Прогнозирование структуры шахтных полей Восточного Донбасса на основе анализа малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов

Трощенко, Виктор Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогнозирование структуры шахтных полей Восточного Донбасса на основе анализа малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование структуры шахтных полей Восточного Донбасса на основе анализа малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов"

На правах рукописи

□034Э3931 Трощенко Виктор Владимирович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МАЛО АМПЛИТУДНОЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕННОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность:25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ростов-на-Дону -2010

1 з 20

003493931

Диссертация выполнена в Учреждении Российской академии наук - Южном научном центре (ЮНЦ РАН)

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор геол.-мин. наук

\ff.H. Погребное|

доктор геол.-мин. наук

С.Г. Парада, (ЮНЦ РАН), г. Ростов-

на-Дону

доктор геол.-мин. наук, профессор

A.A. Тимофеев (ЮФУ), г.Ростов-на-Дону

кандидат геол.-мин. наук

B.Г. Коломенская (ЮГНЕДРА), г. Ростов-на-Дону

Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), г. Новочеркасск

Защита состоится «08» апреля 2010г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.15 при Южном федеральном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет, ауд. 201.

Факс: (863) 222-57-01. E-mail: dek_geo@rsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в ЗНБ Южного федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « 1 » марта 2010г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, к. 110, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.208.15.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.208.15 канд. геол.-мин. наук, доцент

В.Г. Рылов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Прогнозируемое на ближайшие десятилетия снижение мировой добычи нефти и природного газа приводит к повышению роли угля в энергетическом балансе и, как следствие, к возрастанию потребности промышленности в его детально изученных и подготовленных к эксплуатации запасах. Закономерен в этой связи интерес инвесторов к Восточному Донбассу как поставщику высококачественных антрацитов для удовлетворения текущих и потенциальных энергетических потребностей России и на экспорт.

При выборе объектов эксплуатации необходимо получение информации об условиях залегания угольных залежей, их разрывной и складчатой нарушенно-сти. Несвоевременный учет этого фактора, особенно — выявляемой обычно с запозданием - разрывной тектонической нарушенное™ малой амплитуды, приводит к снижению эффективности эксплуатации, потере запасов, а иногда и к закрытию шахт.

Проблема повышения полноты и достоверности выявления малоамплитудной разрывной тектонической нарушенности сохраняет свою актуальность не только на стадии разведки, но и в процессе эксплуатации. Реально достигнутая разрешающая способность традиционных технических средств выявления разрывных нарушений составляет 5-10 и более метров по их вертикальной амплитуде, что совершенно недостаточно для обеспечения потребностей организации современной угледобычи. Научное обоснование решения вопроса развито всё ещё недостаточно.

В то же время, по общему мнению, имеются значительные резервы для решения этой задачи на основе выявления и использования закономерностей проявлений и взаимосвязи элементов малоамплитудной тектоники. Этому вопросу только в последней четверти минувшего столетия посвящены исследования В.А. Букринского, И.Н.Власова, В.Е. Забигайло, И.А. Очеретенко, В.В. Попова, В.Ф. Твердохлебова, В.В.Трощенко и многих других. Этими учёными и их многочисленными последователями выявлен ряд закономерностей генезиса и распространения малоамлитудных разрывных тектонических нарушений и характера их влияния на условия эксплуатации, разработаны технологии их разведки и прогнозирования. Однако степень решенности вопроса остается неудовлетворительной.

Настоящая диссертационная работа посвящена усовершенствованию имеющейся научно-методической базы решения проблемы на основе обобщения информации о закономерностях проявления и влиянии малоамплитудной разрывной тектонической нарушенности на условия разработки угольных пластов с использованием массива данных, накопленных в регионе Донбасса и, в частности, восточной его части, по состоянию на 2008 г.

Помимо решения чисто прикладных задач, расшифровка условий проявления малоамплитудной тектоники Восточного Донбасса будет способствовать выявлению фундаментальных аспектов геологии, в частности, других угольных месторождений, где эти вопросы стоят столь же остро.

Цель работы - анализ формы, пространственных взаимоотношений элементов структуры, кинематики и динамики их образования, выявление закономерностей проявления малоамплитудной тектонической нарушенное™ и её влияния на локализацию благоприятных и неблагоприятных для эксплуатации участков угольных пластов, совершенствование методов изучения и моделирования тектонической структуры угольных месторождений в процессе их разведки и освоения.

Задачи исследований:

1. Сбор, анализ, обобщение данных и представлений о тектонической структуре бассейна и влиянии малоамплитудной тектонической нарушенности на эффективность горных работ.

2. Совершенствование методов получения первичной информации о залегании горных пород и их разрывной нарушенности, её обработки и интерпретации.

3. Уточнение общих особенностей тектонического строения Восточного Донбасса, установление взаимоотношений между тектоникой кристаллического фундамента, палеозойского структурного этажа и мезозой-кайнозойского чехла.

4. Выявление генетических связей между пликативными и дизъюнктивными дислокациями угленосной толщи Восточного Донбасса.

5. Определение влияния малоамплитудной тектонической нарушенности на степень благоприятности для эксплуатации участков угольных залежей.

6. Разработка практических рекомендаций по выявлению и прогнозированию малоамплитудных нарушений и общей нарушенности в процессе разведки и освоения угольных месторождений.

Фактический материал и методика исследований. Исходный материал для диссертационной работы собран автором за период работы в отделе геологии, нефтегазовых и водных ресурсов Южного научного центра РАН в 20042008 гг. Использованы также результаты натурных исследований тектоники Донецкого и других угольных бассейнов, проводившихся с участием автора в Дон-бассНИЛ-ВНИГРИуголь. Использована геолого-маркшейдерская документация по 24 шахтам Донбасса. По 13 шахтам Восточного Донбасса проведена при непосредственном участии автора геологическая документация горных выработок и керна скважин.

Методы исследований включают сбор натурных данных в полевых и шахтных условиях. Для решения поставленных задач использованы специально разработанные методики геолого-структурных наблюдений и интерпретации их результатов. К ним, в первую очередь, относится методика структурно-тектонического анализа горизонтальных срезов складчато-разрывной структуры на двух гипсометрических уровнях (— 200 и - 800 м) с использованием подземного крупномасштабного геокартирования, а также дистанционных методов исследований. Также разработаны методы определения истинных элементов залегания слоев по измеренным в керне скважин и восстановления истинной ориентации трещин по данным измерений в керне.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• уточнены особенности тектонических структур Восточного Донбасса и сценарии их формирования на микро-, мезо- и макроуровне.

• выявлено типологическое сходство пространственной конфигурации сместителей разрывных нарушений различных видов в причинной связи с их генезисом.

• развиты научные основы методов изучения и прогнозирования тектонической нарушенное™ угленосных массивов и выбора схемы разработки в условиях дефицита информации о структуре угольных залежей и вмещающего массива.

Практическая значимость. Разработан и усовершенствован комплекс методов выявления, изучения и прогнозирования в ходе геологоразведочного процесса малоамплитудной тектонической нарушенности угольных месторождений и ее влияния на технологию разведки и эффективность эксплуатации угольных залежей.

Разработаны методические рекомендации по изучению тектонической нарушенности и кернометрии в углеразведочных скважинах, а также защищенные авторскими свидетельствами «Способ дефектоскопии горных пород» и «Способ оконтуривания приповерхностных подземных неоднородностей».

Основные выводы и положения диссертации внедрены в производство и использованы в ходе поисково-оценочных и разведочных работ на угольных месторождениях, при проектировании, строительстве и обеспечении функционирования угледобывающих предприятий. Методические рекомендации по изучению тектонической нарушенности и кернометрии в углеразведочных скважинах использованы в ходе разведочных работ на уголь. Результаты исследований могут использоваться при выборе наиболее перспективных объектов и планировании поисково-оценочных и разведочных работ на угольных месторождениях.

Основные защищаемые положения.

1. Разработай и апробирован для стадии разведки комплекс методов прогнозирования, выявления и количественной оценки малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов Восточного Донбасса, включающий оригинальные способы получения первичной геологической информации и её обработки.

2. Установленный характер малоамплитудной тектонической нарушенности горно-породного массива определяет вещественно-структурные особенности шахтных полей, технологию вскрытия и условия отработки угольных пластов Восточного Донбасса.

3. Показано, что наиболее сложнодислоцироваиные участки шахтных полей приурочены к зонам кулисообразной складчатости, сформированным под воздействием горизонтальных смещений по разломам кристаллического фундамента.

4. Предложены критерии количественной оценки сложности горногеологических условий отработки шахтных полей Восточного Донбасса по фактору малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов.

Апробация работы. Результаты и основные положения работы регулярно докладывались на III, VII, VIII, X, XI Всесоюзных и Всероссийских угольных совещаниях (1976-2005), V Международной научной конференции «Проблемы геологии, геоэкологии и минерагении Юга России и Кавказа» (2006), Международной конференции «Проблемы геологии и освоения недр юга России» (2006), «Геодинамические и генетические модели рудных месторождений» (2007), региональном научно-практическом семинаре «Перспективные технологии добычи и использования углей Донбасса» (2009), VII Международной научно-практической конференции «Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования» (2009), VIII Международной научно-практической конференции «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» (2009) и других научных форумах.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 36 научных работ, в том числе 8 статей в реферируемых журналах из перечня ВАК и 2 монографии, 2 изобретения защищены авторскими свидетельствами.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложена на 160 страницах, включает 39 рисунков и список литературы из 126 наименований.

В первой главе изложены современные взгляды на положение Донецкого бассейна в общей геологической структуре и краткие сведения об его геологическом строении, обоснована принятая схема тектонического районирования бассейна.

Во второй главе кратко описаны методы изучения и моделирования тектоники угольных месторождений Донбасса, дающие возможность наиболее полно использовать получаемую в процессе разведки информацию для выявления и прогнозирования типа и количества малоамплитудных тектонических нарушений.

Третья глава посвящена морфогенетическому анализу тектонической нарушенности шахтных полей Донбасса, на основании которого дано определение малоамплитудной нарушенности и разработана классификация малоамплитудных разрывов и складок по форме и генезису с указанием их характерных признаков.

Четвёртая глава демонстрирует общий порядок действий по прогнозированию структуры шахтных полей на основе анализа материалов геологоразведочных работ с оценкой влияния различных форм малоамплитудной тектонической нарушенности угольных месторождений на горно-геологические условия отработки запасов угля.

Благодарности. Автор искренне признателен своим учителям и наставникам д.г.-м.н. Н.И. Погребнову, к.г.-м.н. И.А. Очеретенко, д.г.-м.н. Б.В. Смирнову, д.г.-м.н. H.H. Погребнову, а также своему научному руководителю д.г.-м.н. С.Г. Параде за внимание, помощь и ценные замечания.

Ценные советы, рекомендации и практическая помощь в решении ряда вопросов со стороны сотрудников ВНИГРИуголь Т.В. Будариной, С.С. Леонова, ЮНЦ РАН к.г.-м.н. A.B. Мохова также были добрым подспорьем в процессе работы над диссертацией.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Первое защищаемое положение Разработан и апробирован для стадии разведки комплекс методов прогнозирования, выявления и количественной оценки малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов Восточного Донбасса, включающий оригинальные способы получения первичной геологической информации и её обработки. На разведочной стадии в комплекс включены методы аналогии, максимальное использование структурно-геологической информации по данным буровых скважин и дешифрирования материалов дистанционных съёмок Земли, на стадии эксплуатационной разведки - методы анализа морфологии сместителей разрывных нарушений, их кинематики и геодинамической обстановки формирования.

