толщи под влиянием времени воздействия повышенного давления и температуры.
Непрерывный генетический ряд стадий углефикации: "буроугольная - каменногугольная - антрацитовая" характеризуется, прежде всего, обогащением угля углеродом, уменьшением кислорода и внхо-да летучих веществ %увеличением отражательной способности,» т.п. (см.табл.1). Основным показателем степени углефикации является выход летучих.
И
В углепетрографии преобразования в углях каменноугольной и антрацитовой стадии называется метаморфизмом. Стадии углефикации (метаморфизма) можно выделять по распространенному 15-бальному, технилогическому подразделению углей по маркам: бурые (Б^, Б^ и Б^), длиннопламенные (Д); газовые (Г), газовые жирные (ГК), жирные (К), коксовые (Kj и ^^спекающиеся (С), слабоспекающиеся (СС), отощенные спекающиеся (ОС), тощие (Т), полуантрациты (ПА), антрациты (А).
Метаморфизм может быть регионального, контактового и динамического типа.
Региональный метаморфизм и углефикация связаны с погружением на глубину больших площадей, обусловленным геотектоническими условиями накопления осадков.Изменение выхода летучих с погружением на 100 м называется градиентом метаморфизма (углефикации). Для Донбасса он равен 0,3-2,0/6, для Кузбасса - 0,5-3,0%. При погружении в условиях Донбасса на глубину 2-3 км бурые угли переходят в газовые; при глубине 4-5 км - в жирные; при глубине более 8-9 км - в полуантрациты и антрациты.
Температура, при которой происходит изменение вещества углей марки Д в угли марки Г, равна 70°-90°; газовых в жирные - 100°-120°, отощенных спекающихся в тощие - 150°-180°; полуантрацито-вых в антрацитовые *- 190°-240°.
Контактовый метаморфизм носит локальный характер и связан с тепловым воздействием магматических пород. В Тунгусском бассейне на контакте с габбро-диабазами и диабазами в полосе шириной 5-10 м угли превращены в графит. В Томусинском и Сучанском районах угли на контакте с пластовыми и секущими интрузиями превращены в природный кокс.
Динамический метаморфизм углей, связанный с напряжениями при складкообразовании, носит подчиненный характер*
12
Вторичные изменения вмещающих пород связаны с общими для угленосной толщи изменениями первичного осадка в результате процессов диагенеза, катагенеза и метаморфизма. Эти процессы в угле и в породах в силу резко отличающихся их свойств и состава проявляются по разному. Признаки вторичных изменений углевмещающих пород менее ярко выражены, чем в углях и трудно оцениваются количественно. Поэтому степень вторичного изменения пород принято оценивать по степени углефикации углей.
Наиболее чувствительны к термодинамическому воздействию кварц и глинистые минералы. При значительной интенсивности этих процессов появляется вторичный кварц за счет обрастания и разъедания первичных зерен и заполнения им пор. Глинистые частицы переходят в серицит и слюды. В породах, вмещающих антрациты, наблюдается развитие вторичного кальцита и хлорита. Карбонатные породы, как правило, подвергаются перекристаллизации с образованием крупнозернистых разностей и замещением органических остатков вторичным доломитом и кальцитом. Углистые породы, по данным С.И.Малинина, при содержании углистых частиц более 10% мало подвержены вторичным изменениям и не могут служить показателем стадии метаморфизма.
С.И.Малинин /58/ предлагает оценивать степень метаморфизма пород по количественному соотношению наиболее характерных вторичных минералов, см.табл.лн!, составленную для условий Донбасса.
Таблица I.
Стадии углефикации и марки углей
Количество вторичных минерало! в углевмещающих породах. %
Буроугольная
Каменноугольная
Д
|
—I- |
2 |
1. |
4 |
5 |
6 |
|
£ |
30 |
86 |
7 |
I |
0 |
|
К |
20 |
88 |
28 |
2 |
оч.редко |
|
КО |
15 |
89 |
33 |
3 |
редко |
|
С,ПС, Т |
12 |
90 |
40 |
4 |
немного |
|
Антрацитовая |
|
|
|
|
|
|
ПА |
7 |
91-92 |
45-55 |
5-6 |
до 3 |
|
А |
7 |
93 |
70 |
16 |
5 |
Цемент обломочных горных пород, изменяемый в процессе их формирования, оказывает существенное влияние на их строение и свойства, в первую очередь, на пористость, плотность и прочность.
