Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Морфология угольных пластов Юго-Западного угленосного района Львовско-Волынского бассейна

ВАК РФ 04.00.16, Геология, поиски и разведка месторождений твердых горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Морфология угольных пластов Юго-Западного угленосного района Львовско-Волынского бассейна"

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЇ І ГЕОХІМІЇ ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

ОТг

"Ч ':

На правах рукопису

МАТРОФАЙЛО Михайло Миколайович

МОРФОЛОГІЯ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ ПІВДЕННО-ЗАХІДНОГО ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ ЛЬВІВСЬКО-ВОЛИНСЬКОГО

БАСЕЙНУ

іеціальність 04.00.16 — геологія, пошуки та розвідка

родовищ твердих горючих копалин

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Львів — 1996

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України.

Науковий керівник: академік НАН України, професор Забігайло Володимир Юхимович

Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук Радзівілл Анатолій Якович (Інститут геологічних наук ПАН України, м.Київ);

кандидат геолого-мінералогічних наук Караваєв Володимир Якович (Західноукраїнська вугільна холдингова компанія, м.Сокаль).

Провідна організація: Державна гірнича академія України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться ” 1996 р. о 44^

годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 04.02.01 в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України.

Адреса: 290053, м.Львів, вул. Наукова, За.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України, м.Львів, йул.Наукова, За.

Автореферат розісланий р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат геолого-мінералогічних /

наук ^ „V О. В.Хмелевська

— З —

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження. Дослідження морфології ву-'ільних пластів мають важливе наукове та прикладне значення при (ирішенні загальних і конкретних завдань вугільної геології. Во-ш надають можливість з’ясовувати питання умов формування плас-’ів, особливостей їх будови та утворення вугільних родовищ, уточ-іювати генезис вугленосних формацій. Знання мінливості основних дорфологічних показників вугільних пластів є основою для вибору детодики геологорозвідувальних робіт, параметрів вуглевидобувних тідприємств і експлуатації вугільних родовищ.

В мєжрх освоєних промисловістю вугільних районів Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну питання морфології вугіль-їих пластів в основному вирішені. Разом з тим у перспективному Південно-Західному вугленосному районі, який розвідується, цій проблемі не приділялося належної уваги. Встановлення зміни морфологічних показників пластів у цьому районі дає можливість доповнити отримані результати по інших районах басейну і скласти повне уявлення про мінливість вугільних пластів та перспективи зсвоєння Південно-Західного району.

Мета посліпжения. Вивчити особливості морфології перспективних для промислового освоєння вугільних пластів п7н (п7), п7 (п7’), п7в, п8, П8В, п9 на території Південно-Західного вугленосного району.

Основні завдання: детально вивчити мінливість основних морфологічних показників (будови і товщини) вугільних пластів на території району та відміни їх морфології у розрізі вугленосної товщі; виявити особливості розщеплень вугільних пластів району; провести геолого-промислову типізацію вугільних пластів з метою оцінки умов їх розробки; порівняти морфологію основних промислових пластів Нововолинського, Червоноградського геолого-промисло-вих і Південно-Західного вугленосного районів басейну; розробити спосіб об’ємно-макетного моделювання різних типів мінливості вугільних пластів.

Фактичні матеріали. В основу дисертації покладені результати досліджень первинних геологічних матеріалів (розрізи свердловин, описи кернів, геофізичні дані вивчення свердловин та ін.), які були надані Львівською геологорозвідувальною експедицією ДГП ’’Захід-укргеологія” при спільному виконанні науково-дослідних робіт.

■ ' —4—

Для виконання поставлених завдань автором вивчено близько 2000 геологічних розрізів свердловин та понад 6000 пересічень оснс вних промислових пластів п7в (п7), п7 (п7 ), п7в, п8, п8в, п9. Побудовано карти морфології і товщини цих пластів, 12 літолого-стра-тиграфічних і 10 деталізаційних розрізів по Південно-Західному району. На основі картування, виділення і оконтурення площ різної будови пластів проведена їх геолого-промислова типізація На підставі складених автором по Південно-Західному вугленосному району карт морфології і' 6 деталізаційних профілів робочих пластів в межах басейну та аналогічних карт і розрізів тих самих пластів Червоноградського і Нововолинського геолого-промислових районів, які побудовані попередніми дослідниками, проведено порівняння і узагальнення морфологічних особливостей основних промислових пластів Львівсько-Волинського басейну.

Основні положення, що захищаються:

— особливістю морфології промислових пластів (за винятком пласта п8 ) Південно-Західного вугленосного району є зональність їх будови, яка полягає у зміні на площі поширення трьох типів мор-фолого-генетичних зон з різними морфологічними показниками та промисловим значенням;

—; морфологія основних промислових пластів басейну суттєво ускладнена розщепленнями, які різною мірою змінюють їх будову і товщину та знижують промислове значення. Розщеплення більш властиві для покладів Південно-Західного вугленосного району і виділені у вугільних пластах п7н (п7), п7(п71), пД п8в, п9;

— морфодого-генетичні зони і елементи будови вугільних пластів, зокрема границі регіональних розщеплень, простягаються субши-ротно—навхрест простяганню основних складчастих і розривних структур Південно-Західного вугленосного району;

— відміни морфології вугільних пластів у розрізі є однією з особливостей циклічної будови вугленосної формації* які разом з іншими ознаками необхідно враховувати при виділенні циклів і з’ясуванні умов накопичення осадових товщ;

— розроблений спосіб об’ємно-макетного моделювання морфологічних типів пластів дозволяє відтворювати і наочно демонструвати витриманість, виклинювання і розщеплення пластів.

, = Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперше: для. території Південно-Західного району побудовані карти морфології ву-

'ільних пластів, виявлено складний характер мінливості їх основ-шх показників та встановлені відміни в будові пластів Тяглів-іького і Любельського (Карівського) родовищ Південно-Західного їугленосного району; виявлено зональну зміну морфології вугіль-зііх пластів Південно-Західного вугленосного району і встановлені діагностичні ознаки виділених морфолого-генетичних зон; провезена типізація розщеплень вугільних пластів Південно-Західного зугленосного району; встановлені зміни морфології вугільних пластів у розрізі вугленосної товщі, які відображають циклічність процесів осадконагромадження; розроблена генетична типізація мінливості морфології вугільних пластів у відповідності до стадійності перетворень; в результаті порівняння будови основних промислових пластів Червоноградського, Нововолинського геолого-промис-лових і Південно-Західного вугленосного районів басейну встановлені суттєві відміни в їх структурі; розроблений об'ємно-макетний спосіб моделювання різних типів мінливості морфології вугільних пластів, який відображає закономірності їх формування.

гільних пластів та їх геолого-промислова типізація дозволяють здійснити прогноз зміни морфологічних параметрів на площі поширення пластів та гірничо-геологічних умов розробки Любельського і Тяглівського родовищ, виявити перспективні для промислового ос-еоєння ділянки району. Об’ємно-макетний спосіб моделювання надає можливість наочно демонструвати морфологічні зміни вугільних пластів і може використовуватись у навчальному процесі для вивчення закономірностей їх утворення.

Результати досліджень частково знайшли відображення у науково-дослідній роботі по темі ’’Морфологія і генезис вугільних пластів Південно-Західного вугленосного району Львівсько-Волинського басейну” (ДР№ А01002 684Р), яка виконана на госпрозрахунковій основі і в 1992р.передана у виробничі організації для використання.

етапах їх виконання доповідались на республіканській конференції ’’Проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых запада Украинской ССР” (Львів, 2-6 жовтня 1989 р.), міжнародній конференції ’’Современные проблемы геологии и геохимии твердых горючих ископаемых” (Львів, 1-5 жовтня 1991 р.), конференції молодих вчених ’’Сучасні проблеми геології і геохімії корисних копалин”

Карти морфології і товщини ву-

Основні результати досліджень на окремих

(Львів, 12-14 жовтня 1993 р.), науковій конференції ’’Проблеми ге< логічної науки та освіти в Україні” (Львів, 19-21 жовтня 1995р.), III міжнародному симпозіумі ’’Застосування математичних методі і комп'ютерних технологій при розв'язанні задач геохімії і охороні навколишнього середовища” (Львів,28-31 жовтня 1996р.). Результа ти досліджень викладені в 8 друкованих працях і 4 науково-дослі; них звітах. ’ ■

Структура і об'єм роботи. Дисертаційна робота складається з < глав, вступу і заключения. Текстовий матеріал викладено на 15! сторінках, ілюстровано 40 рисунками, містить 16 таблиць, списо літератури включає 245 назв.

Автор висловлює щиру подяку науковому керівнику академік НАН України В. Ю. Забігайлу за всебічну допомогу, консультаці та постійну підтримку під час виконання роботи, співробітника! ІГГГК НАН України д.г.-м.н. В. І. Узіюку, кандидатам г.-м.н. О.С Іванціву, С.І. Бику, М.Ф. Ненчуку, А.О. Муромцевій та іншим з; консультації і критичні зауваження, а також головному геолог ДГП ’’Західукргеологія” М. Я. Решку і співробітникам Львівсько ГРЕ кандидату г.-м.н. Б.І.Лелику, М.В. Дмитренку, І.О. Костику С.В. Колодій за сприяння в роботі та співпрацю.

ЗМІСТ РОБОТИ

І. ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО ГЕОЛОГІЧНУ БУДОВУ ЛЬВІВСЬКО—ВОЛИНСЬКОГО БАСЕЙНУ За результатами робіт багатьох дослідників викладені основні відомості про геологічну будову та вугленосність регіону.

Стратиграфія. Геологічний розріз регіону представлений склад ним комплексом різноманітних утворень від архейських до четвертинних. Відклади кам'яновугільної системи з перервою залягають на верхньому девоні і представлені нижнім та середнім відділами Ерозійна поверхня кам'яновугільних відкладів перекрита товщею порід мезо-кайнозою. .

Тектоніка. Вугленосні відклади басейну виповнюють найбільш прогнуту частину Львівського палеозойського прогину і складають пологу асиметричну западину, яка розташована на південно-західному закінченні Волино-Подільської плити в зоні перикратонногс занурення краю Східно-Європейської платформи. Південно-західне

у напрямку Карпат) моноклінальне падіння карбонових відкладів складнене розривними та складчастими структурами північно-західного простягання. В межах Нововолинського і Червоноградського іайонів в південно-західному напрямку виділяються: Волинська Забузька монокліналі, Сокальська брахісинкліналь, Межиріченсь-:а синкліналь. В Південно-Західному. районі, який характеризуємся більш інтенсивною тектонічною порушеністю і найбільшою ■либиною залягання кам'яновугільних відкладів, виділяються Тяг-іівська і Карівська (Любельська) синкліналі, які розділяються :кладними розривними структурами — Белз-Милятинською, Бутин-ілівчанською і Нестерівською зонами насувів.

