«Geology, geophysics and development of oil and gas fields»

METAMORPHISM OF COAL-BEARING STRUCTURES AND HYDROTHERMAL-META-SOMATIC FACIES OF INTER-COAL TERRIGENOUS FORMATIONS

UDC: 552.57+551.251
DOI: 10.33285/2413-5011-2021-11(359)-52-62

Authors:

¹ Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky, Saratov, Russian Federation

Keywords: coal-bearing basin, coal grades, gas-water fluid, carbon dioxide, inter-coal sand formations, zeolite propillites, authigenic kaolinite, hydrothermal process

Annotation:

In the course of the study, the state of mineralogical--geochemical stability of inter-coal hydrothermal-meta-somatic facies and the reasons for its disturbance, depending on the degree of metamorphism of the caustobiolites themselves, was established. During the formation of a coal-bearing basin, productive formations and sandstones, inter-bedded with them, from coal-free parts of the section (reservoirs of formation waters) should be considered as the geological space of a single hydrothermal system, the mineragenesis of which is largely determined not only by the temperature, but also by the composition of volatiles separating from caustobiolitys. The tectonic mode of the coal-bearing basin controlled the caustobiolites metamorphism level and the composition of the volatile substances (primarily CO2), which determined the nature of ontogenesis of authigenic lomontite and accompanying minerals in the inter-coal arcosic sandstones. It has been proved that under a tectonic setting, which causes a combination of low-temperature propylitization in arcosic sandstones and the degree of G and F coalification of the caustobiolites themselves, a geochemical equilibrium arises in the system "organic matter of coal - mineral matter of sandstones". With a weakening of the coal metamorphism level, such equilibrium is replaced by geochemical contradictions state, which is expressed in kaolinization and leaching of propylites. The main criterion for assessing the level of geochemical contradictions is the degree of destruction of zeolite propylites in inter-coal arcosic sandstones.

Bibliography:

