Введение к работе
Актуальность проблемы. Тектоника литосферных плит и раэ-рабатьшаемые на ее теоретической основе методы геодинамического анализа все шире внедряются в современную геологическую науку и разные виды региональных и прогнозно-минерагенических исследований. Интерпретационные возможности и предсказательная сила моделей тектоники плит позволяют точнее, чем в представлениях и терминах геосинклинальной концепции, описать природу, закономерности локализации и рудный потенциал прежде всего магматических и метаморфических комплексов. В осадочной геологии и шнерагении эффективное применение геодинамического анализа пока сдерживается отсутствием соответствующих методологий.
Осадконакопление лишь опосредственно связано с теми геодинамическими процессами, которые генерируются латеральным перемещением и взаимодействием плит литосферы, а методы осадочной геологии объективно тяготеют к представлениям о главенстве вертикальной компоненты тектонических движений. Поэтому вовлечение осадочных формаций в сферу геодинамических исследований является достаточно сложной проблемой, решение которой возможно путем адаптации научно-методической базы осадочной геологии и шнерагении к теории тектоники плит.
Актуальность особых усилий по решению этой проблемы применительно к угленосным формациям обусловлена рядом причин.
Во-первых, наиболее отчетливая именно в учении об угленосных формациях связь с геосинклинальной традицией уже нарушает его понятийно-смысловые взаимоотношения с быстро модернизирующимися другими разделами геологии, что тормозит дальнейшее развитие теории углеобразования как части единого процесса эволюции фанерозойской литосферы.
Во-вторых, промышленное значение угленосных формаций, с которыми связаны ресурсы крупнейшего природного энергоносителя, ценного технологического сырья, а также комплекс сопутствующих углям металлических и нерудных полезных ископаемых, требует скорейшего привлечения прогностического потенциала геодинамического анализа к решению практических задач угольной геологии.
Наконец, отсутствие специальны?: исследований по типологии угленосные комплексов, накопленных и преобразованных в
различных геодинамических ситуациях, затрудняет их полноценное реперное применение для целей региональных палеогеодина-мических реконструкций. Это не только ограничивает общие возможности регионального геодинамического анализа, но на современном этапе развития науки сказывается в снижении общегеологической значимости угольных исследований, утрате к ним былого интереса со стороны теоретической геотектоники.
Для автора необходимость согласования теории и методов формационного анализа угленосных толщ с концепцией тектоники плит выявилась в процессе многолетнего изучения угольных бассейнов и месторождений Северо-Востока России. Использование традиционных моделей геосинклинально-орогенического цикла не позволило объяснить многие особенности строения, продуктивной зональности и пространственного размещения угленосных формаций в структурах этого сложного региона. Геодинамический подход в ряде случаев давал очевидный эффект, но для его полноценной реализации потребовалось разработать соответствующую классификационно-диагностическую систему, позволяющую включить угленосные формации в общую систему разнородных геологических объектов, описываемую едиными законами развития литосферы. Это, в свою очередь, обусловило необходимость исследования достаточно широкого круга вопросов общетеоретического внерегионального плана.
Диссертационное исследование выполнялось в рамках тематических работ отделов геологии угля и геотектоники ВСЕГЕИ, проводимых в соответствии с заданиями отраслевых планов Мингео СССР за период с 1972 по 1990 гг. по изучению угленосных формаций и прогнозу их угленосности, а также Геодинамической программы Мингео СССР на 1986-1990 гг.
Цель и задачи исследований. Целью проделанной работы явилось научное обоснование принципов и методов геодинамического анализа угленосных формаций, а также его практическое применение для повышения эффективности прогнозирования угольных месторождений в пределах Верхояно-Колымской складчатой области.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить ряд более частных теоретических, методических и прикладных задач:
- оценить состояние геотектонической базы учения об угленос-
ных формациях, обосновать наиболее рациональные пути ее согласования с концепцией тектоники плит;
разработать основные понятия и общую схему углеформационного геодинамического исследования;
разработать многоцелевую классификационно-диагностическую систему угленосных формаций в представлениях и терминах тектоники литосферных плит;
выявить общие черты эволюции и ресурсное значение геодинами-чески разнотипных угленосных бассейнов на отечественной территории;
провести геодинамический анализ угленосных формаций в пределах Верхояно-Колымской складчатой области и выработать эффективные критерии прогнозирования на ее территории угольных месторождений, особенно с мощными пластами, пригодными для открытой разработки.
Научная новизна. Впервые с единых геодинамических позиций углеобразовашіе рассмотрено как неотъемлемая часть сложного комплекса природных процессов, сопровождавших развитие и взаимодействие глубинных структур (плит) литосферы. При этом главное внимание уделено особенностям формирования угленосны;: осадочных бассейнов в разнотипных геодинамических обстановках, их пространственному размещению в латеральных рядах геологических комплексов, закономерно ориентированных по отношению і: былым границам плит и зонам вкутриплитной геотектонической активности.