По составу выделяют мономинеральный (кальцитовы, кварцевый и т.п.) и сложный полимиктовый (песчано-глинистый, алевритовый и т.д.) цементы.
По характеру цементации в зависимости от взаимного расположения и взаимодействия обломков (зерен) и цементирующего материала выделяются следующие основные типы цемента: базальный (зерна не соприкасаются друг с другом и разделены цементирующим материалом); поровый (цемент пор); контактовый (развит в участках соприкосновения зерен); замещения (замещает часть зерен, а некоторые целиком); обрастания (обрастает зерна со всех сторон).
Грубообломочным породам свойственны все типы цемента, в песчаниках и алевролитах преобладают контактовый, поровый и реже базальный цементы карбонатного и глинистого состава.
Одновременно с породой формируется первичный цемент (базальный и др.). В результате наложенных процессов изменения развивается вторичный цемент (разъедания и замещения, обрастания и т.д.).
Разрывные и складчатые нарушения
Горные породы под воздействием тектонических и гравитационных сил подвергаются складчатым и разрывным деформациям. Эти геологические факторы в значительной степени оказывают влияние на качест-14
во угля, полноту его выемки и на технологию разработки открытым способом.
Складчатые нарушения - это деформации пород без разрыва сплошности, приводящие к изменению первоначального горизонтального положения пластов. Односторонний постоянный наклон пластов называется моноклиналью.
Прогибы и выгибы значительных по площади участков земной коры называются синеклизами и антеклизами. Прогибы и выгибы значительной интенсивности на меньшей площади называются синклинальными и антиклинальными складками.
Элементы складок: крылья - боковые части; замок - участок соединения и перехода от одного крыла к другому; ось- линия перегиба крыльев; осевая поверхность - поверхность (плоскость), проходящая через оси складок разных слоев; шарнир - линия пересечения продолжения крыльев;ядро складки - породы, слагающие внутреннюю часть складки. У антиклиналей замок расположен выше крыльев, а в ядре находятся более древние осадочные породы, чем на крыльях; у синклиналей замок расположен ниже крыльев, а в ядре - более молодые породы.
Складки можно характеризовать элементами залегания оси, осевой поверхности и крыльев; длиной складки вдоль осевой поверхности и расстоянием по вертикали (высотой.вертикальным размахом) между замками соседних синклинальных и антиклинальных складок; расстоянием между соседними осевыми поверхностями (шириной); двугранным углом, образуемым крыльями складок (углом складки).
Виды складок, выделяемые по форме замка, по положению осевой поверхности и т.д.приведены на рис.1.
В.В.Белоусов /И/ выделяет два типа складчатости: полную и прерывистую. Для полной складчатости характерно непрерывное чередование синклинальных и антиклинальных, часто прямолинейных складок.
15
длина которых значительно превосходит ширину. Складки полного типа наиболее характерны для геосинклинальных областей и образуются под воздействием сил, непосредственно направленных вдоль слоистости. При этом выделяются складки продольного изгиба (складки вида За, рис.1) и продольного расплющивания (складки вида 36, рис.1)1 При образовании таких складок в значительной степени развито послойное перемещение вещества и межслоевое проскальзывание отдельных слоев и пластов. Эти поверхности скольжения способствуют ослаб лению горного массива и потере устойчивости бортов карьеров.
Прерывистая складчатость характеризуется отдельными изолированными складками среди недислоцированных пород. Такими складками чаще бывают антиклинальные, имеющие форму брахискладок и куполов. Прерывистая складчатость более свойственна платформенным областям и чаще всего образуется под действием сил, направленных поперек слоистости (складки поперечного изгиба). Такое складкообразование вызывается вертикальным перемещением отдельных блоков фундамента. Нашболев характерные формы таких складок приведены на рис.1 (складки вида 2т; 46, в).