1. Бочкарев А.В. Катагенез и газоносность угленосных толщ // Изв. АН СССР. Сер. Геология. - 1984. - № 4. - С. 108-115.
2. Вышемирский В.С. Геологические условия метаморфизма углей и нефтей. - Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1963. - 380 с.
3. Вышемирский В.С. О формах проявления динамометаморфизма углей // Геология и геофизика. - 1968. - № 4. - С. 23-31.
4. Гречухин В.В. Закономерности регионального метаморфизма углей и эпигенеза вмещающих пород // Советская геология. - 1971. - № 5. - С. 21-37.
5. Гусев А.И., Запорожцева А.С. О некоторых закономерностях накопления меловых осадков в Ленском угленосном бассейне // Литологическая характеристика пород и состав углей Ленского бассейна: Тр. НИИ геологии Арктики. - Т. 112. - М.: Госгортехиздат, 1960. - С. 3-23.
6. Донабедов А.Т. Физические свойства горных пород угленосных месторождений как индикаторы степени метаморфизма углей // Изв. АН СССР. Сер. Геология. - 1943. - № 4-5. - С. 98-115.
7. Запорожцева А.С. Литология и фациальные условия накопления меловых отложений района Чай-Тумусского месторождения угля (левобережье дельты реки Лены) // Литологическая характеристика пород и состав углей Ленского бассейна: Тр. НИИ геологии Арктики. - Т. 112. - М.: Госгортехиздат, 1960. - С. 93-136.
8. Копорулин В.И. О происхождении цеолитогого цемента в песчано-гравийных породах юго-восточной части Иркутского бассейна // Докл. АН СССР. - 1961. - Т. 137. - № 1. - С. 174-177.
9. Копорулин В.И. Типы вторичных изменений песчано-гравийных пород угленосной толщи Иркутского бассейна и их возможная связь с подземными водами // Изв. АН СССР. Сер. Геология. - 1962. - № 3. - С. 72-87.
10. Копорулин В.И. Мезозойские и кайнозойские терригенные отложения Северо-Востока и Дальнего Востока России: Тр. ГИН РАН. Вып. 480. - М.: Наука,1992. - 126 с.
11. Копорулин В.И. О формировании ломонтита в осадочных отложениях (на примере осадочных толщ России) // Литология и полезные ископаемые. - 2013. - № 2. -С. 128-144.
12. Корженевская Е.С. Петрографический состав и качественная характеристика углей Чай-Тумусского месторождения // Литологическая характеристика пород и состав углей Ленского бассейна: Тр. НИИ геологии Арктики. - Т. 112. - М.: Госгортехиздат, 1960. - С. 137-179.
13. Минералообразующие и геохимические процессы в структуре гидротермальной системы. История гидротермального минералообразования Паужетского месторождения парогидротерм и палеогидротермальных систем района / А.Д. Коробов, О.П. Гончаренко, С.Ф. Главатских [и др.] // Структура гидротермальной системы. - М.: Наука, 1993. - С. 88-120.
14. Коробов А.Д., Коробова Л.А. К вопросу соотношения стадий преобразования органического вещества углей и минеральных компонентов вмещающих их терригенных толщ // Литология осадочных комплексов Евразии и шельфовых областей. Матер. IX Всерос. литол. совещания (с международным участием). - Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2019. - С. 201-202.
15. Коссовская А.Г. Минералогия терригенного мезозойского комплекса Вилюйской впадины и Западного Верхоянья: Тр. ГИН АН СССР. Вып. 63. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 250 с.
16. Крашенинников Г.Ф., Япаскурт О.В. Эпигенетические изменения пород северной части Ленского угленосного бассейна // Литология и полезные ископаемые. - 1977. - № 3. - С. 53-66.
17. Левенштейн М.Л., Очкур Н.П., Узиюк В.И. Угли Донецкого бассейна в системе проекта петролого-геохимической классификации // Угольные бассейны и условия их формирования. - М.: Наука, 1983. - С. 50-58.
18. Мазор Ю.Р. Процессы преобразования органического вещества и их корреляция // Угольные бассейны и условия их формирования. - М.: Наука, 1983. - С. 161-165.
19. Мазор Ю.Р. Соотношение стадий преобразования органического вещества углей и вмещающих их пород // Осадочные бассейны и их нефтегазоносность. - М.: Наука, 1983. - С. 254-264.
20. Мазор Ю.Р., Матвеев А.К. Изменение углей и вмещающих их пород // Литология и полезные ископаемые. - 1974. - № 6. - С. 68-80.
21. Мироненко М.В., Наумов Г.Б. Физико-химические условия образования ломонтита в углекислых гидротермальных системах // Геохимия. - 1982. - № 4. - С. 597-602.
22. Пчелина Т.М. Литолого-петрографическая характеристика мезозойских пород Сангарского района Ленского бассейна // Литологическая характеристика пород и состав углей Ленского бассейна: Тр. НИИ геологии Арктики. - Т. 112. - М.: Госгортехиздат, 1960. - С. 24-92.
23. Сендеров Э.Э. Влияние СО2 на устойчивость ломонтита // Геохимия. - 1973. - № 2. - С. 190-200.
24. Тимофеев П.П., Боголюбова Л.И., Копорулин В.И. Седиментогенез и литогенез отложений интинской свиты юга Печорского угленосного бассейна. - М.: Наука, 2002. - 224 с.
25. Цейслер В.М. Некоторые закономерности образования и размещения угольных бассейнов и месторождений в разрезе земной коры // Бюллетень МОИП. Отд. геологии. - 2010. - Т. 85. - Вып. 4. - С. 3-17.
26. Япаскурт О.В. Катагенез угленосных отложений и особенности тектонического развития севера Ленского бассейна // Угольные бассейны и условия их формирования. - М.: Наука, 1983. - С. 145-149.