Разработана и апробирована многоцелевая классификационно-диагностическая система угленосных формаций, основанная на представлениях о роли геодинамических режимов развития континентальной коры и геодинами'іеских обстановок углеобразования в формировании наблюдаемой картины пространственного размещения и особенностей угольных бассейнов и месторождений.
История углеобразования на территории страны,и более детально в пределах Верходао-Колымской складчатой области, рассмотрена как результат сложной интерференции геотектонического, климатического и фитоэволюционного факторов, в различной степени, но связанных генетически с характером латеральной подвижности и взаимодействия плит литосферы.
Практическое значение. Разработана методика гэодинами-ческого анализа угленосных формаций, совместимая с современными подходами к геологическому изучвнкз сложно построенных
территорий, позволяющая использовать в углегеологических исследованиях значительные объемы ранее не привлекаемой региональной информации. В условиях аккреционно-складчатых областей С широким хроно-стратиграфическим диапазоном распространения и разнообразием характера угленосных отложений ее применение существенно увеличивает точность решения реконструк-тивно-генетических и прикладных задач угольной геологии.
Выявлены эффективные критерии прогнозирования угленосности и качества углей в формациях Верх ояно-Колымского региона, где ископаемые угли в мощных пластах, пригодных для открытой разработки, являются единственным топливным источником, на базе которого возможно осуществление крупных энергетических (в том числа експортних) проектов. На их основе установлена зональность размещения разнотипных угольных месторождений, включая оконтуривание возможных зон распростране ния мощнопластовых комплексов с бурыми и каменными углями энергетических и технологических марок.
Существенно уточнены геологическое строение и параметры угленосности крупнейшего в регионе Зырянского бассейна, на территории которого выявлен ряд новых перспективных площадей для постановки поисковых и разведочных работ, данные о которых переданы заинтересованным организациям.
Реализация результатов работы осуществлялась
в монографиях, статьях и картах геологического содержания, опубликованных за период с 1975 по 1992 гг.;
путем издания методических рекомендаций по проведению геодинамического анализа угленосных формаций, принятых к внедрению в отрасль Управлением региональной геологии Мингео СССР (1990 г.);
через передачу в центральные и территориальные углеразве-дочные организации ежегодных и перспективных рэкомендаций по направлению геологоразведочных работ на уголь в районах Северо-Востока России;
в отчетах по научно-исследовательским работам ВСЕГЕИ;
в лекциях и практических занятиях со слушателями факультета повышения квалификации руководящих работников углеразве-дочных и угледобывающих организаций Ыинуглепроьа. СССР в Ленинградском горном институте (1982-1986 гг.).
Основные защищаемые положения диссертации вынесены в заключение автореферата.
Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 45 научных трудов, в том числе 4 монографии в соавторстве и ряд карт геологического содержания.
Отдельные научно-методические и практические выводы исследования докладывались на У-У111 Всесоюзных угольных совещаниях (г.Львов, 1980; г.Ростов-на-Дону, 1977, 190I, 1986 гг.), Всесоюзных конференциях по проблеме геологической цикличности (г.Новосибирск, 1975, 1985 гг.), Всесоюзных семинарах по применению математических методов анализа геологических явлений (г.Москва, 1982, 1986 гг.), заседаниях НТС КАГЭ № 3 НПО Аэрогеология (г.Москва, 1987 г.), отдела геологии угольных месторождений института ВНИГРИуголь (г.Ростов-на-Дону,1987 г.), НТС Зырянского ГРУ Аркагалинской ГРП треста Дальвостуглераз-ведка (пос.Угольный, 1974-1985 гг.), НТС углеразреза Зырянский треста Якутуголь (там же, 1985-1989 гг.), секциях Ученого совета ВСЕГЕИ (г.Санкт-Петербург, 1990, 1991 гг.).
В полном объеме результаты диссертационного исследования были доложены на IX Всесоюзном угольном совещании (г.Ростов-на-Дону, 1991 г.), Всесоюзной конференции по современным проблемам геологии и геохимии твердых горючих ископаемых (г.Лызов, 1991 г.), совместном заседании ОТЭР Мингео СССР и подотдела угля Госкомгеологии России в присутствии главного геолога Минуглепрома СССР, представителей ГКЗ и Союзгеолфонда (г.Москва, 1991 г.), а также на совместном заседании отделав геологии угля, литологии и геотектоники ВСЕГЕИ (1992 г.).
Тема диссертации утверждена Ученым советом ВСЕГЕИ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 300 страниц текста, сопровождаемого 5 таблицами, 34 иллюстрациями и списком использованной литературы, включающим 180 наименований. Последовательность изложения материала в диссертации такая же как в автореферате.