При возобновлении интереса промышленности к углю как энергетическому и технологическому сырью, в условиях Восточного Донбасса фактор тектонической нарушенности может приобретать существенное влияние на выбор перспективных объектов для разведки и эксплуатации в Белокалитвенском и Тацинском геологопромышленных районах, где имеются прогнозные ресурсы каменных энергетических и коксующихся углей, условия залегания которых можно считать относительно сложными - здесь развита мелкая складчатость, характеризующаяся значительным диапазоном колебания углов падения пластов и высокой вероятностью наличия малоамплитудных разрывных нарушений.

В Сулино-Садкинском и Задонском районах, где находятся основные прогнозные ресурсы и подтверждённые запасы антрацитов, ожидаемые условия залегания можно считать спокойными в отношении тектонической нарушенности. Такие же спокойные условия залегания ожидаются и в Миллсровском угленосном районе, где пласты низкометаморфизованных каменных и переходных к бурым углей залегают почти горизонтально. В этих районах определяющими факторами при выборе участков будут глубины залегания пластов, качественные показатели углей, мощность и состав перекрывающих продуктивную толщу комплексов, гидрогеологические, экологические и другие условия.

Предложенные И.А. Очеретенко способы определения истинных элементов залегания слоёв пород и тектонических трещин по замерам в неориентированном керне вертикальных и наклонных скважин были доведены до практического применения, для чего применён аппарат стереографических проекций и сферической тригонометрии (Очеретенко, Трощенко, 1971, 1974, 1978). Учитывая, что керн трещиноватых пород часто оказывается настолько непрочным, что рассы-

пается на отдельные куски вскоре после извлечения из колонковой трубы, был разработан также способ газовой дефектоскопии (Трощенко, 1986), позволивший фиксировать ориентировку слоистости и трещин сразу же после подъёма керна и затем измерять необходимые угловые и линейные величины по его газовому автографу.

В процессе разведки часть малоамплитудных тектонических нарушений оказываются невыявленными, даже будучи пересечёнными скважинами, по причине недостаточно выраженных признаков нарушения или неполного выхода керна, другие же - за счёт того, что редкая сеть скважин не обеспечивает пересечение каждого нарушения хотя бы одной скважиной, а также из-за низкой (± 5 и более м) точности определения высотных отметок пластов по скважинам. Восполнить, хотя бы частично, дефицит информации о тектонической нарушенно-сти разведываемых участков призваны созданный при непосредственном участии автора метод тектонического статистического анализа мощностей межпластовых интервалов и разработанный самостоятельно вероятностный метод определения фактической степени нарушенности участка по отдельным выявленным разведкой нарушениям.

Известно, что нормальные мощности стратиграфических интервалов угленосных толщ, например, междупластовые расстояния, изменяются по площади чаще всего достаточно плавно и постепенно, резкие изменения этой величины свидетельствуют о присутствии разрывных нарушений, пост- или конседимен-тационных, либо о наличии в разрезе литологических неоднородностей, обусловливающих изменение мощности за счёт неодинаковой способности пород к уплотнению. На этом принципе основывается методика выявления таких нарушений при помощи статистического анализа значений нормальной мощности межпластовых интервалов, полученных по сети разведочных скважин. Точность определения мощности слоев и их групп по скважинам значительно выше точности определения высотных отметок.

Проверка методики моделирования на реальных шахтных полях показала её способность выявлять конседиментационные и постседиментационные малоамплитудные разрывные нарушения.

Если морфология и размеры выявленных разрывов установлены, появляется возможность прогнозировать предполагаемое количество аналогичных нарушений на объекте разведки, для чего предложен вероятностный метод.

Необходимость определения направления относительного перемещения крыльев разрывного смещения возникает в процессе анализа тектонического строения угольных бассейнов и месторождений и истории их геологического развития, а также в случаях решения сугубо практических задач, например, отыскания смещенного крыла угольного пласта в угольных шахтах. Помимо известных стратиграфических и тектонофизических способов восстановления кинематики разрывов, существенную помощь в решении таких задач может оказать геометрический анализ поверхностей их сместителей (рисунок 1).

Таким образом, предложенный автором метод геометрического анализа морфологии сместителей разрывных нарушений (Трощенко, 1977) предназначен

для наиболее полного восстановления генетического типа разрывов, встреченных горными выработками шахт. В качестве инструмента для моделирования поверхностей сместителей применены стереографические проекции.

1 - плоские поверхности; 2 - простые криволинейные поверхности (а — сферические, б - цилиндрические, в - конические, г - эллипсоидальные, тороидальные, параболоидальные и т.п., о- о' - ось вращения); 3 - сложные криволинейные поверхности (а - линейчатые или псевдоцилиндрические, б, в - сложные

поверхности вращения, г - винтовые, д - коноидальные) Рисунок 1 —• Поверхности сместителей разрывных смещений и возможные направления относительного перемещения их крыльев с учетом некоторой пластической деформации пород (показаны стрелками)

Восстановление вектора смещения крыльев разрывов, встреченных горными выработками шахт, позволяет прогнозировать изменения параметров смещения по простиранию и падению сместителя на стадии эксплуатационной разведки.

Второе защищаемое положение. Установленный характер малоамплитудной тектонической нарушенности горно-породного массива определяет вещественно-структурные особенности шахтных полей, технологию вскрытия и условия отработки угольных пластов Восточного Донбасса.

В общем структурном плане Донецкого бассейна выделяется ряд нередко выраженных структурных зон, где рисунок складчатости осадочного чехла отражает сдвиговые смещения по разломам фундамента - зоны кулисообразной складчатости. Наиболее известная из таких зон прослеживается в ядре Горлов-ской антиклинали (северо-западного замыкания Главной антиклинали Донбасса), где кулисообразно расположенные небольшие брахиантиклинали или «купола» демонстрируют типичную картину эшелонированной складчатости над разломом с правосторонним сдвиговым смещением крыльев (Осевой разлом). Сама Горловская антиклиналь вместе с расположенной северо-западнее Друж-ковско-Константиновской антиклиналью также образуют кулисовидный ряд,

демонстрирующий изменение направления того же Осевого разлома. На границе Каменско-Гундоровского и Гуково-Зверевского районов прослеживается Лихов-ская зона кулисообразных складок, выделенная впервые Н.М. Максимовым (1974) и, по всей видимости, приуроченная к ещё одному субширотному разлому с правосторонним сдвиговым смещением крыльев. Эта зона прослеживается и далее на северо-запад, образуя протяженную структуру, названную И.А. Оче-ретенко Северной линейной антиклинальной зоной. Каскад субмеридиональных флексур Донецко-Макеевского района свидетельствует о смещении Зуевского купола в западном направлении по отношению к структурам, расположенным севернее, что подтверждает наличие правостороннего смещения по Осевому разлому. Кроме того, предполагается наличие значительной правосдвиговой составляющей смещения по некоторым субширотным надвигам северной окраины Донбасса. В общем, можно констатировать, что складчато-разрывная структура Донбасса несёт следы не только общего сжатия в субмеридиональном направлении, но также и общего правостороннего сдвига.

В структурно-геологическом отношении Донбасс представляет собой сложно построенную складчатую систему, где фиксируются зоны крупных линейных складок, мелкой складчатости, а западное замыкание носит характер относительно изометричных впадин, расположенных по обеим сторонам от Главной антиклинали, занимающей осевое положение в складчатой структуре бассейна, и носящих наименование Бахмутской (северная) и Кальмиус-Торецкой (южная) котловин.

В основу тектонического районирования Донецкого бассейна положено строение складчато-разрывных дислокаций основного, герцинского структурного этажа. Здесь были выделены следующие структурные зоны, различающиеся по морфологии и размерам складок (рисунок 2):

1. Центральная зона крупных линейных складок;

2. Восточная зона полной складчатости;

3. Северная линейная антиклинальная зона;

4. Обособленные брахисинклинали;

5. Северная межнадвиговая зона;

6. Южный грабен;

7. Зона поперечных флексур;

В. Западные стабильные депрессии.

В Восточном Донбассе присутствуют все перечисленные структурные зоны, за исключением двух последних.

Тектоническая структура допалеозойского фундамента определила общую локализацию Доно-Днепровского прогиба и Донецкого складчатого сооружения, однако разломная тектоника фундамента на большей частит территории бассейна не находит прямого отражения в структурах карбона. Твёрдо установленные конседиментационные тектонические структуры имеют ограниченное распространение только в юго-западных районах; на остальной территории бассейна складчатость и разрывы носят явно выраженный постседиментационный характер.

Тектонические структуры первого порядка (геотектонические элементы): А - Доно-Днепровский позднепалеозойский прогиб, Б - Украинский щит, В -Воронежская антеклиза. Тектонические структуры второго порядка (тектонические районы): I - Донецкое складчатое сооружение, II - Южно-Донбасская складчато-блоковая моноклиналь, [II - Старобельско-Миллеровская моноклиналь, IV - Днепровско-Донецкая впадина, V - Приазовский массив, VI - Западно-Калмыцкое поднятие. Тектонические структуры третьего порядка (тектонические зоны): 1.1 - Центральная зона крупных линейных складок, 1.2 - Восточная зона мелких линейных складок, 1.3 — Северная линейная антиклинальная зона, 1.4 - обособленные брахисинклинали (Луганско-Краснодонская, Белока-литвенская, Краснодонецкая, Жирновская), 1.5 - Северная межнадвиговая зона пологих складок, 1.6 - Южный грабен, 1.7 - Зона поперечных флексур (Ветков-ская, Чайкинская, Калиновская, Ясиновская), 1.8 - Западные стабильные депрессии (Кальмиус-Торецкая и Бахмутская котловины), II. 1 - Приднепровский структурный блок, Н.2 - Павлоградская мелкоблоковая зона, 11,3 - Самарская моноклиналь, 11.4 - Красноармейская надразломная структура, II.5 - Волчанско-Кальмиусская складчато-блоковая зона. Границы: I - геотектонических элементов, 2 - тектонических районов, 3 - тектонических зон Рисунок 2 — Схема тектонического районирования Донбасса, по И.А. Оче-ретенко и др. (Структурная геология Донецкого бассейна, 1985)

Тектоника мезозойских осадочных образований частично наследует структурный план карбона, однако интенсивность складчатых дислокаций и амплитуды разрывов здесь значительно ниже. И, наконец, кайнозойские осадки, включая четвертичные, подверглись только слабым дислокациям платформенного типа.

Угольные пласты Донбасса относятся к категории тонких и весьма тонких, что предопределяет значительную зависимость условий эксплуатации от малоамплитудной тектонической нарушенности. В пределах Восточного Донбасса 21 угольный пласт характеризуется колебаниями мощности в пределах 0,6 - 1,0 м и только 9 пластов достигают мощности свыше 1 м; максимальная мощность пластов - 1,9 м. Большая часть территории Восточного Донбасса относится к районам распространения антрацитов, и только на севере, в Каменско-Гундоровском, Белокалитвенском и Тацинском угленосных районах, а также за пределами складчатого Донбасса, в Миллеровском районе распространены угли более низких групп метаморфизма.