Вугленосність. В кам'яновугільних відкладах басейну виявлено юнад 80 вугільних пластів і прошарків, які нерівномірно залягають зайже у всій товщі карбону, за винятком самої нижньої його частині - турнейського ярусу. Вони характеризуються переважно тонкою і і1уже тонкою товщиною, різною будовою, поширенням і витримані-:тю на площі та різноманітністю петрографічного складу. Сумарна ’овшина вугільних пластів на території басейну змінюється від 3,5 до ?1,0 м, загальний коефіцієнт вугленосності — 0,3-1,9%,а промисло-

5ий —0,1-0,6%. Найбільше промислове значення мають пласти н в в _ ... ..

і/ , п7, п7 , п8, п8 , п9 бужанської світи верхньої частини серпу-

совського ярусу. В цілому вугленосність збільшується в південно-

іахідному напрямку і циклічно зростає знизу вверх.

2. СТАН ВИВЧЕНОСТІ ПРОБЛЕМИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Морфологія вугільних пластів басейну висвітлювалась при вивченії формування вугленосної товщі, а також для вирішення виробничих завдань. Перші комплексні дослідження морфології вугіль-шх пластів Львівсько-Волинського басейну були проведені під керівництвом В.Ф. Шульги і В.І. Ісакова (1986). Завдання цієї роботи іолягало у детальному вивченні особливостей морфологічної мінли-зості вугільних пластів північної і центральної частин (Нововолин-;ький і Червоноградський геолого-промислові райони) басейну. Узагальнені їх результати, як частина формаційного аналізу вугленосної товщі, наведені в роботі В.Ф. Шульги та ін. (1992).

Наступним етапом комплексного вивчення морфології вугільних докладів басейну було дослідження промислових пластів Південно-

Західного вугленосного району, які виконані автором в ІГГГК ПАН України (1992). Вони складають частину науково-дослідної роботи, проведеної спільно з групою співробітників ІГН НАН України (м. Київ) і Львівською ГРЕ під науковим керівництвом В.Ю.Забігайла.

Методика досліджень. Вивчення морфології вугільних пластів Південно-Західного району проводилось у відповідності до методик, викладених в роботах В.Н. Волкова (1973), геологів ДГП ’’Донбас-геологія” (1972,1991), а також О.Г. Корсак, В.Ф. Шульги, Ю.М.На-горного та ін. (1985), Т.А. Ягуб'янця (1988). Застосовані такі методики: виділення зон, прогнозування і картографічного зображення морфології пластів, як сукупності елементів, з урахуванням закономірностей -їх поширення і ускладнення; літолого-стратиграфічних побудов; математичної статистики; оцінки пластів за гірничо-геологічними факторами; об'ємно-макетного моделювання.

Методика детального вивчення мінливості і зональної зміни основних морфологічних параметрів пластів полягала в картуванні будови і товщини пластів району в масштабі 1:25000. На картах морфології вугільних пластів оконтурені і виділені відповідними позначеннями ділянки однотипної будови, заміщення,нанесені границі розщеплення, виклинювання і розмивів. Виділені і позначені ділянки — морфолого-генетичні зони, в межах яких пласт належить до певного переважаючого типу будови, товщини та її зміни. Границі виділених зон визначались особливостями мінливості на площі будови пластів.За границю зони розщеплення прийнята ізолінія породного прошарку товщиною 0,50 м, для розрахунку якої застосований статистичний метод (пакет програм ’’вТАТСКАГ”). Мінливість товщини вугільних пластів зображена в ізопахітах (проведені через

0,20 м), а також нанесені ізогіпси підошви пластів (через 50 м).

Геолого-промислова типізація вугільних пластів по шахтних полях району проведена у відповідності до розроблених градацій діючих інструкцій та методик за такими важливими показниками: товщина (І-ІУ типи: І - до 0,6м, II - 0,6-1,2м, III - 1,2-2,0м, ІУ-біль-ше 2,0м); зміна товщини (М! - простого типу, тобто при пологому (до18 ) заляганні відстань між ізопахітами, проведеними через 0,2м, на картах масштабу 1:25000 перевищує 250-300м, М2 - складного і дуже складного - менше 250-300м); будова (СТ!—СТ4: СТі - проста, СТ2 - середньої складності, СТ3 - складна, СТ4 - дуже складна); ура-

лсеність розмивами (Р,—Р4 вшовідно 10,10-30, 30-50 і більше 50%). На картах морфології виділені ділянки, на яких вугільний пласт належить до визначеного типу цих показників, позначені буквенно-цифровим індексом. В цілому по кожному пласту та шахтних полях родовищ в абсолютних величинах і відсотках визначено площу поширення пластів всіх виділених типів, значення яких зведені в таблицях.

3. МОРФОЛОГІЯ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ ПІВДЕННО-ЗАХІДНОГО ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ

Характеристика морфології промислових пластів району. В результаті вивчення і аналізу мінливості основних робочих пластів басейну n7 (n7), п7(п7 ), п7в, п8, п8в, п9 встановлено, що їх будова і товщина змінюється на всіх ділянках Південно-Західного району і різною мірою ускладнена внаслідок розщеплень, розмивів, виклиню-ткшь, заміщень тощо. Морфологія пластів на площі Любельського і Тяглівського родовищ району суттєво відрізняється, а явище ус-падкованості у розрізі товщі не спостерігається. Значні відміни морфології пластів родовищ полягають у різній мінливості товщини, складності будови і напрямках їх зміни, у різноманітному і неоднаковому поширенні розщеплень та розмивів. Наприклад, на Тяглі-вському родовищі товщина вугільного пласта п7 (п7) (на ділянках нерозщепленої будови) належить до всіх виділених типів (дуже тонкого, тонкого, середнього і більше 2,0м), а на Любельському — до тонкого і середнього типів.При порівнянні товщини пласта п7 таке співвідношення змінюється: на Любельському родовищі вона належить до дуже тонкого, тонкого і середнього типів, а на Тяглівсько-му — до тонкого і середнього.