Флексурой называется вид складок, образованных коленообразным изгибом слоев, часто переходящим в разрывные нарушения.
Складки волочения и загибы слоев образуются возле тектонических разрывных нарушений в результате трения и волочения пород вдоль сместителя. Такие складки особенно ярко проявляются возле надвиговых нарушений.
Разрывные нарушения - деформации горных пород с разрывом их сплошности и перемещением разъединенных частей вдоль одной крупной трещины или нескольких сближенных субпараллельных трещин. Эта трещина или зона, называемая сместителем, разъединяет породы на две части, именуемые крыльями разрывного нарушения.
Если сместитель занимает наклонное иди горизонтальное положе-
16
j i
Рис.1. Виды складок:
1 - по наклону осевой плоскости: а) прямая, б) наклонная,
в) опрокинутая, г) лежачая;
2 - по форме замка: а) острая, б) округлая, в) изоклиналь
ная, т) сундучная (коробчатая), д) веерообразная;
3 - по соотношению мощности пластов на крыльях и в замках:
а) параллельная (концентрическая), б) подобная, в) дисгармоническая;
4 - по форме в горизонтальном сечении: а) линейные, б) брахи-
формные (брахискладки), в) изометричные, г) изогнутые и разветвленные.
ние, то крыло, расположенное выше сместителя называют висячим, крыло, расположенное под сместителем - лежачим.
В центральной части сместителя (рнс.2а,б) амплитуды перемещения максимальны; к периферии они постепенно уменьшаются и достигают нулевого значения. Изолиния нулевых амплитуд перемещения является граничным контуром сместителя. Этот контур характеризует размеры и форму сместителя. Имеются данные, указывающие на то, что смести-тели нарушений, образованных от действия тектонических усилий с двух сторон имеют форму эллипса (рис .2а); при действии односторонних тектонических усилий имеют форму сегмента (рис.26).
Определение формы и размеров сместителя производится по данным документации разрыва в разных его частях. Знание соотношений между длиной сместителя ( L), его высотой ( Н) и максимальной амплитудой перемещения ( R) необходимо для прогноза продолжения разрыва в том или ином направлении. По данным, полученным в Кузбассе, наиболее характерно следующее соотношение RH^L =1:20:60.
Тип разрывного нарушения определяется расположением вектора перемещения. Если вектор перемещения образует небольшой угол* с простиранием сместителя, то также разрывные нарушения относят к сдвигам. При направлении перемещения близком к направлению падения сместителя нарушения относят к сбросам. В случае перемещения в направлении противоположном направлению падения сместителя разрывы называют взбросами. Если вектор перемещения располагается диагонально,разрывные нарушения приобретают названия взбрососдвигов и сбрососдвигов.
Учитывая, что направление перемещения в общем перпендикулярно длинной оси сместителя, разрывы разного типа имеют определённое соотношение размеров сместителя в пространстве. Так у взбросов и сбросов наибольший размер располагается по простиранию сместителя; у сдвигов по падению сместителя; длинная ось сместителей взбросо-18
|
|
Рис.2, а) Эпюра сместителя (чертеж сместителя совмещенный с горизонтальной плоскостью), образовавшегося при действии тектонических усилий с двух сторон. с$3 - ось максимальных сжимающих нормальных напряжений;
- ось минимальных сжимающих нормальных напряжений;
02- ось средних нормальных напряжений; ч - угол скалывания; АВ - высота сместителя (Н);
СД - длина сместителя < L);R — максимальная амплитуда перемещения, стрелки - векторы перемещения.
Замкнутые линии изолинии амплитуд перемещения числа О - 8 - значения амплитуд в метрах. |
б) Эпюра сместителя, образовавшегося при действии односторонних тектонических усилий (163 актив.). Обозначения те же, что и для рис. 2а. Площадь со значками + зона сжатия, - со значками - зона растяжения пород со стороны висячего крыла. Линии со стрелками -направления перемещения пород в висячем крыле разрыва.