Одним из важнейших факторов, определяющих промышленную ценность объекта разведки, наряду с величиной запасов, мощностью угольных пластов, качеством угля и т.п. является тектоническое строение угольных месторождений. При этом следует отметить, что повышение уровня механизации угледобычи приводит к ужесточению требований угольной промышленности к тектоническому строению шахтных полей. Частые переходы даже небольших разрывных нарушений приводят к повышению аварийности оборудования, потерям добычи, потерям угля в брошенных целиках, росту таких отрицательных показателей, как себестоимость угля, его зольность, метраж подготовительных выработок на 1000 т добычи, к снижению производительности труда, ухудшению условий безопасности труда, а для особо тонких и крутопадающих пластов механизированные комплексы вообще не разработаны. Разрывные нарушения, помимо всего прочего, часто являются каналами поступления в горные выработки повышенных притоков и прорывов воды, суфлярных выделений газа и т.п. Особенно неблагоприятные последствия сопровождают неожиданную встречу разрыва очистным забоем, когда отсутствует возможность заблаговременной подготовки новой лавы и вспомогательных выработок для перевода механизмов в новый забой, в связи с чем повышаются требования к изученности тектонической нарушенности шахтных полей на макро-, мезо-, и микроуровне.

Необходимо заметить, что морфология малоамплитудных разрывов и их вещественные характеристики во многом определяются литологическим составом и степенью литификации углевмещающей толщи. Так, угли средних марок обычно имеют более низкие прочностные характеристики, чем вмещающие породы, в то время как антрациты по сопротивлению деформации приближаются к боковым породам, а на самых низких стадиях углефикации (марки Д-Г и ДБ) вмещающие породы порой оказываются менее прочными, чем уголь. Это определяет различия в морфологии образующихся малоамплитудных нарушений, особенно внутрипластовых, которые отличаются наибольшим разнообразием форм именно на участках с углями средних марок (межслоевое проскальзывание при складкообразовании концентрируется в пластах или даже отдельных пачках углей, выполняющих роль своеобразной «смазки». Особо следует отметить такой тип нарушений как расштыбование (горный термин, означающий тонкую дезинтеграцию углей). Для углей средних марок зоны расштыбования представляют опасность в связи с приуроченностью внезапных выбросов угля и газа, но

иногда играют и положительную роль, облегчая процессы очистной выемки, для антрацитов же штыбы представляют наименее ценную фракцию, не находившую сбыта до второй половины 20 века.

В трещинах сместителей разрывов скалывания обнаруживается присутствие минеральных новообразований - хлорита, мусковита, иногда каолинита, которые можно считать стресс-минералами, продуктов дислокационного метаморфизма - глинок трения, милонитов, катаклазитов, особых форм шестоватого кальцита, в антрацитовых районах - кварца. Для трещин сместителей разрывов отрыва характерно жильное заполнение или инкрустация стенок кальцитом, сидеритом, анкеритом, арагонитом, в антрацитовых районах - обычно кварцем, иногда с примесью сульфидов. Вообще же рудная минерализация для Донбасса мало актуальна. Можно назвать ртутно-сурьмяное рудное поле Никитовки, незначительные полиметаллические проявления Нагольного кряжа, золоторудное Керчикское месторождение.

Соответственно разрывы скалывания обычно служат экранами для подземных вод, газов и других флюидов, а разрывы отрыва являются каналами, связывающими водоносные и газоносные коллекторы между собой и с выработанным пространством.

Внутрипластовые тектонические нарушения почти всегда оказывают отрицательное влияние на эффективность угледобычи. Они приводят к формированию «ложной кровли», вывалам кровли, сопровождаются расштыбованием угля, что является отрицательной качественной характеристикой, особенно для антрацитов, изменениями мощности пласта, также осложняющими ведение очистных работ, способствуют флюидизации раздробленного угля, приводящей к внезапным выбросам угля и газа.

Пликативная нарушенность угольных пластов оказывает меньшее влияние на добычу угля. Резкие изменения угла падения пласта отрицательно сказываются на условиях работы забойных конвейеров и механизированной крепи. Иногда пликативные осложнения влияют и на обводнённость очистных забоев.

Существенное значение имеет также ориентировка и густота трещин отдельности угля и пород кровли («кливажа»).

Кроме того, влияние тектоники сказывается не только прямым образом. Существуют глубокие связи угленосности отложений, газоносности, водообильно-сти пород и углей, их метаморфизма с тектоническими структурами.

Следует ожидать, что появление в будущем новых технических средств добычи угля, в том числе безлюдной выемки и геотехнологий приведёт к необходимости переоценки степени влияния малоамплитудной тектоники на эффективность этих средств.

Малоамплитудная тектоническая нарушенность является осложняющим фактором также и при разведке угольных месторождений. Будучи встречены скважинами при бурении, малоамплитудные разрывы и складки не только вызывают такие осложнения, как потеря промывочной жидкости, заклинивание бурового снаряда, снижение выхода керна и аварийность, но и вынуждают изменять

методику разведки, затрачивать дополнительные средства на детализационные работы.

Третье защищаемое положение. Показано, что наиболее сложнодисло-цированные участки шахтных полей приурочены к зонам кулисообразной складчатости, сформированным под воздействием горизонтальных смещений по разломам кристаллического фундамента.

Согласно установившейся традиции в разведке, все складки и разрывные смещения Донбасса целесообразно разделить по размерам на три количественные группы: крупно-, малоамплитудные, и внутрипластовые. В настоящей работе предметом рассмотрения являются две последние группы. Под общим названием «малоамплитудные пликативные и дизъюнктивные дислокации» принято объединять местные элементарные структурные формы, представляющие дисгармоничную дислокацию угленосной толщи под действием местных тектонических напряжений, возникающих в деформируемой слоистой толще в процессе формирования более крупных элементов тектоники.

Морфогенетическая классификация малоамплитудных тектонических нарушений слоистых угленосных толщ произведена на основе анализа геометрических форм малоамплитудных тектонических нарушений, их пространственной ориентировки относительно основных складчатых и разрывных структур, для чего был привлечен весь доступный фактический материал, накопленный службой шахтной геологии Донбасса, а также собственные структурные наблюдения в горных выработках действующих шахт и поверхностных обнажениях.

Складчатое сооружение Донбасса осложнено большим количеством разрывных нарушений. Среди последних выделяется класс надвигов (местное название) - наиболее значительных по амплитуде и протяжённости разрывов взбросового типа, основное количество которых развито в северной части бассейна, в том числе надвиги, разграничивающие собственно Донецкое складчатое сооружение и нескладчатый платформенный склон - Старобельско-Миллеровскую моноклиналь. Считалось, что надвиги имеют ту же природу, что и разломы кристаллического фундамента, являясь их продолжением в осадочной толще. В процессе изучения тектоники бассейна были проведены специальные исследования, имевшие целью установление действительной природы этих разрывов. Во всех случаях было выявлено выполаживание сместителей надвигов на глубину, иногда на очень небольших глубинах (рисунок 3), с одновременным убыванием их стратиграфической амплитуды, что дало основание считать надвиги дислокациями, связанньми с процессом складкообразования (соскладчатыми), в отличие от крупных сбросов. В процессе работ на территории Алмазно-Марьевского района нами было установлено, что представление о Северодонецком надвиге как крупной протяжённой разломной структуре, ограничивающей Донецкое складчатое сооружение на севере, является ошибочным. Установленный в Лисичанском геолого-промышленном районе, этот крупный (амплитуда 1500м) надвиг трассировался вдоль всей северной окраины бассейна. В действительности же оказалось, что этот разрыв развит в северном крыле поднятия, образуемого

группой Лисичанских куполов, и не имеет продолжения на востоке в соседнем Алмазно-Марьевском районе.

"К

1 - известняки, 2 - угольные пласты, 3 - горные выработки (отработанные участки угольных пластов показаны жирной линией), 4 - надвиги, 5 - кайнозойские покровные отложения. Заметна дисгармоничная дислокация слоёв пород в лежачем крыле Горняцкого надвига Рисунок 3 — Выполаживание и затухание на небольших глубинах Горняцкого надвига, Белокалитвенский промышленный район

Была также уточнена морфология Ильичёвского надвига, которому приписывалась складчатая форма сместителя, на основании чего он считался древним, образованным до формирования складок Алмазного синклинория. Нами было установлено, что под названием «Ильичёвский надвиг» описывался ряд самостоятельных разрывных нарушений, искусственно объединённых в одну якобы складчатую поверхность сместителя.

Примеры взаимного пересечения разрывных смещений в угольных бассейнах достаточно редки. Одним из таких примеров было принято считать пересечение со смещением субширотного Мушкетовского надвига (Донецко-Макеевский геолого-промышленный район) тремя субмеридиональными надвигами: Французским, Калининским и Первомайским, которые на этом основании считались более молодыми. Геометрический анализ показал, что направления векторов смещения Мушкетовского надвига по субмеридиональным надвигам не совпадают, вплоть до противоположного направления, с направлением смещения угольных пластов, векторы которого определяются по смещению границ марочного состава углей, что заставляет предположить, что Мушкетовский надвиг (рисунок 4) в действительности представляет собой не единое нарушение, а четыре самостоятельных разрыва, образовавшихся после субмеридиональных надвигов в разобщённых последними блоках угленосной толщи (Трощенко, 1982).

1 - сместитель Мушкетовского надвига; 2 - прочие надвиги (1 - Французский, 2 - Калининский, 3 - Первомайский); 3 - малоамплитудные разрывные смещения; 4 — угольный пласт й7 (по данным маркшейдерских съёмок). Цифрами у стрелок показаны угол падения сместителей надвигов (град.) и стратиграфическая амплитуда(м)

Рисунок 4 — Перекрещивающиеся надвиги: план-срез на уровне - 200 м

Легко заметить, что в горизонтальном срезе все три субмеридиональных надвига для угольного пласта Ь7 являются взбросами, тогда как для поверхности сместителя Мушкетовского надвига два из них (Калининский и Первомайский) выглядят как сбросы. Иными словами, ранее образовавшиеся разрывы представляют собой естественные барьеры для распространения более поздних разрывов, аналогично тому, как это происходит с трещинами в листовом стекле или в глазури на старых изразцах. Кроме того, оперяющие разрывы, в том числе малоамплитудные, образовавшиеся в процессе развития основного разрыва в его крыльях, также могут быть ошибочно приняты за более ранние и «смещённые».

Тектонофизической реконструкцией кинематики смещений крыльев разрывов нами установлено, что к группе сдвигов относятся разрывные смещения не только с вертикальными сместителями, но и достаточно пологие, с углами падения сместителей 45-50° (например, разрывы зоны Провиданс на Макеевских шахтах, ряд надвигов южного крыла Горловской антиклинали), что подтверждено анализом морфологии сместителей этих разрывов. Приуроченность зон мелкой кулисообразной складчатости к линиям известных разломов фундамента свидетельствует о значительных сдвиговых смещениях и по этим разломам.