Товщина вугільних пластів ( нерозщеплений пласт ) збільшується переважно з ускладненням їх будови. Пластам на ділянках простої будови відповідають менші значення товщини. Разом з тим для пластів п7н(п7) і п7 (пт ) на Любельському родовищі на ділянках простої будови (безперервне накопичення) характерні максимальні значення їх товщини.

• Відміни морфології вугільних пластів родовищ району більш за все відображені у змінах будови, ускладненої розщепленнями. Вугільні пласти п7н (п7), п9 розщеплюються на Тяглівському родовищі, п8 на Любельському, а п7 (п7 ) і п7° — на Любельському і Тяглівсь-

кому родовищах розщеплюються в протилежних напрямках. При наближенні до границі розщеплення будова пласта ускладнюється (три і більше породних прошарків) і за рахунок цього збільшується їх товщина. Проте, при розщепленні пластів п8° на Любельському і п7 на Любельському і на південному сході Тяглівського родовищ їх будова — середньої складності (один породний прошарок). В порівнянні з суцільним пластом вугільні пачки, що складають пласт, мають менш складну будову, яка на значних площах належить до простого (без породних прошарків) типу. Товщина вугільних пачок менша від нерозщепленого пласта. ■

Зміни морфології вугільних пластів району зумовлені сингенетичними і епігенетичними (внутріформаційними) розмивами та юрськими і крейдовими розмивами вугленосної формації. Вони різні за розмірами, формою, поширенням і простяганням. Внутріформацій-ні розмиви характеризуються овальною і подовженою, у вигляді річкових русел, формою і охоплюють весь розріз пласта. Вугільні пласти більш розмиті на Тяглівському родовищі, за винятком пласта п7 (п7), де зона епігенетичного розмиву простягається через весь район. Ділянки розмивів подовженої форми, які виділені на Тяглівському родовищі в пластах п7 (п7 ), п7в, п8в, не мають місця на Любельському. Ці розмиви простягаються навхрест до основних складчастих і розривних порушень району. Епігенетичні розмиви вугленосної формації відокремлюють Любельське, Тяглівське і Межиріченсь-ке родовища і простягаються узгіднено з простяганням основних розривних порушень басейну (Белз-Милятинська, Бутин-Хлівчансь-ка і Нестерівська зони насувів).

Згадані та інші елементи будови вугільних пластів відображені на картах морфології і товщини. Вони узагальнюють і поєднують морфологію пластів суміжних Любельського і Тяглівського родовищ району та в компактному вигляді розкривають їх особливості та відміни в будові на всій його території.

Встановлені відміни морфологи пластів Любельського і Тяглівського родовищ свідчать про яскраво виражені своєрідні умови формування пластів, неоднорідність палеотектонічного режиму прогинання території басейну седиментації.

4. ОСОБЛИВОСТІ ЗМІНИ МОРФОЛОГІЇ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ ПІВДЕННО-ЗАХІДНОГО ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ Основним проявом мінливості вугільник пластів на площі є

-ll-

зональність їх будови і товщини.

ід. Головним гене-

тичним критерієм виділення зон є фактор стабільності умов накопичення висхідної органічної речовини вугілля. А.С. Прокопченко (1979) виділяє за цим фактором три типи морфолого-генетичних зон вугільних пластів: І—зони нерозщеплених пластів; II—зони одноразового розщеплення і потоншення; III—зони повторного розщеплення і виклинювання.

У Львівсько-Волинському кам'яновугільному басейні, зокрема в Південно-Західному вугленосному районі, явище повторного розщеплення не має розповсюдження і фіксується лише в окремих пласто-пересіченнях. Площі суцільної будови вугільних пластів в основному розділяються на ділянки простої (переважно простої) та неоднорідної складної будови. Така зміна морфології вугільних пластів є основою для виділення в районі морфолого-генетичних зон вугільних пластів трьох типів: І тип—зони простої (переважно простої) будови (умови стабільного накопичення); II тип— зони неоднорідної складної будови (умови відносно стабільного накопичення); ІІІтип—зони розщеплення (умови нестабільного накопичення).

Детальне картування мінливості будови і товщини виявило складний та різноманітний характер прояву морфолого-генетичної зональності вугільних пластів району. Виділені зони неоднакові за розмірами, формою, розташуванням на площі і простяганням. Не всі типи зон спостерігаються в кожному пласті та на кожному родовищі, що свідчить про відміни в умовах формування пластів як у розрізі вугленосної товщі, так і на площі різних родовищ. Вугільні пласти п7н(п7), п7(п7 ), п 7В характеризуються трьома типами морфолого-генетичних зон, пласт и8в— зонами І і II типів, пласт п9 - зонами II і III типів, а пласт п8 тільки зоною І типу.

Морфолого-генетичні зони вугільних пластів не співпадають з тектонічними структурами і розташовуються в основному поперек простягання основних складчастих і розривних порушень району.

му вугленосному районі за винятком пласта п8. Вони відрізняються 'просторовим розташуванням, площею поширення, напрямком, в якому розходяться вугільні пачки, конфігурацією границь, товщиною і будовою розщеплених вугільних пачок.