19
АННОТАЦИЯ
В руководстве рассматриваются вопросы методики и техники ведения геологической документации при изучении геологического строения на угольных карьерах.
Кратко освещены вопросы изучения простых гидрогеологических и инженерно-геологических условий.
Руководство предназначено для геологов угольных карьеров; оно может оыть полезным для слушателей курсов повышения квалификации геологов шахт и карьеров, а также для студентов родственных специальностей.
|
|
Рис.2. в) Разрывное нарушение и системы сопутствующих ему трещин в плоскости главных нормальных напряжений $ б » совмещенной с горизонтальной плоскостью. 3’ 4
- направление основных тектонических усилий,под действием которых образовался разрыв 1а и система трещин 16;
б3- направление вторичных тектонических усилий;
2а, 26, 2г, 2д - системы трещин, образовавшихся при действии усилий 61 ;
6"- усилия вдоль смещения.
За - система трещин, образовавшихся от этого усилия. |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Основными задачами геолога угольного карьера являются:
1 .Своевременное изучение геологического строения и составление полноценных геологических материалов, необходимых для проведения эффективной открытой разработки;
2. Изучение строения угольного пласта, петрографических и технологических свойств угля для определения: а) объема добычи; б) качества угля; в) планирования и организации селективной выемки угля и шихтовки;
3. Изучение состава и строения боковых пород для оценки их добываемости и устойчивости с целью разработки рациональной технологии вскрышных работ и безопасного их проведения;
4. Обоснованное геологическое прогнозирование строения участка, угольного пласта, качества угля и горно-геологических условий для обеспечевания высокомеханизированного производства соответствующим объемом работ на основе рациональной эксплуатации имеющихся запасов;
5. Проведение доразведочных и эксплуатационно-разведочных работ для обеспечения карьера запасами угля,для уточнения строения, морфологии и нарушенности угольного пласта;
6. Контроль за полнотой выемки, борьба с потерями и учет движения запасов;
7. Изучение влияния геологических факторов на ведение горных работ.
Для решения этих задач геологами карьера проводится систематическое изучение и документация состава и строения пород и угля, своевременная обработка, оформление и обобщение первичных докумен* тов.
Вопросам методики изучения и ведения геологической документа-
ции, как основного вида работ по геологическому обслуживанию открытой разработки угольных месторождений, посвящено данное руководство. В него не включены работы по подсчету запасов, непосредственно несвязанные с геологической документацией и изучением геологического строения, а также работы по изучению гидрогеологических условий и проведению осушительных работ на сильно обводненных карьерах, осуществляемых самостоятельной гидрогеологической службой.
Настоящее "Руководство..." является результатом исследований, проведенных сотрудниками лаборатории шахтной геологии и геометрии недр ВНИМИ Р.А.Такрановым (руководитель) и А.С.Шустерманом по вопросам усовершенствования методики геологической документации на угольных карьерах.Исследования проводились на основе изучения и анализа фактического состояния и методов ведения геологической документации, а также требований предъявляемых к ней производством на угольных карьерах комбинатов:"Востсибуголь","Красноярскуголь","Кузбасскарь-еруголь","Челябинскуголъ","Башкируголь","Укрбуруголь","Александрия-уголь", "Узбекугольн;трестов:"Иртышуголь", нВахрушевугольии"Волчакск-уголь".В руководстве использованы результаты специально проведенных авторами исследований по усовершенствованию геологической документации путем применения инструментальных и упрощенных фотограмметрических методов,а также по горно-геологической классификации угольных месторождений,разрабатываемых открытым способом, по точности определения мощности и элементов залегания пластов и др.
"Руководство..." составлено с учетом требований "Временной инструкции по геологическому обслуживанию горных предприятий, разрабатывающих месторождения угля и горючих сланцев" и с использованием опыта и результатов документации геологов карьеров и авторов данного руководства.
При составлении "Руководства ..." преследовалась цель дать геологу карьера методическое пособие по изучению и ведению документации геологического строения на угольных карьерах, учитывая 4
возможности (штаты, уровень квалификации, техническую оснащенность) и отмеченные основные задачи геологической службы.
