ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН, Том 2, №3, 2006, стр. 33^1
= НАУКИ О ЗЕМЛЕ ==========
УДК 552.573
МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА АЛЛОХТОННОГО УГЛЕНАКОПЛЕНИЯ КАК ОСНОВНАЯ ДЛЯ ПАРАЛИЧЕСКИХ УГОЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ
© 2006 г. В.В. Трощенко1
Автор поддерживает представление об ископаемых углях как нормальной водно-осадочной породе органического состава, обосновано положение об аллохтонном накоплении фитомассы при формировании подавляющего большинства "паралических" угольных залежей. Подвергнуты критике некоторые положения теории ритмичности осад ко накопления угленосных толщ. Показана низкая достоверность фациальных построений на основе анализа палеогеографических условий только аккумулятивных ландшафтов, без учета обстановок в областях сноса. Предложены диагностические признаки автохтонного и аллохтонного механизма угленакопления.
В угольной геологии одним из недостаточно разработанных является вопрос о генезисе угольного вещества. Видовой состав растений-углеобразователей установлен достаточно определенно как для молодых углей мезозоя и кайнозоя, так и для наиболее древних палеозойских углей. Однако по крайней мере одна сторона сложного и длительного процесса углеобразова-ния остается предметом споров. Речь идет о модели механизма первичного накопления растительных остатков, который может быть как автохтонным, т.е. происходящим непосредственно на месте произрастания растений-углеобразова-телей, так и аллохтонным, когда фрагменты растений переносятся водными потоками или ветрами и отлагаются в других местах. В связи с нерешенностью этого фундаментального вопроса не вполне ясным остается и подход к палеогеографическим построениям, а также вопрос о происхождении ритмичного сложения угленосных толщ.
В течение более чем сотни лет изучения угольных месторождений исследователи высказывали различные соображения в пользу как одной, так и другой модели угленакопления, однако с начала прошлого века ведущие специалисты угольной геологии (Ю.А. Жемчужников [1], Г. Потонье, Г.А. Иванов и др.) склонялись к признанию автохтонного угленакопления как практически единственно верного, причём принято считать, что в своём первоначальном состоянии
1 Южный научный центр Российской академии наук. Ростов-на-Дону.
уголь представлял собой торф, а угольные залежи - соответственно торфяники, т.е. торф и уголь представляют единый генетический ряд. Особенно убедительным аргументом в пользу автохтонного угленакопления считается наличие в почве многих угольных пластов, например, в Донецком бассейне, стигмариевых горизонтов, или "кучерявчиков" - слоев углистых аргиллитов или алевролитов с обугленными корневыми остатками древесной растительности. В западноевропейских буроугольных бассейнах, а также в ряде месторождений Северной Америки в мощных угольных пластах были обнаружены древесные пни, как обугленные, так и окаменелые, что также как будто подтверждает принятую гипотезу. По этой причине в угольной геологии утвердился термин "торфоугленакопление", предложенный А. И. Егоровым [2]. Поскольку торф образуется в торфяных болотах, главным угле-образующим ландшафтом считается болотный. Аналогичные взгляды на условия угленакопления изложены и в последней по времени сводке данных по угольным месторождениям России (Угольная база России, том VI), В.Н. Волковым [3] и Л.Я. Кизильштейном [4]. Этих представлений об условиях торфоугленакопления и геологических признаках автохтонии и аллохтонии многократно придерживались несколько поколений угольных геологов (А.И. Егоров, Я.М. Черноусое, Н.В. Иванов, М. и Р. Тейхмюл-лер, М.-Т. Маковски и др.) и считаются незыблемыми постулатами, несмотря на очевидные противоречия в логических рассуждениях и несоответствие реально наблюдаемых особенностей
строения угольных месторождений теоретическим схемам. Существенное отрицательное влияние на развитие теории угле образования оказали представления о происхождении ритмического сложения угленосных толщ как результата колебательных движений дна бассейна осадконакопления, согласно которым гранулометрический состав слоев горных пород, слагающих угленосную толщу, находится в полной зависимости от одного фактора - близости или удаленности береговой линии, т.е. от глубины бассейна. Формирование обширных по площади распространения, однородных по гранулометрическому составу слоев пород в ритмах объяснялось миграцией береговой линии (а вместе с ней и всех зон накопления разнозернистых осадков) в результате тех же самых колебательных движений. Угольные пласты включались в этот процесс как крайний член гранулометрической шкалы, соответствующий континентальным, а именно болотным, т.е. сухопутным условиям автохтонного осадконакопления. Основателей и сторонников этих взглядов (Г. А. Иванов и др.) не смущал тот факт, что изображаемый ими "гар-мониеобразный" характер угленосных толщ, который должен был формироваться в результате таких процессов, в действительности не обнаружен.