Виділені розщеплення належать до регіонального і локального типів (табл.1). Переважне поширення мають локальні розщеплення,

мають місце у Південно-Західно-

—12—

Таблиця 1. Типізація розщеплень вугільних пластів Південно-Західного вугленосного району

Найбіль- Товщина Характер-

Пласт Тип роз- Поширення зон роз- ша зага- породно- ні градієн

щеплення щеплення льна товщина, м го прошарку, м ти розщеп лення, м/км

п9 Локальні Ділянка Тяглівська Південна 2,59 1,55 о,1-1,4

Любельське родови-

п8 Локальне ще (шахтне поле №3 ) 1,69 1,20 0,9

Регіональ- Любельське родови- 10,26 9,35 0,70-15,3

п7 не ще (шахтне поле №1)

Локальне Тяглівське родовище 8,50 7,60 0,1-28,4

Локальне Любельське родови- 6,17 5,29 2,6-5,8

пт (п/) ще(південна частина шахтного поля №2)

Регіональ- Любельське родови- 6,77 5,90 0,4-4,9

не ще (північно-західна частина)

Регіональ- Тяглівське родови- 7,30 5,90 0,2-5,5

не ще

Локальне Ділянка Тяглівська 2,30 0,55 0,28

п7н(п7) Південна

Локальне Центральна частіша шахтного поля №1 (Тяглівське родовище) 3,0 1,43 0,12-5,6

Локальне Північно-східна частина шахтного поля №1 (Тяглівське родовище) 5,53 4,80 0,29-6,4

які розділяються на дві вугільні пачки і характерні для пластів п7н(п7), п7(п7 ), п 7В, п8в, п9 і належать до біфуркації. Контури цих розщеплень незамкнуті внаслідок розмивів. Регіональні (незамкнуті)— ускладнюють будову пластів п7(пг ) і п Останні розділяються на дві вугільні пачки, верхня з яких виклинюється. Ці пласти

Любельському і Тяглівському родовищах розщеплюються в пів-нно-східному і північно-західному (протилежних) напрямках, а полі шахти Тяглівська № 1— частково в північно-східному нап-мку. Контури цих розщеплень хвилясті, а їх простягання не відвідає простяганню основних тектонічних порушень району, що азує на відсутність зв'язку розщеплень з цими структурами. Граці регіональних розщеплень вугільних пластів Любельського і глівського родовищ району, при їх продовженні через площу роз-!ву вугленосної товщі, яка розділяє ці родовища, не співпадають. Зміна інтенсивності (градієнта) розщеплень вугільних пластів рану в стратиграфічному розрізі відбувається періодично та відобра-іє зміну умов осадконагромадження в часі. Найбільші градієнти

зщеплень відповідають пластам п7н (п7), п7 (п7 ), п7в (максималь-„ в.

и—пласту п7 ).

Розщеплення вугільних іастів, як вважає більшість дослідників такої думки дотримується автор), утворюються в-процесі формува-я пластів і пов'язані з первинними умовами седиментації та виз-чаються такими факторами, як зміни режиму тектонічного прогини я дна торфовища, відміни палеорельєфу, неоднорідність усадки іідошві порід і торф'яної маси тощо. Виявлені особливості розщеп-іь вугільних пластів вказують на різні палеотектонічні та палео-іморфологічні умови їх утворення.

розробленої градації за допомогою буквенно-цифрової індексації ювних морфологічних показників (товщина, зміна товщини, будо-ураженість розмивами) виділені загальні та переважаючі тчхіи ■ільних пластів, які поширені в межах шахтних полів Пізденно-сідного району (табл.2).

На території району товщина вугільних пластів, яка є основним ітерієм типізації, змінюється від 0,08 до 2,80 м (пласт п7н) і поді-:ться на чотири типи. Переважне значення товщини вугільних істів (суцільний пласт) відноситься до тонкого типу (II тип—0,6-м), а зміна товщини—до простого типу (Мі).

Будова вугільних пластів (суцільний пласт) змінюється від прос-

о до дуже складного типу (три і більше породних прошарків), зеважну площу поширення мають вугільні пласти простої будови Гі)-

Промислове значення вугільних пластів знижується внаслідок

морфологічними показниками

Любельське родовище Тяглівське родовище

Пласт шахтне поле №1 шахтне поле №2 шахтне поле №3 шахтне поле №4 шахтне поле №1 ділянка Тяглів-ська Південна

І-ІІІМиСТі.зР4 І-ЩМі,2СТі4Рз І,ІІМі,2СТі,2Рз І,ИМі>2СТі-зР2 I-IVM1.2CT1.4P3

п9 ИМ1СТіР4 ІІМ^ТіРз ІІМ1СТ1Р3 ІМіСТіР2 ІІМіСТі,2Рз

ІМіСТі,2Р4 І-ІІІМі,2СТ1)2Р4 І-ІІІМ^гСТ^з І-ШМі,2СТ1Д4Рз І-ІІІМі>2СТі^з І-ШМі>2СТіРз

в П8 ІМ1СТ1Р4 ПМіСТі;2Р4 ІІМіСТі>2Рз ПМіСТ2Рз ІШ1СТ1Р3 ^ІІМіСТіРз

І-ІУМі,2СТі,2Р4 ІЛМіСТ1>2Р4 І,ПМі>2СТ і>2Рз І,ІІМі>2СТ1;2Рз І,иМ1,2СТ1.зР2 І-ПІМ12СТ12Р3

П8 І,ІІМіСТіР4 ІМіСТ1Р4 ІМіСТіРз ПМ1СТІР3* * ІМіЄТіР2 9 \ * • " ІМіСТіРз

в п7 І-ІІІМіі2СТ 1.3Р4 ІІ,ІІІМіСТ1,2Р4 І-ІІІМіСТі(2Рз' І-ІІІМ1СТ1.3Р2 І-ІУМі,2СТі-4Р2 І-ШМі,2СТиР2