В задачу авторов "Руководства входило показать необходимость постоянного изучения на всех стадиях освоения месторождения основных элементов геологического строения месторождения (условий залегания, мощности, и т.д.), так или иначе влияющих на систему и технологию открытого способа разработки, так как именно эти факторы необходимы не только для решения текущих вопросов эксплуатации, но и при проектировании реконструкции карьера, практически неизбежного этапа освоения угольных месторождений.
Несмотря на то, что геологическая служба на угольных карьерах существует давно и в методическом отношении отличается специфичностью, до сих пор специалисты этого профиля не готовятся, а необходимые методические и учебные пособия отсутствуют. Поэтому данное руководство является также первой попыткой восполнить частично этот пробел.
Проект "Руководства ..." обсуждался с геологами и с другими специалистами угольных карьеров, а также научно-исследовательских организаций и учебных заведений. При окончательной редакции учтены замечания Главного геологического управления МУИ СССР, Управления угольной промышленности Каз.ССР, комбинатов "Кузбасскарьер-уголь", "Свердловскуголь", "Челябинскуголь", "Дальвостокуголь","Алек-сандрияуголь";институтов КузНИУИ,ЛГИ и лабораторий устойчивости бортов и гидрогеологии ВНИМИ.Авторы выражают признательность всем лицам, принимавшим участие в обсуждении проекта "Руководства...".
Б разработке"Руководства ..." принимали участие: канд.техн. наук Р.А.Такранов (гл.1; П; У; У1; §1 гл.У1 с А.С.Шустерманом), инж.А.С.Шустерман (гл.Ш совместно с Р.А.Такрановым; гл.1У) и канд.геол.-мин.наук А.С.Забродин (раздел разрывные и складчатые нарушения §1 гл.1 совместно с Р.А.Такрановым). "Руководство...'1 составлено под редакцией А.С.Забродина.
ГЛАВА I
ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Горно-геологические условия разработки включают в себя геологические, инженерно-геологические и гидрогеологические факторы, влияющие на открытый способ разработки угольных месторождений.
§ Геологические условия
Геологические условия разработки характеризуются теми элементами геологического строения месторождения, которые определяют возможность открытого способа его разработки и влияют на окон-туривание карьерного поля, на выбор системы вскрытия и разработки, на технологию и механизацию выемки, и т.д. Отсюда изучение геологических факторов, проводимое геологом карьера, вызвано производственной необходимостью, так как способствует решению ряда практических вопросов эксплуатации.
Окончательное определение целесообразности открытого способа разработки, производится путем экономических расчетов при сравнении с подземным способом. При этом основой технико-экономических расчетов являются геологические данные (мощность, элементы залегания пластов, глубина залегания и др.). Эти же геологические данные необходимы и для расчета параметров системы разработки и технологии выемки открытым способом. Поэтому целесообразно выделять те геологические факторы, которые влияют на выбор способа разработки и решение конкретных вопросов эксплуатации. Знание закономерностей проявления, свойств и признаков этих геологических факторов необходимо также и для проведения методически правильного и полноценного изучения и документации геологического строения на угольных карьерах.
6
Основными геологическими факторами, влияющими на эксплуатацию, и поэтому служащих основными объектами изучения и геологической документации, являются: 1) состав и строение горных пород и угля; 2) нарушенность месторождения и отдельных его участков в результате складчатых и разрывных дислокаций; 3) трещиноватость пород; 4) выветривание пород.
Состав и строение угленосной толщи
Состав и строение пород, слагающих горный массив месторождения, и их свойства зависят от условий образования угленосной толщи и последующих ее преобразований.
Генетически единый комплекс осадочных пород обломочного типа и пластов угля называется угленосной толщей. В угленосной толще преобладают породы песчано-глинистого, реже карбонатного состава, образующиеся в морских, лагунных и континентальных (озерных, болотных, речных, пролювиальных) фациальных условиях.
Фациальные условия образования пород угольных месторождений отражаются, прежде всего, на их вещественном составе, размере, форме и сортированности частиц, на текстурных особенностях, на характере включений и т.д.
