Краткие геолого-геофизические сведения о месторождений

Геология месторождения Шубарколь

Месторождение Шубарколь находится в Тенгизском районе Карагандинской области, в 140 км к северо-востоку от г. Жезказган. Железная дорога Жезказган-Караганда проходит в 120 км южнее. Ближайшая железнодорожная станция — Кызылжар, с которой месторождение связано железнодорожной веткой длиной 120 км.

Угли в пределах Шубаркольской мульды были выявлены в 1983 г. при проведении геологической съемки масштаба 1:50 000 Шубаркольской поисково-съемочной партией Центрально-Казахстанской экспедиции МГУ. Промышленная значимость месторождения была установлена специальными поисковыми, в последующем детальными разведочными работами Гапеевской экспедиции ПГО «Цептрказгеология» (Ю.В.Яковенко, Е. Т. Педаш, (АКо и др.).

Нижнеюрские угленосные отложения, мощностью до 330 м, образуют мульду субширотного простирания (7×16 км) с пологими западным и восточным (5−10 и 5−15°) и более крутыми южным (20−48°) и северным (40−90°) крыльями (рис.1). Во внутренней части мульды углы наклона пород не превышают 3−5°. В центральной части мульды отмечается пологое поперечное поднятие угленосной толщи, которое к северу от длинной оси структуры затухает. Оно разделяет мульду на западную и восточную части. В первой, кровля Верхнего угольного горизонта имеет максимальное погружение от дневной поверхности 127 м, а в восточной — 90 м.

К нижней половине угленосной толщи приурочены два угольных горизонта (Нижний и Средний) очень сложного и изменчивого строения, к средней — третий (Верхний) основной угольный горизонт, мощностью до 32 м и сравнительно простого строения, особенно на северо-западе мульды.

Нижний угольный горизонт общей мощностью до 51 м, представлен шестью-семью преимущественно тонкими (0,2−1,5 м), очень изменчивыми по мощности и строению пластами углей. Средний горизонт наименее мощный на месторождении (не более 2,8 м). По существу представлен одним пластом, мощностью от 2−4,5 до 7,0 м. Отмечающиеся в почве пачки крайне невыдержанные и не сопоставляются по площади.

Верхний угольный горизонт компактный и простого строения на северо-западе в юго-восточном и южном направлениях расщепляется на 5−8 пачек, мощностью от 1−2 до 10 метров.

Угли гумусовые, с редкой примесью сапропелевого материала, однако, в виде тонких прослоев в углях Верхнего и Среднего горизонтов отмечаются сапропелево-гумусовые (касьянит) и гумусово-сапропелевые (черемхит) разности, с высоким содержанием компонентов группы витринита, по отражательной способности которого угли месторождения относятся к каменным, марки Д (длиннопламенные).

Угли малозольные (в среднем 11%), малосернисные (0,4%) с незначительным содержанием фосфора, легко и среднеобогатимые (за исключением углей Нижнего горизонта, относящихся к труднообогатимым). Теплота сгорания около 7,4 тыс. ккал/кг, зола тугоплавкая с содержанием: SiO2 — 56−66%, AI1O3 — 22−28%, Fe2O3- 7−10%, СаО -2−3%, MgO — 1−2%, ТіО2−1,1−1,24%, S03 — 1.35−3,43%, Р205 — 0,13−0,46%, К20 — 1,28−1,55%, Na20−0,65−1,8%.

По содержанию воднорастворимого натрия угли «несоленые», склонны к самовозгоранию. При полукоксовании получено до 9−12% смолы со значительным количеством ароматических углеводородов (бензола, толуола, нафталина и др.). Опыты по гидрогенизации показали, что все угли месторождения являются уникальным сырьем для производства синтетического топлива.

Запасы углей составляют 2,3 млрд. т, из них по Верхнему угольному горизонту более 1,8 млрд. т, большая часть которых пригодна для открытой разработки. Месторождение разрабатывается открытым способом при коэффициенте вскрыши 3,0 м3/т.

Из попутных полезных ископаемых следует отметить горючие сланцы, залегающие в пачке пород, мощностью 1,1−7,7 м над Верхним угольным горизонтом. Зольность их колеблется в пределах 46−83%, органической массы 36%, выход смол — 5,6%, содержание серы 0,93%, водорода около 7% и углерода 66%. Теплота сгорания 4,8−6,7 тыс. ккал/кг. Запасы горючих сланцев составляют 403 млн.т. Из-за низкого качества разработка их в настоящее время считается нецелесообразной.

Представляют интерес глины коры выветривания как сырье для получения керамического кирпича марок 200−250 при температуре обжига 900−950иС, однако, имеются трудности селективной выемки этих глин. Из элементов-примесей можно отметить повышенные количества иттрия (104, 95, и 66 г/т в золе углей соответственно Верхнего, Среднего и Нижнего горизонтов), скандия (64, 61 и 36 г/т) и некоторых других. Особенно высокие содержания редкоземельных элементов наблюдаются в зоне выветривания углей, при этом максимальные концентрации (иттрий — 254 г/т, скандий — 96, диспрозий — до 384, гадолиний — до 335, самарий — до 211, лантан — 46, церий — 89 и неодим — до 806 г/т угля) пространственно приурочены к зонам аномального накопления урана. Несмотря на мелкие, линзовидные формы этих зон, указанное явление аномального обогащения редкими землями представляется заслуживающим внимания в свете все возрастающих цен.

Рис. 1. Месторождение Шубарколь. 1-Неоген-черчитное отложение, 2- Верхняя угленосная толща, 3- Нижняя угленосная толща, 4- Доюрские образования, 5- Уголь, 6- Горючий сланец, 7- Тектонические нарушение, 8- Граница угленосных толщ, 9- Разведочные скважины