ІІМ1СТ1Р4 ЦМіСТ1Р4 ІІМ1СТ1Р3 ІІМіСТ і;2Р2 ІІМіСТі>2Р2 ІДІМіСТ^г

ІІ-ІУМі,2СТ1.4Р4 І-ІІІМі>2СТі.3Р4 ІДІМ1,2СТ1)2Р4 ІДІМі>2СТ і>2Р2 І,ІІМі,2СТ1чР2 І-ШМиСТідР2

ІІІМіСТіРд ІМіСТ!Р4 ИМ!СТіР4 ПМ1СТ1Р2 ІМиСТіР2 ІМ1СТ1Р2

п7 (п7) і-ІУМ1,2СТ,.4Р4 ІІ,ШМі>2СТ 1.3Р4 ІІДІІМі,2СТі.4Р4 ІІМ1>2СТіР4 МПМі,2СТ,^Р2 І-1ІІМ і дСТ 1.3Р4

ІШ^СТ^ ІШ1СТ1Р4 ІІМ1СТ1Р4 ІШ1СТ1Р4 І,ПМіСТ ідР2 ІІМ1СТ1Р4

Примітка. В чисельнику - типи вугільних пластів, які поширені в межах виділених площ; в знаменнику - переважаючі типи вугільних пластів.

ігенетичних розмивів пластів і вугленосної товщі. Площі пошире-

я пластів з робочою товщиною розділені розмивами на окремо роз-

шовані ділянки, що суттєво ускладнює процес їх розробки.

_ . . . н, ч . 1. . в .

В зоні розщеплення вугільних пластів п7 (п7), п7(п7 )іпт типіза-

я проведена для нижньої вугільної пачки, яка має промислове знання, а пласта п9 — для верхньої.

В результаті проведеного порівняння основних морфологічних по-зників вугільних пластів району встановлено, що найбільше про-гслове значення мають пласти Любельського родовища, серед яких аст п7в має найбільшу промислову цінність, а пласт п8—найменшу, ія досліджених пластів, крім п9, найбільш перспективними для омислового освоєння є шахтні поля №1 Любельського і Тяглівсь-го родовищ. Разом з тим для пластів п7 , п8 , п9 перспективними іянками є поля шахт №№ 2, 3, 4 Любельського, а для пластів *(п7), п7в, п8в, п8 —центр льна і південно-східна частини Тяглівсь-го родовища.

Мінливість морфології вугільних пластів у розрізі. Циклічність оцесів осадкоутворення вугленосних формацій полягає не тільки у кономірній зміні літогенетичних типів і фацій, але й основних ірфологічних показників вугільних пластів: будови, товщини, пло-. поширення, розщеплення тощо. У верхньосерпуховських відкла-х в інтервалі від вугільного пласта п7н(п7) до вапняка В! мор ло-і вугільних пластів змінюється періодично. В цій товщі виділено

. . и в з

тири цикли другого порядку ( мезоцикли ): п7 —п7 , п8—п8 ,

— п8', п8 —В! . Вугідьні пласти першого мезоциклу характери-

[оться найбільш складною будовою, товщиною і площею пош >ре-

я. їх морфологія ускладнена розщепленнями регіонального і л-

льного типів (табл.1). Другий мезоцикл характеризується спроще-

ям будови пластів, зменшенням товщини і площі поширення. За-

ршальний етап цього мезоциклу відрізняється тим, що будова пла-

і п8в на незначній площі Любельського родовища змінена розщеп-

нням локального типу. Третій мезоцикл містить вугільні пласти

реважно простої будови і найменшої товщини. Вони поширені на

ремо розташованих і незначних за площею ділянках. У четверто-

мезоциклі морфологія пластів послідовно ускладнюється. Збіль-

гється їх товщина і площа поширення, а будова верхнього пласта

характеризується розщепленнями локального типу. У перших

ьох мезоциклах товщина вугільних пластів зменшується в їх се-

, —16— редній частині, а у четвертому поступово зростає знизу вверх. Заі лом у верхній частині серпуховського ярусу морфологія вугільні: пластів спрощується вверх по розрізу.

Разом з тим ускладнення морфології вугільних пластів, зокреь їх розщеплення, вказують на зміну тектонічної активності під час формування. Її підвищення характерне для першого і четвертого м зоциклів, у яких будова пластів ускладнена розщепленнями регі нального і локального типів, а пониження припадає на другий і ос бливо на третій мезоцикл, який містить вугільні пласти простої мо фології.

Генетична типізація мінливості морфології вугільних пластів складена у відповідності до методики, створеної Г.А.Івановим (197J Зміни морфології вугільних пластів розділяються на дві групи. £ першої відносяться: зміна товщини (потовщення, потоншення) і б; дови, розшарування, сингенетичні розмиви, заміщення,виклинюваї ня. Це основна група мінливості, оскільки на стадіях торфоутворек ня (до перекриття торфовища осадками) відбувається зміна умов ф< рмування основних ознак пласта.

До другої групи відносяться: проникнення вміщуючих порід пласт; епігенетичні розмиви; диз'юнктивні дислокації (скиди, підк: ди, насуви, дрібноамплітудні розриви та ін.); плікативні дислокацій (складки, флексури, пережими, роздуви, вугільні діапіри та ін.). Ц зміни відбуваються після перекриття торфовища осадками покрівлі на стадіях утворення та перетворення вугілля. При цьому розщепл ня займає проміжне положення в послідовності морфологічних змії тому що під час формування лише частина пласта перекрита осадкі .ми, з яких утворюється породний прошарок.

Генетичні фактори мінливості вугільних пластів поділяються н первинні, які контролюють накопичення пластів, та вторинні, я впливають на формування їх кінцевого морфологічного обрису (В. Н. Волков, 1973).