Для образования угленосной толщи наиболее типичны прибрежноморские, прибрежно-континентальные и континентальные условия.
В общем виде состав пород толщи зависит от глубины накопления осадков. В мелководных прибрежных условиях образуются крупнозернистые породы,переходящие по направлению к суше в гравий, галечник и валунник. По направлению к центру водоема на глубине образуются более мелкозернистые породы: пески, глины и илы. Торфяники формируются , как правило, в специфических условиях, в спокойной водной обстановке лагун, лиманов, озер, на что указывает наличие в кровле и почве глинистых пород. За фацией торфяников
7
идут пески и алевролиты (отложения бара ш прибрежной полосы для прибрежно-морских условий), далее глины и известняки (отложения открытого бассейна).
Строение толщи связано с циклическим характером перемещения береговой линии. В общем виде закономерности этой связи следующие. При наступлении береговой линии, связанном с опусканием суши, происходит следующее переслаивание пород: песок отлагается на ранее образованном галечнике , глина - на песке, ил- на глине. При дальнейшем опускании глина перекрывает песок, отложившийся на галечнике, а глину перекрывает глубоководный ил и т.д. Таким образом образуется серия слоев, внизу представленная грубообломочными, а вверху - глинистыми породами. При поднятии суши и отступлении береговой линии крупнозернистые породы в серии налегают на мелкозернистые и глинистые породы.
Состав, строение и свойства пород зависят не только от условий накопления осадков и сингенетических процессов, но и от последующих (эпигенетических) преобразований в результате диагене-тических, катагенетических и метаморфических процессов.
Последовательность Формирова -ния пород. Образование порбд и последующие изменения, связанные, в основном, с глубиной и временем погружения осадков, наличием растворов и повышенной температуры*по Н.М.Страхову, можно представить в виде последовательных стадий.
В первую стадию (СЕДЦМЕНТ0ГЕНЕЗ) образуются осадки путем выветривания, переноса и осаждения твердых минеральных частиц в виде рыхлых, обводненных отложений, галек, щебня, песка, глины, ила, торфяника и т.д. Реже осадки угленосной толщи образуются из растворов и осаждением органических остатков. При смещшваш1и различных частиц и отсутствии их сортировки образуются осадки типа супесей и суглинков.
3
Текстура характеризуется взаимным пространственным расположением и ориентировкой в породе различных составных ее частей. Первичной текстурой является слоистость, связанная с закономерно повторяющейся неоднородностью и обусловленной составом, крупностью, окраской и расположением частиц. В рыхлых породах слоис** тость часто выражена не четко. Грубообломочным породам и пескам характерна беспорядочная, а глинам - микрослоистая текстура. Микрослоистость связана со спокойно-прерывистыми условиями осад-конакопления удлиненных и уплощенных глинистых частиц.
Структура пород определяется размером, формой и количественным соотношением частиц, их сростков и агрегатов. Первичная структура характерна для пород седиментационной стадии и зависит от условий образования осадков. Отложениям больших глубин и замкнутых бассейнов свойственны тонко-обломочные и глинистые частицы; прибрежно-морским - более крупнозернистые (алевритовые, и песчанистые) чаетицы; дельтовым - галечники и крупнозернистые пески. В целом,рыхлым породам свойственно агрегативное, слитное, грубо-, крупно-, средне- и мелкозернистое строение.
Прочность нелитифицированных обломочных пород невысокая, и большинство из них раздавливается руками (исключение - силикатные образования и карбонатные отложения типа ракушечника). Глины отличаются анизотропностью и легко разделяются вдоль слоистости. В целом, повышенная прочность характерна для пород с беспорядочной текстурой м изометрическими по форме зернами.
Породы этой стадии формирования чаще всего встречаются в виде покровов рыхлых отложений четвертичного возраста, а также близки слабосцементированным неизменным третичным угленосным отложениям с углями торфо-буроугольной стадии (Днепровский и Южно-Уральский буроугольные бассейны).
Вторая стадия (ДИАГЕНЕЗ) характеризуется преобладанием рвх-
9