Среди наблюдаемого в Донбассе разнообразия выделены (Погребнов, Оче-ретенко, Трощенко, 1985) четыре морфолого-генетических типа складок: 1) продольного изгиба, сформированные в условиях свободного межслоевого проскальзывания одних слоёв относительно других; 2) блокированные; 3) выжимания, возникшие под действием неравномерного тектонического давления, перпендикулярного слоистости; 4) приразрывные, образованные местными де-

формирующими силами, действующими вдоль тектонического контакта в направлении смещения крыльев разрывных нарушений. Кроме того, к малоамплитудным пликативным дислокациям следует отнести локальные флексуры и пологую волнистость залегания угольных пластов, также создающие иногда серьёзные затруднения в работе угледобывающих предприятий. Приведенные примеры дают представление о морфологических признаках и наиболее вероятном механизме формирования этих дислокаций.

К малоамплитудным разрывным смещениям относятся дизъюнктивы с амплитудой от одного до нескольких десятков метров, т. е. практически все местные разрывные смещения, наблюдаемые внутри отдельных частей угленосной толщи.

По общности геометрической формы все разрывные смещения Донбасса могут быть разделены на четыре геометрические группы: 1) взбросы, характеризующиеся перекрытием одноимённых пластов на крыльях и более крутым падением поверхности сместителя, чем пластов на крыльях; 2) сбросы, отличающиеся расхождением одноимённых пластов на крыльях в плане и более крутым падением поверхности сместителя; 3) поддвиги, для которых типично надвигание друг на друга одноимённых крутопадающих пластов на крыльях по более пологой поверхности сместителя; 4) отдвиги1, со свойственным им раздвиганием крутопадающих пластов по пологой поверхности сместителя. B.C. Попов назвал их также «положесогласными взбросами», в отличие от аналогичных форм с надвинутыми крыльями, которые носят название «положесогласные сбросы».

По угловым соотношениям поверхностей сместителя и пластов на крыльях различают согласнопадаюшие нарушения (пласты и сместитель наклонены в одну сторону) и несогласнопадающие (пласты и сместитель наклонены в разные стороны).

Генетическое разделение малоамплитудных разрывных смещений основывается на теории тектонофизики, согласно которой среди них выделяются две генетические категории разрывных смещений: скалывания и отрыва.

Используя широко известное в тектонофизике понятие о полях упругих напряжений и эллипсоиде деформации, можно представить условия образования наблюдаемых в Донбассе генетических групп разрывных смещений: взбросов, взбросо-сдвигов, сбросов, сбросо-сдвигов, поддвигов, отдвигов и сдвигов. Примеры малоамплитудных разрывных смещений подобраны таким образом, что в их число вошли малоамплитудные разрывные смещения всех тектонических зон бассейна и разнообразных стратиграфических горизонтов угленосной толщи.

Отбор этого материала сопровождался анализом морфологии разрывных смещений и определением их принадлежности к тому или иному типу принятой генетической классификации. В диссертации приведены наиболее характерные признаки выделенных типов малоамплитудных разрывных смещений, в том числе характерная для каждого типа ориентировка сместителей относительно

1 Термин заимствован из классификации дизъюнктивов М.А. Усова

складок и их частей. Ориентировка разрывов продемонстрирована ориентирны-ми диаграммами, построенными по складчатым комплексам различных геологических районов бассейна.

Отдельно описаны внугрипластовые малоамплитудные тектонические нарушения - особая форма дислокаций, которую нельзя причислить ни к чисто дизъюнктивной, ни к чисто пликативной, поскольку их образование происходило в результате полного или частичного разрушения и перемещения материальной массы пластов из одного места в другое. Среди этих структурных форм выделены тектонические трещины скалывания и отрыва, трещины отдельности с характеристикой каждого типа трещин, показаны их отличия от трещин нетектонического происхождения; характерные для угольных пластов внугрипластовые тектонические нарушения разделены на следующие типы по механизму их образования:

- Внугрипластовые нарушения послойного и пологосекущего сдвига, которые широко распространены во всех складчатых зонах бассейна. Они возникают в результате скольжения одних слоев относительно других при изгибе толщи. В угольных пластах они могут концентрироваться в одной из пачек или захватывать весь пласт целиком, при локализации в верхней части пласта приводят к формированию ложных кровель;

- Внугрипластовые нарушения секущего сдвига, проявляющиеся в виде мелких чешуй на контакте угля с породами кровли, реже почвы. Они также отрицательно влияют на устойчивость кровли и вызывают засорение добытого угля пустой породой;

- Внугрипластовые нарушения квазипластического перераспределения угольного вещества — разнообразные формы раздувов и пережимов, клиновидных внедрений раздробленного угля в трещины кровли и почвы;

- Внугрипластовые нарушения хрупкого разрушения, выражающиеся в тонкой дезинтеграции угольного вещества без изменения структуры и мощности пласта. В качестве фактора, отрицательно сказывающегося на результатах добычи, эти нарушения первоначально отмечались на антрацитовых шахтах, где получили наименование «расштыбование антрацитов». Для товарных антрацитов класс крупности продукта был главной характеристикой; при этом штыб считался практически «отходами производства». В действительности расштыбование свойственно углям практически всех марок, однако для коксующихся углей показатель крупности не имеет значения и никогда не учитывался, а в некоторых случаях расштыбование угля даже способствовало повышению производительности добычи. В условиях высокой газоносности все формы расштыбования угольного вещества увеличивают опасность возникновения внезапных выбросов угля и газа, представляя собой зоны углеводородной флюидизации.

Четвертое защищаемое положение. Предложены критерии количественной оценки сложности горно-геологических условий отработки шахтных полей Восточного Донбасса по фактору малоамплитудной тектонической нарушеиности угольных пластов.

Опыт геологического изучения угольных месторождений для целей разведки показывает, что благонадежность подготовленного к освоению месторождения в весьма высокой степени зависит от сложности геологического строения. Отнесение месторождения в одну из трех групп по классификации ГКЗ в некоторой степени является оценкой его благонадежности: чем больше номер группы, тем в принципе ниже благонадежность. Анализ факторов, явившихся причиной отнесения угольных месторождений ко II и III группам сложности при их геолого-промышленной оценке, включая оценку степени благонадежности для промышленного освоения (А.Г. Портнов, A.B. Внуков, 1999), показал, что основной причиной является сложное тектоническое строение.

Влияние малоамплитудной нарушенности сказывается в первую очередь на технологиях вскрытия и условиях разработки угольных пластов подземным способом (таблица), открытый способ разработки менее чувствителен к сложности тектонического строения.

Таблица. Критерии количественной оценки сложности горно-геологических условий отработки шахтных полей Восточного Донбасса по фактору малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов.

Вид малоамплитудной нарушенности угольных пластов Единицы измерения Область влияния

Разрывные смещения с амплитудами, превышающими максимально преодолимые принятыми средствами добычи Удельная протяженность, км/км2 Раскройка шахтных полей, размеры добычных участков

Разрывные смещения с амплитудами, допускающими их переход с подрывкой боковых пород, без перемонтажа комплекса Удельная протяженность, км/км2 Ухудшение экономических показателей угледобычи, потери в оставленных целиках

Разрывные смещения с амплитудами, допускающими их переход без подрывки боковых пород Удельная протяженность, км/км2 Снижение производительности очистных работ, ухудшение качественных показателей угля

Пликативная нарушенность - изменчивость углов падения пласта % площадей с углами падения выше допустимых Потери в оставленных целиках

Конкретные значения приведенных в таблице параметров, при которых месторождение должно быть отнесено к той или иной группе сложности по фактору малоамплитудной тектонической нарушенности, могут быть указаны лишь

для конкретных условий залегания угольных пластов определенной мощности при известных технических характеристиках применяемых средств угледобычи.

Помимо указанных в таблице областей влияния малоамплитудной тектонической нарушенное™ на условия эксплуатации, всем без исключения её видам присуща такая существенная особенность как сопутствующие зоны повышенной трещиноватоста и, соответственно, пониженной устойчивости углевмещающих пород, размеры которых обнаруживают прямую, но не поддающуюся функциональному выражению связь с интенсивностью тектонической дислокации (амплитудой разрывов, кривизной складок и т.п.). Поскольку тектоническая нару-шенность пород фиксируется при документации керна разведочных скважин, метраж бурения по нарушенным породам, отнесенный к общему метражу по породам продуктивной толщи, может служить приближенной количественной мерой удельного объёма нарушенных пород в массиве, км3/км3 и удельной поверхности угольного пласта с нарушенной кровлей и почвой, кмг/км2 (согласно теории геометрической вероятности, эти величины численно равны между собой). Снижение устойчивости углевмещающих пород приводит к таким отрицательным явлениям, как завалы подготовительных выработок и затруднения при их проведении, вывалы кровли в очистных забоях, повышенные водопритоки и многие другие осложнения.

Если исключить подземную газификацию угля, скважинную угледобычу и другие геотехнологии, то в условиях Восточного Донбасса мощность угольных пластов, условия их залегания и рельеф местности допускают единственно возможный способ их разработки - подземный со вскрытием вертикальными или наклонными стволами. При этих ограничениях малоамплитудная тектоническая нарушенность угольных пластов приобретает значение одного из решающих факторов в определении степени сложности геологического строения шахтных полей в процессе подготовки месторождений к промышленному освоению.

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Тектоника Донецкого бассейна изучена достаточно детально в процессе его многолетней разведки и эксплуатации. Однако малоамплитудная тектоническая нарушенность с такой степенью детальности исследована впервые.

Практические рекомендации по выявлению и определению параметров малоамплитудной нарушенное™ в процессе разведки угольных месторождений могут быть сведены к следующему. Наиболее общие соображения о характере и степени малоамплитудной тектонической нарушенное™ часто могут быть высказаны на основании определения тектоногенетического типа бассейна или месторождения, к которому относится объект разведки. Затем может быть применён метод тектонического анализа мощностей межпластовых интервалов или другой адекватный метод выявления малоамплитудных разрывов. После этого по каждому из выявленных типов разрывных нарушений может быть проведен вероятностный анализ, на основании которого даётся прогноз общего количества аналогичных нарушений. Глубина анализа и детальность прогноза зависят от

стадии разведочного процесса и, соответственно, количества уже пробуренных скважин на территории участка. Результаты такого анализа могут служить основой выбора наиболее благоприятных площадей для продолжения разведочных работ и строительства горнодобывающих предприятий. Мерой степени малоамплитудной дизъюнктивной нарушенное™ служит удельная величина - суммарная протяженность следов пересечения сместителей малоамплитудных разрывов, отнесенная к площади пласта. Для удобства пользования эта количественная характеристика тектонической сложности угольного объекта может быть дана дифференцированно по классам разрывов, выделенным по величине их нормальной амплитуды (Трощенко, 2009).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии:

1, Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Стереографические проекции в структурной геологии. - Л.: Недра, 1978. - 132 с.

2, Погребнов Н.И., Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Структурная геология Донецкого бассейна. - М.: Недра, 1985. - 149 с.

Авторские свидетельства:

1. Трощенко В.В. Способ дефектоскопии горных пород. A.C. СССР № 1242779, МКИ4 G 01 N 21/88. Заявл. 11.03.84. Oiijüi. 07.07.86, бюл.,№25.

2. Трощенко В Л., Погребнов H.H. Способ оконтуривания приповерхностных подземных неодно-родностей. АС. СССР № 1300400, МКИ4 G01V 9/00, Заяв. 15.08.85. Опубл. 30.03.87, бюл. № 12.