Порівняння морфології шести основних промислових пластів Н воволинського. Червоноградського геолого-промислових і Південн» Захіттного вугленосного районів басейну дозволило встановити, п на території басейну морфологія кожного пласта індивідуальна і зм нюється зонально. Вугільні пласти відрізняються зональним розп ділом, а саме: кількістю виділених морфолого-генетичних зон, ї розмірами, формою, розташуванням в плані, простяганням та зміні

и, які утворились в умовах розмивів. У Львівсько-Волинському ба-;йні у вугільних пластах п7н, п7, п7в і па виділені зони трьох типів, п8- зони І і III типів, у п8°- зони І і II типів. Переважне поширення ають зони І і II типів. Морфолого-генетичні зони III типу розташо-. іні, головним чином, в Південно-Західному районі. В Нововолин->кому і Червоноградському геолого-промислових районах зони III іпу виділені в пластах п7 на Волинському, п7в на Забузькому та п8 і Межиріченському родовищах. Основним морфологічним типом є жальні (біфуркація) розщеплення вугільних пластів басейну.

Виділені морфолого-генетичні зони в основних промислових плас-іх басейну простягаються навхрест північно-західному простяганню . шовних тектонічних структур басейну,що яскраво виражено в Пів-!ішо-Західному районі. Оконтурені зони і їх елементи, зокрема гра-іці розщеплень, не співпадають при їх співставленні та продовжен-через площі розмиву вугленосної товщі, які розділяють Межирі->нське, Тяглівське і Любельське родовища.

Більш складною морфологією вугільні пласти п7н, п7, п7в, п8в і п9 ірактеризуються на Тяглівському родовищі Південно-Західного ійону, а п8—на Межиріченському родовищі Червоноградського олого-промислового району.

Моделювання мінливості морфології вугільних пластів полягає в іетапній побудові у прозорій ємності шаруватої моделі з різним юсторовим співвідношенням поверхней шарів різної забарвленості,

;і зображають вміщуючі породи і вугілля. При побудові моделі пе-д наливанням кожної рідини ємність орієнтують у визначеному іпрямку і під певним кутом нахилу, а після наливання—ці просто-ві параметри витримують до її затвердіння. Вона може бути виго-влена, наприклад, з таких матеріалів, як парафін, гіпс та ін., а юзора частина—з органічного або силікатного скла.

ВИСНОВКИ

1. Морфологія промислових пластів Південно-Західного вугленос->го району характеризується зональною зміною їх будови. Встанов-ні діагностичні ознаки зональності, на основі яких виділені три пи морфолого-генетичних зон: І—простої будови пластів; II—не-норідної складної будови пластів; III—розщеплення пластів. На риторії Львівсько-Волинського басейну морфологія промислових астів характеризується переважно морфолого-генетичними зонами II типів.

2. Головною ознакою зональності вугільних пластів є їх розщеплення. Встановлено, що у Львівсько-Волинському басейні різною мірою розщеплюються всі основні промислові пласти. Розщеплення (зони III типу) поширені, головним чином, в Південно-Західному вугленосному районі. Основним морфолого-генетичним типом є локальні (біфуркація) розщеплення вугільних пластів басейну. Розроблена автором типізація розщеплень відображає природу, масштаб та відміни розщеплень вугільних пластів району.

3. Границі морфолого-генетичних зон, регіональних розщеплень

і внутріформаційних розмивів вугільних пластів простягаються нав хрест північно-західного простягання основних складчастих і розри і;гих структур району (Карівська (Любельська) і Тяглівська синклінале , Бутин-Хлівчанське антиклінальне підняття та Белз-Милятин ська, Бутин-Хлівчанська і Нестерівська зони насувів), при утворенн: яких відбувався вплив лише на формування кінцевого морфологіч ного обрису пластів.

4. Відміни основних морфологічних показників вугільних пластії (будова, товщина, розщеплення, площа поширення) у розрізі відоб ражають циклічність розвитку тектонічних процесів і осадконакопи чення вугленосної товщі та є одним з критеріїв виділення циклів

5. Побудовані великомасштабні карти морфології і товщини осно вних промислових пластів (масштаб 1:25000) узагальнюють і відоб ражають особливості та відміни мінливості їх важливих морфологічних параметрів і явищ ( будова, товщина, зміна товщини,

розщеплення, розмиви тощо) на площі суміжних Любельського 'Гяглівського родовищ району. Особливості та відміни морфології генезису вугільних пластів району, на думку автора, зумовлені ш леотектонічним і палеогеоморфологічним факторами.

6. Проведена геолого-промислова типізація вугільних пластів з основними морфологічними показниками по шахтних полях Півден но-Західного району дозволяє у стислій та зручній для практичногс користування формі отримати інформацію про мінливість вугільни: пластів на площі родовищ і в цілому по району.

7. Карти морфології і товщини, типізація розщеплень і геологс промислова типізація вугільних пластів сприяють достовірній оціни промислового значення пластів в межах шахтних полів та гірничо геологічних умов розробки родовищ району.

8. Розроблена генетична типізація мінливості морфології вугіль

шх пластів, в якій виділені дві групи змін, що формувались на сталях торфоутворення та після перекриття торфовища осадками.

9. Розроблений спосіб моделювання дозволяє відтворювати та іаочно демонструвати витриманий пласт, виклинювання та розщеп-іення пласта і може бути використаний у навчальному процесі при іроведенні занять з геоморфології, загальній, вугільній, структурній ■а інших дисциплін геології для вивчення закономірностей формува-іня морфологічних змін.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Матрофайло М.М. Морфоструктура вугільного пласта ув серпу-ювських відкладів Червоноградського геолого-промислового району Іьвівсько-Волинського басейну //Доп.АН УРСР.-1991.-№2.-С. 67-71.