Вообще теория фациального анализа осадочных формаций обычно объясняет практически все особенности осадка палеогеографическими условиями исключительно бассейна или территории осадконакопления, подразумевая, что в седиментационный бассейн поступают откуда-то со стороны все необходимые виды осадков, а их распределение определяется только местными условиями. Однако в действительности не меньшую, а скорее даже большую роль здесь играют процессы, происходящие в областях сноса, которые многими авторами фациальных теорий практически игнорируются. В самом деле, какова бы ни была глубина водоема, если из области сноса поступает только пелитовый материал, то состав образующихся осадков никак не может быть псаммитовым или псефитовым, и наоборот, на что справедливо указывал B.C. Попов [5]; аналогичное мнение высказано и в работах Л.Б. Рухина [6].
Здесь следует уточнить, что в данной статье речь идет об угольных месторождениях и бассейнах, относимых к паралическому типу, хотя сам термин "паралический", т.е. прибрежно-морской, скорее всего, не соответствует природе этих месторождений. Действительно, прибрежные условия в любом случае, будь это примор-
ская часть суши или прибрежная полоса моря, относятся обычно к очень узкой полосе, примыкающей к береговой линии. Очевидно, что такой ленточный вид должен был иметь и прибрежный торфяник, из которого впоследствии мог сформироваться угольный пласт. В действительности угольные залежи занимают обширные пространства, измеряемые многими тысячами квадратных километров, и, как показал еще в 1949 г. К.Г. Войновский-Кригер [7], привлекаемая для объяснения этого феномена модель формирования угольных залежей в процессе "перемещения береговой линии", что означало бы разновозрастность одной и той же залежи по площади, неверна, т.е. угольная залежь представляет собой изохронное образование, как, впрочем, и другие компоненты угленосных толщ. К доводам Войновского-Кригера можно добавить еще один: в угленосных толщах резкие контакты между слоями различного литологическо-го состава не менее часты, чем постепенные переходы, а при горизонтальной дифференциации осадков резких границ между осадками разного состава нет, поэтому в случае формирования слоев за счет перемещения береговой линии все стратиграфические контакты были бы постепенными. Кроме того, при этой модели ритмической седиментации слои осадков, отложившиеся в трансгрессивную стадию, практически неминуемо подвергались бы размыву в регрессивную.
В.Н. Волков [8], несмотря на приверженность теории формирования угольных залежей из торфяников, не отрицал, что "в большинстве случаев поверхность отложения торфяной массы совпадала с уровнем вод или находилась ниже последнего (торфяники с открытым зеркалом вод). Только в таких условиях может происходить перераспределение материала на площади, признаки которого наблюдаются во многих пластах угля". Отсюда уже недалеко до признания аллохтонного способа угленакопления, тем более что далее В.Н. Волков указывает, что "элементы аллохтонии несколько расширяют... диапазон условий накопления торфяной залежи, смягчают режим соотношений между скоростями накопления биомассы и поднятия уровня вод".
Существование в угольных залежах прослоев тонштейнов, которые сохраняют свое положение в пласте, например, вблизи кровли, в средней или в нижней части, по которому осуществляют корреляцию угольных пластов даже на очень больших расстояниях, свидетельствует об изохронности угольных залежей [9, 10]. Впрочем,
наличие в угольных пластах породных прослоев любого состава, особенно тонких, мощностью в несколько сантиметров, также противоречит концепции формирования углей из торфяников. Породные прослойки в углях имеют обычно ровные четкие контакты с подстилающей и перекрывающей угольными пачками и, за редким исключением, не содержат крупных растительных фрагментов или корневых остатков. Здесь следует подчеркнуть, что речь идет о торфяниках, образованных крупной древесной и древовидной растительностью. "Торфяник", накапливающийся in situ, должен представлять собой нечто похожее на бурелом из отживших разлагающихся деревьев вместе с вертикально стоящими живыми экземплярами. Выпадение на такую неровную поверхность незначительных по мощности минеральных осадков, безразлично какого происхождения - терригенного при кратковременной трансгрессии или наводнении или, тем более, вулканического при пеплопаде - никак не могло образовать сплошного ровного прослоя в будущем угольном пласте. Отложившийся материал неизбежно имел бы вид пудинга из неорганической основной массы с включениями многочисленных растительных фрагментов разной крупности, причем эта масса была бы пронизана множеством вертикальных древесных стволов, углефицированных вместе с материалом ниже- и вышележащих пачек угля. Пример подобного прослоя (тонштейн, или слой вулканического пепла, пронизанный обугленными стволами деревьев), возможно, относящийся к классическому случаю автохтонно накопившегося угольного пласта, приводят Бохор и Триплхорн [11]. На приведенных ими фотоснимках, сделанных на побережье Аляски, ясно видно именно такое соотношение угольных пачек, древесных стволов и пр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.