Статьи в рецензируеуемых научных журналах по списку ВАК:

1. Очеретенко НА, Заикин В.В., Трощенко В.В. Повторяемость различных форм мелхоампли-тудных разрывных смещений на северной окраине Донбасса // Геол. журн. 1968. Т. XXVIII. Вып. 1. С. 82-87.

2. Трощенко В.В. Взаимно пересекающиеся тектонические структуры угленосной толщи на юго-восточном крыле Кальмиус-Торецкой котловины (Донецкий бассейн) // Известия вузов. Геология и разведка 1982,№5. С. 64-71.

3. Погребнов RH., Трощенко В.В., Макеев В.Ф.. Автоматизированный прогноз тектонической нарушенносш угленосных толщ //Советская геология. 1987, № 10. С. 3-9.

4. Погребнов H.H., Т.В. Бударина, В.В. Трощенко. Информационная технология разведки угольных месторождений // Отечественная геология. 1996, № 4. С. 79.

5. Погребнов H.H., Бударина Т.В., Трощенко В.В. Информационная технология разведки угольных месторождений//Разведка и охрана недр, 1997, № 3. С.16-19.

6. Погребнов НН, Трощенко В.В. Прогнозирование зон тектонической нарушенносги угольных месторождений то материалам дистанционных съемок И Региональная геология и металлогения, № 21, СПб, ВСЕГЕИ, 2004. С. 116-122.

7. Трошенко В.В. Анализ морфологии сместителей и кинематики относительных перемещений крыльев тектонических разрывов угленосных толщ / Неделя горняка - 2007 // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М., 2009, № 8. С. 277-283.

Статьи и тезисы в научных сборниках и трудах конференций и совещаний:

1. Очеретенко И.Л., Трощенко BJJ. Геометрический способ определения азимутов и углов падения пластов угля по керну скважин // Геол. и разв. угольн. м-ний (Гр. ДонбассНИЛ).- М: Недра, 1971. Вып. 2. С. 24-37.

2. Трощенко В Л. Повышение точности построения геологических разрезов в сложных структурных условиях // Пути повышения достоверности результатов геологических исследований на угольных и сланцевых месторождениях (сборник научн. трудов). -Л: ВСЕГЕИ - ВНИГРИуголь, 1985. С. 64-68.

3. Погребное H.H., Трощенко В.В., Бударина Т.В., Виницкий А.Е. Методы выявления и прогноза тектонической нарушенносш угольных месторождений // Сб. Геологическое изучение и использование недр. - М.: Геоинформмарк, 1996. Вып. 5. С. 3-12

4. Погребнов RR, Трощенко ВВ. Система геометрического объемного моделирования угольных месторождений // Геол. служба и мин.-сырьевая база России на пороге XXI века. Материалы науч-но-пракг. геол. конф. - СПб.: ВСЕГЕИ. 2000. Т. 3. С. 248-249.

5. Трощенко В.В. Особенности геологического строения и полезные ископаемые. // Сб. Проблемы и перспективы комплексного освоения минеральных ресурсов Восточного Донбасса / Коллектив авторов. - Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ PAR 2005. С. 6-17.

6. Трощенко В.В. Механизм формирования залежей гумусовых углей в параличеих угольных бассейнах // Труды ЮНЦ РАН, т. 1, Геология. - Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2006. С. 187-208.

7. Трощенко В.В. Моделирование морфологии сместителей и кинематики относительных перемещений крыльев тектонических разрывов угленосных толщ // Вопросы геологии и освоения недр юга России. Сборник научных статей. Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007. С. 297-303.

8. Трощенко ВВ. К механизму формирования ритмичности осадочных формаций // Геодинамические и генетические модели рудных месторождений. Сборник научных статей / Отв. ред. В.И. Щеглов. - Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007. С. 274-280.

9. Трощенко В.В. Количественные показатели тектонической нарушенносш угольных пластов как фактор геолопэ-промышленной оценки шахшых шлей // Материалы регионального научно-практического семинара «Перспективные технологии добычи и использования углей Донбасса»,-Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2009. С.3744.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 1609. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Трощенко, Виктор Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА И КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ЕГО ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ.

1.1. Положение Восточного Донбасса в региональных геологических структурах.

1.2. Основные черты геологии и угленосности Восточного Донбасса.

2. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МАЛОАМПЛИТУДНОЙ ТЕКТОНИКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА.

2.1. Методы изучения и структурной документации керна углеразведочных скважин.

2.1.1. Способ газовой дефектоскопии керна.

2.1.2. Метод определения азимута падения пласта по измерениям в керне вертикальной скважины.

2.1.3. Метод определения азимута и угла падения пласта по измерениям в керне близко расположенных наклонных скважин.

2.1.4. Определение ориентировки трещин по измерениям в керне наклонных и искривленных скважин.

2.2. Моделирование малоамплитудной тектоники.

2.2.1. Модели малоамплитудных разрывных нарушений, построенные на основе анализа мощностей стратиграфических интервалов.

2.2.2. Прогнозная оценка действительного числа разрывных нарушений по числу фактически выявленных разведочной сетью на основе вероятностной модели.

2.2.3. Кинематические модели смещения крыльев тектонического разрыва, построенные по морфологии сместителя.

3. МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАЛОАМПЛИТУДНЫХ СТРУКТУРНЫХ ФОРМ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ДОНЕЦКОГО БАССЕЙНА.

3.1. Малоамплитудные нарушения в номенклатуре структурных форм.

3.2. Морфогенетический анализ малоамплитудных элементарных структурных форм.

3.2.1. Пликативные дислокации.

3.2.2. Разрывные смещения.

3.2.3. Проявление разрывных смещений в геофизических полях.

3.2.4. Закономерности ориентировки разрывных смещений.

3.3. Морфогенетический анализ внутрипластовых малоамплитудных тектонических нарушений.

3.3.1. Трещины.

3.3.2. Внутрипластовые нарушения послойного или пологосекущего сдвига.

3.3.3. Пластовые нарушения секущего сдвига.

3.3.4. Нарушения квазипластического перераспределения угольного вещества.

3.3.5. Пластовые нарушения хрупкого разрушения.

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАЛОАМПЛИТУДНОЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕННОСТИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ.

4.1. Локальный крупномасштабный прогноз структуры

ШаХТНОГО ПОЛЯ.

4.2. Текущий прогноз горно-геологических условий отработки.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогнозирование структуры шахтных полей Восточного Донбасса на основе анализа малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов"

При выборе объектов эксплуатации необходимо получение информации об условиях залегания угольных залежей, их разрывной и складчатой нарушенности. Несвоевременный учет этого фактора, особенно — выявляемой обычно с запозданием — разрывной тектонической нарушенности малой амплитуды, приводит к снижению эффективности эксплуатации, потере запасов, а иногда и к закрытию шахт.

И.А. Очеретенко, В.В. Попова, В.Ф. Твердохлебова, В.В.Трощенко и многих других. Этими учёными и их многочисленными последователями выявлен ряд закономерностей генезиса и распространения малоамлитудных разрывных тектонических нарушений и характера их влияния на условия эксплуатации, разработаны технологии их разведки и прогнозирования. Однако степень решенности вопроса остается неудовлетворительной.

Настоящая диссертационная работа посвящена усовершенствования имеющейся научно-методической базы решения проблемы на основе обобщения информации о закономерностях проявления и влиянии малоамплитудной разрывной тектонической нарушенности на условия разработки угольных пластов с использованием массива данных, накопленных в регионе Донбасса и, в частности, восточной его части, по состоянию на 2008 г.

Цель работы. Цель настоящей работы - анализ формы, пространственных взаимоотношений элементов структуры, кинематики и динамики их образования, выявление закономерностей проявления малоамплитудной тектонической нарушенности и её влияния на локализацию благоприятных и неблагоприятных для эксплуатации участков угольных пластов, совершенствование методов изучения и моделирования тектонической структуры угольных месторождений в процессе их разведки и освоения (стадии 5 и 6).

Задачи работы. Для достижения поставленной цели автором решались следующие задачи:

Методы исследований. Для решения поставленных задач автором самостоятельно и в соавторстве с И.А. Очеретенко, В.В. Заикиным, Н.Н. Погребновым, Н.Н. Богаченко были разработаны оригинальные методики геолого-структурных наблюдений и интерпретации их результатов.

С самого начала исследования тектоники бассейна по геолого-промышленным районам, коллективом исследователей во главе с И.А. Очеретенко при непосредственном участии автора была разработана методика структурно-тектонического анализа, основанная на построении горизонтальных срезов складчато-разрывной структуры на едином гипсометрическом уровне (- 200 м), который был выбран на том основании, что горные выработки практически всех шахт бассейна в своём развитии преодолели этот рубеж. Такой подход позволил получить реальную картину складчато-разрывной структуры, поскольку изогипсы почвы угольных пластов получались не построением по дискретным пластопересечениям, а снимались непосредственно с планов горных выработок шахт с учётом всех, даже наиболее малоамплитудных складчатых и разрывных дислокаций, попадавших в срез. Кроме того, получаемая картина морфологии складок и разрывов оказалась свободной от искажений, обусловленных рельефом местности.

Второй горизонтальный срез строился на отметке -800 м, что соответствовало глубинам разработки, уже достигнутым многими шахтами, а для других шахт представлявшим ближайшую перспективу. Если первый срез был практически целиком основан на фактическом материале, то второй содержал элементы прогноза, заключавшиеся в экстраполяции выявленных особенностей тектоники на глубину. Для выявления деталей тектоники на территориях, не освоенных угледобывающей промышленностью, использовалось также дешифрирование среднемасштабных аэрофотоматериалов.

Для структурной документации керна были разработаны методы: определения истинных элементов залегания слоев по измеренным в керне непараллельных скважин, восстановления истинной ориентации тектонических трещин по данным измерений в керне, сделано изобретение, защищенное авторским свидетельством «Способ дефектоскопии горных пород» (Способ дефектоскопии., 1986, Трощенко, 1986). Совместно с Н.Н. Погребновым сделано также изобретение «Способ оконтуривания приповерхностных подземных неоднородностей» (Способ оконтуривания., 1987), относящееся к области геологического применения методов дистанционного зондирования Земли.

Методы исследований основываются преимущественно на геометрическом и тектонофизическом анализе трещинно-разрывных и складчатых структурных форм по данным геологической документации шахтных геологов и собственным наблюдениям, на использовании результатов дешифрирования МДЗ, а также на применении аппарата геометрических вероятностей (стереологии), стереографических проекций и сферической тригонометрии. Применительно к условиям Донбасса была разработана методика автоматизированного построения геологических разрезов и гипсометрических планов угольных пластов, ориентирных диаграмм трещинно-разрывных дислокаций и др.

Научная новизна.

1) Уточнены особенности тектонических структур Восточного Донбасса и сценарии их формирования на микро-, мезо- и макроуровне.

2) Получены новые данные о пространственной конфигурации сместителей и кинематике разрывных нарушений и показана их однотипность (типологическое сходство-близость) для дизъюнктивов различных видов.

3) Развиты научные основы методов изучения и прогнозирования тектонической нарушенности угленосных массивов и выбора схемы разработки в условиях дефицита информации о структуре угольных залежей.