2. Матрофайло М.М. Про циклічність відкладів верхньої частини ерпуховського ярусу Південно-Західного району Львівсько-Волинсь-:ого вугільного басейну // Геологія і геохімія горючих копалин. — 993. - №2—3 (83-84). - С. 90-93.

3. Матрофайло М.М. Спосіб моделювання морфологічних типів :ластів осадових порід ( Заявка № 93006158, МКВ Е21 В49/00. >фіц.бюл. Пром. власність. -1994. -№7-1. -С. 2.81.

4. Матрофайло М.Н. Основные типы изменчивости морфострукту-ы угольного пласта п7н Юго-Западного района Львовско-Волы гско-о бассейна // Современные проблемы геологии и геохимии твердых орючих ископаемых: Тез. докл. Всесоюзн. конф., Львов, 1-5 окт. 991. -Т. 1. -С. 104-106.

5. Матрофайло М.М. Морфоструктура вугільних пластів серпухов-ького ярусу Південно-Західного району Львівсько-Волинського ка-'яновугільного басейну // Сучасні проблеми геології і геохімії ко-исних копалин: Тези доп. конф. мол. вчених, Львів, 12-14 жовт. 993. -С. 25-26.

6. Матрофайло М.М. Генетична типізація мінливості морфології цільних пластів//Проблеми геологічної науки та освіти в Украї-і: Тези доп. наук, конф., Львів, 19-21 жовт. 1995. - С. 294-295.

7. Матрофайло М.М. Визначення товщини породного прошарку Ід час проведення границі розщеплення вугільних пластів у Львів->ко-Волинському басейні // Там же. -С. 315-316.

8. Матрофайло М.М. Моделювання мінливості морфології вугіль-ах пластів //Застосування математичних методів і комп'ютерних

технологій при розв'язанні задач геохімії і охорони навколишньс середовища: Тези доп. З—го міжнародн. симп., Львів, 28-31 жоб 1996.—С. 73-75.

Matrofailo М.М. Morphology of coal seams of the south-west со bearing region of the Lviv-Volyn basin. Thesis for a Candidate's degi of Geological Science on speciality 04.00.16.—Geology, prospecting ai exploring of solid useful minerals deposits, Institute of Geology a Geochemistry of Combustible Minerals of National Academy of Sci< ces of the Ukraine, Lviv, 1996.

There the results of morphology studying of commercial beds n7B, n7B, n8 , n8B, n9 of the Serpukhov deposits of the south-west соаІ-Ьег ing region of the Lviv-Volyn basin are defended. It was established th change of coal bed morphology (excepting n8 -seam) in the area of t region takes place zonally. Distinctions of zones were determined, a: on their bases there were distinguished three morphological genetic 1 pes: I—zones of simple ( mainly simple) structure of coal seam II—zones of heterogeneous complex structure of nonsplitted coal sear ( there were distinguished and outlined the plots of all accepted tyj of structure—with one,two and more rock interbeds); III—zones of cc bed splitting. At the territory of the Lviv-Volyn basin morphology seams is mainly characterized by morphologogenetic zones of I and types. Zones of III—type are mainly extended in the south-west coa bearing region. First worked out, the typization of coal bed splittin of the region reflects their nature, scale and distinguishing featui The results obtained made it possible to compare, generalize and dett mine the vital distinguishing features of morphology of commerci beds of the Novovolynsk, Chervonograd geological commercial are and the south-west coal-bearing region of the basin.

Матрофайло M.H. Морфология угольных пластов Юго-Западно угленосного района Львовско-Волынского бассейна. Диссертация і соискание ученой степени кандидата геологических наук по специ льности 04.00.16—геология, поиски и разведка месторождений тве; дых горючих ископаемых. Институт геологии и геохимии горючі ископаемых НАН Украины, г. Львов, 1996.

Защищаются результаты исследования морфологии промышле: ных угольных пластов п7н, п7, п7в, п8 , п8в, п9. серпуховских отлож

:й Юго-Западного угленосного района Львовско-Волынского бас-йна. Установлено, что изменение морфологии угольных пластов роме пласта п8 ) на площади района происходит зонально. Опре-лены отличительные признаки зон и на их основе выделены три ірфолого -генетических типа: I—зоны простого (преимущественно остого) строения угольных пластов; II— зоны неоднородного сло-юго строения нерасщепленных угольных пластов ( выделены и онтурены участки всех принятых типов строения—с одним, двумя более породными прослоями); III—зоны расщепления угольных астов. На территории Львовско-Волынского бассейна морфология астбв характеризуется преимущественно морфолого-генетически-[ зонами I и II типов. Зоны III типа распространены, главным об-зом, в Юго-Западном угленосном районе. Разработанная впервые пизация расщеплений угольных пластов района отражает их приду, масштаб и отличия. Полученные результаты исследования зволили провести сравнение, обобщить и определить существен-іе отличия морфологии промышленных пластов Нововолынского, :рвоноградского геолого-промышленных и Юго-Западного угленос-го районов бассейна.

Ключові слова; вугільний пласт, морфологія, будова, товщина, зщеплення, зональність, розмиви, циклічність, типізація, моделю-

Підписано до друку 30.09. 96 р. Формат 84 х 60/16 Папір офсет. Друк офсетний. Тираж 120 примірників. Замовлення №301

Друк видавництва ”ЕНЕЙ”

м. Львів, вул. Наукова За, тел. 63-91-69