Защищаемые положения

1. Разработан и апробирован для стадии разведки комплекс методов прогнозирования, выявления и количественной оценки малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов Восточного Донбасса, включающий оригинальные способы получения первичной геологической информации и её обработки.

3. Показано, что наиболее сложнодислоцированные участки шахтных полей приурочены к зонам кулисообразной складчатости, сформированным под воздействием горизонтальных смещений по разломам кристаллического фундамента.

Практическое значение работы. Разработан и усовершенствован комплекс методов выявления, изучения и прогнозирования в ходе геологоразведочного процесса малоамплитудной тектонической нарушенности угольных месторождений и ее влияния на эффективность и технологию эксплуатации угольных залежей.

Разработаны методические рекомендации по изучению тектонической нарушенное™ и кернометрии в углеразведочных скважинах. Разработаны защищённые авторскими свидетельствами «Способ дефектоскопии горных пород» и «Способ оконтуривания приповерхностных подземных неоднородностей».

Апробация результатов работы. Предварительные результаты и основные положения работы докладывались на научных конференциях: III, VII, VIII, Всесоюзных угольных совещаниях, X, XI Всероссийских угольных совещаниях (Очеретенко, Трощенко и др., 1976, Очеретенко, Трощенко, 1981, Бударина, Крупинский и др, 1986, Трощенко, 1986, Погребнов, Трощенко и др., 1986, Погребнов, Трощенко, 1999, Леонов, Бударина и др., 2005), V Международной научной конференции «Проблемы геологии, геоэкологии и минерагении Юга России и Кавказа» (Погребнов, Трощенко, 2006, Трощенко, 2006), Международной конференции «Проблемы геологии и освоения недр юга России» (Трощенко, 2007), «Геодинамические и генетические модели рудных месторождений» (Трощенко, 2007), региональном научно-практическом семинаре «Перспективные технологии добычи и использования углей Донбасса» (Трощенко, 2009), VII Международной научно-практической конференции «Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования» (Трощенко, 2009).

Результаты исследований используются в ходе поисково-оценочных и разведочных работ на угольных месторождениях, при проектировании, строительстве и обеспечении функционирования угледобывающих предприятий. Методические рекомендации по изучению тектонической нарушенное™ и кернометрии в углеразведочных скважинах одобрены Мингео СССР для использования в ходе разведочных работ на уголь.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложена на 160 страницах, включает 39 рисунков и список литературы из 126 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Трощенко, Виктор Владимирович

Основные выводы работы заключаются в следующем.

Тектоника Донецкого бассейна изучена достаточно детально в процессе его многолетней разведки и эксплуатации. При возобновлении интереса промышленности к углю как энергетическому и технологическому сырью, на выбор перспективных объектов для разведки и эксплуатации в условиях Восточного Донбасса фактор тектонической нарушенности может приобретать существенное влияние в Белокалитвенском и Тацинском геологопромышленных районах, где имеются прогнозные ресурсы каменных энергетических и коксующихся углей, условия залегания которых можно считать относительно сложными - здесь развита мелкая складчатость, характеризующаяся значительным диапазоном колебания углов падения пластов и высокой вероятностью наличия малоамплитудных разрывных нарушений. В условиях мелкой складчатости действовавшим в этих районах шахтам приходилось в пределах одного и того же шахтного поля и даже одного горизонта приспосабливаться к самым разным углам падения пластов, от почти горизонтальных до почти отвесных. Малоамплитудные разрывы, распространённые в зоне мелкой складчатости, отличаются значительным разнообразием морфогенетических типов, пространственной ориентировки и линейных размеров.

В Сулино-Садкинском и Задонском районах, где находятся основные прогнозные ресурсы и подтверждённые запасы антрацитов, ожидаемые условия залегания можно считать спокойными в отношении тектонической нарушенности; такие же спокойные условия залегания угольных пластов ожидаются и в Миллеровском угленосном районе, где объектом разведки и эксплуатации будут запасы и прогнозные ресурсы низкометаморфизованных каменных и переходных к бурым углей. Малоамплитудные пликативные осложнения здесь практически отсутствуют, дизъюнктивная тектоника слабо развита и однообразна. В этих районах определяющими факторами при выборе участков будут глубины залегания пластов, качественные показатели углей, мощность и состав перекрывающих продуктивную толщу комплексов, гидрогеологические, экологические и другие условия.

При выборе участков для первоочередного освоения, особенно в районах с коксующимися углями, потребуется пересмотр имеющихся материалов предыдущих этапов поисково-оценочных и разведочных работ с целью прогнозной оценки вероятного характера и степени интенсивности малоамплитудной тектонической нарушенности. Для этого понадобится сформировать комплекс наиболее эффективных и малозатратных методов оценки тектонического строения участков, включая как приведенные в данной работе, так и разработанные другими авторами.

Из поставленных в начальный период исследований задач выполненными при непосредственном участии автора можно считать следующие.

В части разработки методов выявления и прогноза малоамплитудной тектонической нарушенности, совершенствования методов получения первичной геологической информации, её обработки и интерпретации — был разработан комплекс эффективных методов получения первичной геолого-структурной информации по данным измерений в неориентированном керне углеразведочных скважин. Использование этих методов позволило не только анализировать палеотектонические поля напряжений в закрытых районах по ориентировке тектонической трещиноватости, но и восстанавливать первоначальную ориентировку косой слоистости в слоях мощных песчаников с целью реконструкции направления сноса осадков в седиментационном палеобассейне.

Разработанная при непосредственном участии автора методика анализа мощностей стратиграфических интервалов, основанная на статистическом анализе отклонений значений мощности интервала по пластопересечениям от трендового значения является существенным дополнением к известным методам выявления малоамплитудных разрывных нарушений многопластовых угольных месторождений. Как показала проверка метода на отдельных участках Донецкого и Кузнецкого бассейнов, по аномалиям мощности межпластовых интервалов удаётся выявить ряд малоамплитудных разрывов, не отмеченных при разведке по прямым признакам.

Применение тектонического анализа мощностей стратиграфических интервалов позволило выявить малоамплитудный конседиментационный сброс одного из визейских угольных пластов Южного Донбасса и ряд обычных постседиментационных разрывов на других угольных объектах Донецкого и Кузнецкого бассейнов. Оценка на вероятностной основе общего количества разрывных нарушений, аналогичных выявленному по аномалиям мощности, теоретически обоснована, однако на практике её результативность не проверялась.

Путём детального исследования особенностей тектонического строения Донбасса и его геолого-промышленных районов по наиболее достоверным данным геолого-маркшейдерской документации всех угольных шахт бассейна с учётом результатов собственных наблюдений была составлена единая геолого-структурная карта масштаба 1 : 100 ООО, выполнено тектоническое районирование Донбасса.

Изучение генетических связей между пликативными и дизъюнктивными дислокациями угленосной толщи Донбасса показало приуроченность определённых типов малоамплитудных тектонических нарушений к тем или иным формам более крупных структур. Однако строгой зависимости между крупно-среднеамплитудными и малоамплитудными формами не установлено, выявленные закономерности носят ориентировочный характер.

Аналогичный нечёткий характер носит установленная прямая связь между угленасыщенностью стратиграфического разреза угленосной толщи и степенью малоамплитудной нарушенности углепромышленных районов.

Установление взаимоотношений между тектоникой кристаллического фундамента, палеозойского структурного этажа и мезозой-кайнозойского чехла дало несколько более определённые результаты. Для кристаллического фундамента характерен блоковый стиль тектоники с вертикальными и частично сдвиговыми смещениями по разломам, для палеозойского структурного этажа характерны близкие к геосинклинальным формы складчатых и разрывных дислокаций, развивавшиеся пассивно под воздействием подвижек блоков фундамента и гравитационных сил. Индикатором сдвиговых смещений по разломам фундамента служат кулисообразные ряды складок в осадочном чехле. Мезозойские складчатые и разрывные дислокации носят преимущественно платформенный характер и наследуют структурный план палеозоя в сглаженных формах.

Закономерность выполаживания сместителей надвигов и затухания их амплитуды с глубиной можно считать твёрдо установленной. Глубина окончательного затухания амплитуды в каждом случае различна; в ряде случаев можно наблюдать даже возрастание стратиграфической амплитуды до некоторой глубины, после которой однако наступает её снижение. Обычно такие случаи объясняются изменением с глубиной угловых отношений между сместителем надвига и складчатыми слоями пород и углей.

Установленные автором возрастные взаимоотношения между взаимно пересекающимися разрывными смещениями, в соответствии с которыми ранее образовавшиеся разрывы блокируют распространение образующихся позднее разрывов другой ориентировки, вследствие чего «смещённые» разрывы являются более молодыми, по-видимому, носит всеобщий характер. Доказанные случаи «классических» взаимоотношений пересекающихся разрывов до сих пор не обнаружены.

Разработанная автором методика восстановления кинематики разрывных смещений по морфологии их сместителей, с помощью которой установлена более значительная, чем ранее считалось, роль сдвиговых дислокаций и наличие сдвигов с наклонными сместителями, нашла надёжное подтверждение фактическим материалом Донецкого и других бассейнов.

Роль зон кулисообразной складчатости Донецкого складчатого сооружения как индикатора сдвиговых смещений по разломам фундамента не вызывает сомнений. Все проявления кулисообразных складок указывают на однонаправленное правосдвиговое смещение по погребённым субширотным разломам кристаллического фундамента. Локализация Никитовского рудного узла на западном замке Горловской антиклинали и Керчикского золоторудного месторождения западнее г. Шахты совпадают с теоретически обоснованным расположением зон разуплотнения в фундаменте на участках изменения простирания Осевого глубинного разлома, который в осадочном чехле выражен в форме крупной Главной антиклинали, осложнённой правосторонними кулисами мелких складок. Повидимому, эти зоны разуплотнения явились рудоконтролирующими структурами - каналами, обеспечившими поступление рудообразующих гидротермальных растворов в благоприятные трещинные структуры складчатого карбона.

Определение влияния малоамплитудной тектоники на пространственное размещение благоприятных и неблагоприятных для эксплуатации площадей. Характер и степень влияния тектоники на промышленную ценность угольных месторождений отличается разнообразием. Прежде всего, именно тектонические дислокации обеспечили доступность для эксплуатации угольных пластов, первоначально погребённых на глубинах до 10-12 км и более. Размеры и форма складок и межразрывных блоков определяют размеры шахтных полей и добычных панелей, а углы падения угольных пластов ограничивают наклонную высоту этажей отработки и определяют способы очистной выемки и доставки угля. Малоамплитудные разрывные нарушения вызывают в любом случае те или иные осложнения в работе угледобывающих предприятий, причём эти осложнения усугубляются тем обстоятельством, что такие нарушения часто встречаются неожиданно. Их влияние на процессы угледобычи многообразно и зависит как от морфологии, ориентировки и размеров самих нарушений, так и от применяемых технико-технологических решений. Значимость осложнений чисто горнотехнического характера, при данных эксплуатационных характеристиках добычных комплексов, определяется в первую очередь соотношением величины амплитуды разрыва и мощности угольного пласта, ориентировкой разрыва по отношению к направлению падения пласта, наличием и характером зоны нарушенных пород у сместителя. Влияние разрывов на обводнённость выработок, их газообильность и геодинамические явления зависит от генетического типа разрывов, их связи с поверхностными и подземными искусственными и естественными водными резервуарами, принятых систем отработки и управления кровлей и многих других факторов.

Малоамплитудные пликативные дислокации не всегда оказывают отрицательное воздействие на эффективность процессов угледобычи. Если они не сопровождаются зонами повышенной трещиноватости пород, пережимами и раздувами пласта, а связанные с ними колебания углов падения пласта лежат в пределах, допускаемых техническими характеристиками применяемых средств механизации угледобычи, их влияние может быть минимальным или вообще не ощущаться. В других случаях могут появляться затруднения, связанные с запредельными углами падения пласта, повышенными водопритоками, неустойчивой кровлей и т.п.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Трощенко, Виктор Владимирович, Ростов-на-Дону

1. Азово-Каспийский регион. Карта глубинного строения Азово-Каспийского региона м-ба 1 : 500 ООО. МГРИ. Ред. М. В. Муратов. М.: МГРИ, 1975

2. Аитипов В.И., Клиточенко И.Ф. О геологической природе Днепровско-Донецкой впадины и смежных регионов // Геол. журн. 1970. Т. 30. Вып. 1. С. 24-31.

3. Белицкий А.А. Классификация тектонических разрывов и геометрические методы их изучения. М.: Госгеолиздат, 1952. 68 с.

4. Белоконъ В.Г. О положении Донецкого каменноугольного бассейна среди тектонических сооружений юга европейской части СССР // Геол. журн. 1979. Т. 39. Вып. 3. С. 61-72.

5. Богаченко Н.Н., Трощенко В.В. О классификации трещин и дизъюнктивов относительно залегания пласта // Применение математических методов и ЭВМ в геологии (тез. докл. к 3 обл. семинару). Новочеркасск: НПИ, 1983. С. 4.

6. Бударгта Т.В., Крупинский В.К, Иванова Е.В., Погребное Н.Н., Журавлев А.В., Трощенко В.В. Состав и структура автоматизированного рабочего места геолога-угольщика (АРМ-ГУ) / Деп. в ВИЭМС № 454-М2 12.08.87. 14 с.

7. Буняк В.Е., Задара Г.З. Тектоника и выбросоопасность угольных пластов северной части Донбасса. // Роль тектоники в формировании горно-геологических факторов угольных месторождений: Сб. научн. трудов. Л.: ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, 1983. С. 112 121.

8. Быкадоров B.C., Молчанов ИИ. Влияние тектоники на качество углей // Роль тектоники в формировании горно-геологических факторов угольных месторождений: Сб. научн. трудов. Л.: ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, 1983. С. 176 184.

9. Вереда B.C. К вопросу о трещинной и разрывной тектонике угленосных отложений в Донбассе //Докл. АН СССР, 1970. Т. 196. Вып. 6. С 61-69.

10. Войновский-Кригер КГ. Способ определения падения и простирания пород при помощи наклонного бурения скважин // Проблемы сов. геологии. 1936. № 8. С. 727-735; № 10. С. 908-916.

11. Гаврнш В.К. Глубинные разломы, геологическое развитие и нефтегазоносность рифтогенов. Киев: Наукова думка, 1974. 160 с.

12. Гаркаленко И.А., Бородулин М.И. Глубинная тектоника Донецкого бассейна // Геофизический сб. АН УССР. Вып. 48. Киев, 1972. С. 80-89.

13. Геологическое строение Припятско-Днепровского прогиба. Объяснительная записка к геологической карте доверхнепермских отложений Припятско-Днепровского прогиба, м-ба 1:500 000 / УкрНИГРИ Мингео УССР. Львов, 1977.

14. Геология и минерально-сырьевая база Ростовской области / Под ред. Зеленщикова Г.В., Лихачева В.А. / Мат. конф., посвящ. 300-летию геол. Службы России. Ростов н/Д, 2000.216 с.

15. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т.1. М.: Гос. науч.-техн. издательство литературы по геологии и охране недр, 1963. 1210 с.

16. Геология СССР, т. 46. Ростовская, Волгоградская, Астраханская области и Калмыцкая ССР. Геологическое описание. М.: Недра, 1970. 667 с.

17. Геолого-структурная карта доверхнепермских отложений Донецкого угольного бассейна масштаба 1:200 000 / ВНИГРИуголь, Ростов-на-Дону, 1981 / Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Корсакова Т.С., Портнова В.П., Шевлягин Е.В., 10 л.

18. Геолого-структурная карта домезозойских отложений Донецкого угольного бассейна, м-б 1:500 000 / Прилож. к книге «Структ. геология Донец, угольн. басс.», М.: Недра, 1985 / Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Шевлягин Е.В.

19. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.

20. Гзовский М.В., Черткова Е.И. Моделирование волнистости простирания тектонических разрывов // Изв. АН СССР. Сер. геоф. № 6, 1963. С. 481-485.

21. Днепровско-Донецкая впадина (авлакоген). Объяснительная записка к тектонической карте УССР и МССР м-ба 1 1 ООО ООО / Чирвинская М.В., Лагутина В.В., Левенштейн М.Л. и др. Киев, 1972.

22. Донецкий бассейн // Угленосные формации верхнего палеозоя СССР / Лагутина В.В., Левенштейн М.Л., Погребнов Н.И., Попов B.C. М.: Недра, 1975, с. 79-118.

23. Дубинский А.Я. Большедонбасско-Предкавказская складчатость и эпипалеозойская платформа юга вропейской части СССР // Геол. строение СССР. Т. III. М.: 1968. С. 155-188.

24. Колесник В.Я. Конседиментационные структуры и особенности изменения9 ^морфологии угольных пластов в отложениях свит Сг и Сг Донецко-Макеевского района Донбасса. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук. М.: МГРИ, 1977. 20 с.

25. Косыгин Ю.А. Основы тектоники. М.: Недра, 1974. 215 с.

26. Левенштейн М.Л., Добротворская В.Г. Мелкоамплитудная тектоника в ЮжноДонбасском районе // Геол. журн. 1981. Т. 41. Вып. 2. С. 131-136.

27. Максимов Н.М. Геолого-структурные особенности восточной части открытого Донбасса и их значимость для детальной разведки шахтных полей. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-мин. наук. НПИ: Новочеркасск, 1974, 28 с.

28. Матвеев АК Верхнепалеозойские угленосные провинции на территории СССР / Угленосн. формации верхн. палеозоя СССР. М.: Недра, 1975, с. 19-30.

29. Методика разведки угольных месторождений Донецкого бассейна / Коллектив авторов. М.: Недра, 1972.340 с.

30. Методические рекомендации по применению способа газовой дефектоскопии керна для изучения трещинных коллекторов в углевмещающих породах. / Ростов-на-Дону, Мин-во геологии СССР, ВНИГРИуголь, 1988. 15с./ Трощенко В.В.

31. Методы выявления и прогноза тектонической нарушенности угольныхместорождений // Сб. Геологическое изучение и использование недр. М.: Геоинформмарк, 1996. Вып. 5. С. 3-12 / ПогребновН.Н., Трощенко В.В., Бударина Т.В., Виницкий А.Е.

32. Минералогия Донецкого бассейна / Е.К. Лазаренко, B.C. Панов, В.И. Павлишин,

33. B.И. Груба. Ч. I, II. Киев: Наукова думка, 1975.

34. Минерально-сырьевая база углей Восточного Донбасса / Ред. Е.Я. Диколенко, Е.А. Козловский. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ РАН, 2003. 264 с.

35. Мишин Н.И. Влияние разрывных нарушений на показатели качества углей. // Роль тектоники в формировании горно-геологических факторов угольных месторождений: Сб. научн. трудов. Л.: ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, 1983. С. 192 209.

36. Объяснительная записка к геологическим картам Днепровско-Донецкой впадины на срезах -5000 м и -6000 м м-ба 1 : 500 000. Ред. В.В. Глушко, Киев, 1978.

37. Опыт использования дистанционной ИК-тепловой съемки угольных месторождений Кузбасса / ЭИ ВИЭМС, серия «Отечественный производственный опыт», М.: 1988. № 5. 7 с. / Журавлев А.В., Погребнов Н.Н., Трощенко В.В.

38. Особенности геологического строения и полезные ископаемые / Трощенко В.В. // Проблемы и перспективы комплексного освоения минеральных ресурсов Восточного Донбасса / Коллектив авторов. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2005. С. 10-16.

39. Особенности и условия формирования малоамплитудных разрывов Горловской антиклинали Донбасса / А. А. Бабич, Ю. В. Буцик, А. М. Добрянский. В. А. Корчемагин, А. А. Подколзин // Геол. журн. 1969. Т. 40. Вып. 2. С. 63-69.

40. Очеретенко И.А. Способ замера азимута и угла падения трещин с помощью угломерной палетки // Разведка и охрана недр. 1958. № 9. С. 15-19.

41. Очеретенко И.А. Генетическая классификация трещин в породах и углях // Геол. и разв. угольн. месторожд. (Тр. ДонбассНИЛ, вып. 2). М.: Недра. 1971. С. 78-85.

42. Очеретенко И.А. Угломер ДонбассНИЛ // Разведка и охрана недр. 1974. № 5. С. 48-50.

43. Очеретенко И.А. О формах гравитационной складчатости Донбасса // Вопр. геол., минерал, и геохимии угленосн. отлож. СССР. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 1975.1. C. 68-74.

44. Очеретенко И.А. Типы тектонических нарушений морфологии угольных пластов и их поисковые признаки // Мат. разв., повышения качества и эффект, геол.-разв. работ на тверд, горюч, ископ.: Тез. докл. Пятого Всссоюзн. угольн. совещ.: Ростов-на-Дону., 1977.

45. Очеретенко И.А. Методическое пособие по изучению тектоники при разведке угольных месторождений. Л.: Недра, 1988. 189 с.

46. Очеретенко И.А., Занкин В.В., Трощенко В.В. Морфология и генезис надвигов северной зоны мелкой складчатости Донбасса // Труды III геологич. совещ. по тверд, горюч, ископаемым. Секция геологии твёрд, горюч, ископ. Ростов н/Д, 1967. С. 6-8.

47. Очеретенко И.А., Занкин В.В., Трощенко В.В. Повторяемость различных форм мелкоамплитудных разрывных смещений на северной окраине Донбасса. Геологический журнал. 1968. Т. XXVIII. Вып.1. С. 82-87.

48. Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Геометрический способ определения азимутов и углов падения пластов угля по керну скважин // Геол. и разв. угольн. м-ний: Труды

49. ДонбассНИЛ. М: Недра, 1971. Вып. 2. С. 24-37.

50. Очеретепко И.Л., Трощенко В.В. Методические рекомендации по кернометрии при разведке угольных месторождений: Рекомендации ДонбассНИЛ. Ростов н/Д, 1974. 30 с.

51. Очеретенко И.А., Трощенко В.В. Стереографические проекции в структурной геологии. Л.: Недра. 1978. 132 с.

52. Очеретепко И.А., Трощенко В.В. Метод измерения трещин в керне разведочных скважин: Пристендовый лист ВНИГРИуголь на ВДНХ СССР. Ростов н/Д: 1979. 3 с.

53. Погребное Н.И. Тектоника восточного продолжения складчатого Донбасса (вал Карпинского) / Мат. по геол. и разв. углей Донбасса. М.: Недра, 1969. С. 71-83.

54. Погребное Н.И. Размещение палеозойских бассейнов в современных структурах земной коры на территории СССР и их сравнительная характеристика // Угленосн. формации верхи, палеозоя СССР. М.: Недра, 1975. С. 42-54.

55. Погребное Н.Н. Строение и история развития зоны сочленения Донбасса и вала Карпинского в связи с перспективами поисков горючих полезных ископаемых // Сов.геол. 1977. №10. С. 145-147.

56. Погребное Н.Н, Бударнна Т.В., Трощенко В.В. Информационная технология разведки угольных месторождений // Разведка и охрана недр. 1997. № 3. С. 16-19.

57. Погребное Н.Н., Трощенко В.В. Система геометрического объемного моделирования угольных месторождений // Геол. служба и мин.-сырьевая база России на пороге XXI века. / Научно-практ. геол. конф. СПб.: ВСЕГЕИ. 2000. Т. 3. С. 22-24.

58. Погребное Н.Н., Трощенко В.В. Информационное обеспечение интерпретации геологических структур угольных бассейнов // Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. темат. сб. Екатеринбург: Урал. гос. горно-геол. акад., 2001. Вып. XXI. С. 76-85.

59. Погребное Н.Н., Трощенко В.В. Прогнозирование зон тектонической нарушенности угольных месторождений по материалам дистанционных съемок // Региональная геология и металлогения. №21. С.Пб.: ВСЕГЕИ, 2004. С. 116-122.

60. Погребное Н.Н., Трощенко В.В., Бударнна Т.В. Информационная технологияразведки угольных месторождений // Отечественная геология, 1996. № 4. С.79.

61. Погребнов Н.Н., Трощенко В.В., Бударина Т.В. Система оперативного моделирования в среде АРМ-ГЕОЛОГ // Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. темат. сб. Екатеринбург: Урал. гос. горно-геол. акад., 1996. Вып. 6. С. 117-123.

62. Погребнов Н.Н., Трощенко В.В., Бударина Т.В., Леонов С.С. АРМ "Углеразведчик": Программное обеспечение для обработки геологоразведочной информации: Рекламный проспект / ВНИГРИуголь, 1995. 2 с.

63. Погребнов Н.Н., Трощенко В.В., Крупинский В.И. и др. Программное обеспечение для обработки углеразведочной информации в АРМ-геолог // Ресурсы, качество, комплексное использование углей, экология: ВНИГРИуголь, 1991. Ростов-на-Дону. С. 22-28.

64. Погребнов Н.Н., Трощенко В.В., Макеев В.Ф. Автоматизированный прогноз тектонической нарушенности угленосных толщ // Советская геология. 1987. № 10. С. 3-9.

65. Погребнов Н.Н., Трощенко В.В., Фоменко Н.Е. Методические рекомендации по изучению тектонической нарушенности в углеразведочных скважинах: Рекомендации ВНИГРИуголь. Ростов н/Д. 1988. 55 с.

66. Положение бассейна в общей геологической структуре // Угольная база России, том I, М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. С. 58-59 / В.А. Соколов, А.А. Тимофеев, С.П. Терещенко, М.И. Логвинов, О.Е. Файдов, Н.Т.Жуковский, М.Г. Черновьянц.

67. Попов B.C. Тектоника Донбасса // Геол. месторожд. угля и горюч, сланцев СССР. Т. I. М.: Госгеолтехиздат. 1963. С. 103-152.

68. Попов B.C. Геотектонический режим образования угленосных формаций // Угленосн. формации и их генезис. М.: Наука, 1973. С. 24-30.

69. Попов B.C. Мелкоамплитудные разрывные нарушения в угольных пластах Донецко-Макеевского геолого-промышленного района Донбасса // Геол. журн., 1979. Т. 39. №6. С. 19-31.

70. Потапов И.И., Смирнов Б.В. История геологического развития. // Геол. СССР. Т. 46. М.: Недра, 1970. С. 605-672.

71. Разницын В.А. Что представляет собой Донбасс и Доно-Днепровский прогиб //

72. Изв. вузов. Сер. геол. и разв., 1974. № 3. С. 3-9.

73. Роль тектоники в формировании горно-геологических факторов угольных месторождений / Сб. научн. трудов. — Л., 1983, 236 с. (Министерство геологии СССР, ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского).

74. Смирнов Б. В. Тектоника и устойчивость углевмещающих пород в горных выработках. // Роль тектоники в формировании горно-геологических факторов угольных месторождений: Сб. научн. трудов. Л.: ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, 1983. С. 133 142.

75. Смирнов Б.В., Трощенко В.В., Лобанов Б.С. Методика определения параметров естественной трещиноватости горных пород // Рекомендации ВНИГРИуголь. Ростов н/Д, 1986. С. 1-15.

76. Смишко P.M. Особенности формирования флексур Донецко-Макеевского района Донбасса// Геол. и геохимия горюч, ископ. Киев: 1979, № 53. С. 34-39.

77. Современная геодинамика района Цимлянского водохранилища // Проблемы геологии, геоэкологии и минерагении юга России и Кавказа. Материалы V Междунар. науч. конф. / Юж.-Рос. Гос. техн. Ун-т (НПИ). Новочеркасск: ООО НПО «Темп». 2006. Т

78. С. 136 141. / Матишов Г.Г., Погребнов Н.Н., Богуш И.А., Трощенко В.В.

79. Соллогуб В.Б., Чекунов, А.В. Глубинное строение и эволюция земной коры / Проблемы физики Земли на Украине. Киев: Наукова думка, 1975. С. 119-142.

80. Способ дефектоскопии горных пород. А.С. СССР № 1242779, МКИ4 G 01 N 21/88. заявл.1..03.84, опубл. 07.07.86, бюл. № 25 / Трощенко В.В.

81. Способ оконтуривания приповерхностных подземных неоднородностей. А.С. СССР № 1300400, МКИ4 G 01 V 9/00, Заяв. 15.08.85. Опуб. 30.03.87, бюл № 12 / Трощенко В.В., Погребнов Н.Н.

82. Степанов П.И. Тектоника Донбасса / Геол. СССР. Т. VII. М.-Л.: Госгеолиздат, 1944. С. 467-503.

83. Структурная геология Донецкого угольного бассейна / Н.И. Погребнов, И.А. Очеретенко, В.В. Трощенко. / М-во геологии СССР, Всесоюз. науч.-исслед. геологоразвед. ин-т угольных м-ний. М.: Недра, 1985. 149 с.

84. Тектоническая карта УССР и МССР / В.Е. Бураковский, В.Н. Гладкий, В.В. Глушко и др. // Геол. журн., 1970. т. 30. Вып. 5. С. 3-13.

85. Терентъев Е.В. Палеотектонические реконструкции на геологических разрезах как метод анализа истории формирования структур и тектонических движений // Тектоника угольн. бассейнов и месторожд. СССР. М.: Недра, 1976. С. 185-205.

86. Терентъев Е.В. Тектоника угольных месторождений СССР // Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, том 12. М.: Недра, 1978. С. 94-162.

87. Третяк А.Н. Палеомагнетизм среднего и верхнего палеозоя УССР. Киев: Наукова думка, 1965. 120 с.

88. Трофимов А.А. О формах тектонических разрывов угленосных отложений Караганды // Изв. Вузов. Геол. и разведка, 1964. № 9. С. 32-39.

89. Трофимов А.А. Основы горной геометрии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. 224 с.

90. Трощенко В.В. Взаимно пересекающиеся тектонические структуры угленосной толщи на юго-восточном крыле Кальмиус-Торецкой котловины (Донецкий бассейн) // Изв. вузов. Геол. и разв., 1982. № 5. С. 64-71.

91. Трощенко В.В. Комплексирование методов разведки для изучения тектоникиугольных месторождений // Рациональные комплексы геол.-геофиз. методов и технич. средств при геол.-разв. работах на тверд, горюч, полезн. ископаемые. М., 1988, с. 71-74

92. Трощенко В.В. Механизм формирования залежей гумусовых углей в паралических угольных бассейнах // Труды ЮНЦ РАН, т.1, Геология, 2006. С. 187-208.

93. Трощенко В.В. Модель процесса аллохтонного угленакопления как основная для паралических угольных бассейнов // Вестник ЮНЦ РАН. Т.2, 2006. №3. С. 33-41.

94. Трощенко В.В. Моделирование морфологии сместителей тектонических разрывов угленосных толщ // Вопросы геологии и освоения недр юга России: Сборник научных статей / Гл. ред. Н.Н.Погребнов. Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007а. С. 297-303.

95. Трощенко В.В. К механизму формирования ритмичности осадочных формаций // Геодинамические и генетические модели рудных месторождений. Сборник научных статей / Отв. ред.-составитель В.И. Щеглов. Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 20076. С. 274280.

96. Трощенко В.В. О механизме выбросов песчаника // Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии и рационального природопользования. Материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009 а. С. 56-59.

97. Трощенко В.В. Анализ морфологии сместителей и кинематики относительных перемещений крыльев тектонических разрывов угленосных толщ / Неделя горняка — 2007// Горный информационно-аналитический бюллетень, № 8, 20096. С. 277-283.

98. Тру фанов В.Н., Гамов М.И., Майский Ю.Г. Углеводородная флюидизация ископаемых углей Восточного Донбасса. Ростов-на-Дону.: Изд-во Ростовского университета. 2004, 272 с.

99. Украинская и Молдавская ССР. Тектоническая карта Украинской и Молдавской ССР м-ба 1:1000 000, 1971. Миигео УССР. Ред. М. И Муратов. Киев, 1971.

100. Усков М.В., Винтер A.M. О так называемых унаследованных структурах северовосточного Донбасса / Геол. и разв. угольн. месторожд. М.: Недра, 1971. С. 70-75. (Тр. ДонбассНИЛ, вып. 2).

101. Хаин В.Е. Региональная тектоника. Внеальпийская Европа и Западная Азия. М.: Недра, 1977. 359 с.

102. Шаульский А.К., Коломийцев П.Я., Гумиров Ш.В. Влияние тектонических нарушений на работу механизированных комплексов // Тектоника угольных бассейнов и месторождений СССР. М.: Недра, 1976. С. 316 318.

103. Широков А.З., Белоцерковег\ Ю.И. О строении и глубине залегания поверхности докембрийского кристаллического фундамента в Донбассе // Докл. АН УССР, 1971. Сер. «Б». № 6. С. 54-63.

104. Шкурский Е.Ф. Прогноз малоамплитудной тектонической нарушенности глубоких горизонтов шахтных полей Алмазно-Марьевского района Донбасса. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук. ДГИ: Днепропетровск, 1976.23 с.

105. Юг СССР. Тектоническая карта Юга СССР м-ба 1:1 000 000, 1975. Мингео СССР, ВНИГНИ, МГРИ // Под ред. Г.Х. Докиенко, К.Н. Кравченко, М.В. Муратова. М.: 1975.

Информация о работе

Трощенко, Виктор Владимирович
кандидата геолого-минералогических наук
Ростов-на-Дону, 2010
ВАК 25.00.11

Диссертация

Прогнозирование структуры шахтных полей Восточного Донбасса на основе анализа малоамплитудной тектонической нарушенности угольных пластов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы