ѕалеосукцес≥њ вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в у пласт≥ k8 середнього карбону ѕ≥вденно-«ах≥дного ƒонбасу ≥ можлив≥ њхн≥ причини



” кам'¤новуг≥льних в≥дкладах ƒонецького басейну ви¤влено близько 250 вид≥в рослин [6, 7, 14]. « огл¤ду на це постають так≥ питанн¤, ¤к≥ з них постачали ф≥томасу у болота й озера дл¤ утворенн¤ торфу ≥ сапропелю; ¤к≥ зм≥ни в≥дбувались у склад≥ торфоутворювальних ф≥тоценоз≥в упродовж дес¤тк≥в тис¤ч рок≥в формуванн¤ њхн≥х поклад≥в; ¤ка частина первинно в≥дкладеноњ ф≥томаси збереглась донин≥ у вигл¤д≥ вуг≥лл¤; ¤к≥ саме тканини конкретних орган≥в рослин переважають у вуг≥лл≥ та ¤к вони впливають на склад, х≥м≥ко-технолог≥чн≥ властивост≥ вуг≥лл¤ ≥ зумовлюють напр¤ми використанн¤ його в господарств≥. ¬ир≥шенн¤ цих ≥ багатьох ≥нших проблем вуг≥льноњ геолог≥њ, палеоботан≥ки, анатом≥њ вуглеутворювальних рослин, петролог≥њ, х≥м≥њ та рац≥онального використанн¤ вуг≥лл¤ маЇ важливе наукове та практичне значенн¤, воно лише започатковане окремими вченими ≥ потребуЇ подальших комплексних досл≥джень [1-4, 10-13].

Ќаведена нижче ≥нформац≥¤ Ї результатом вивченн¤ вуг≥лл¤ пласта k8, пор≥д, що його вм≥щують, ≥ м≥жвуг≥льних породних прошарк≥в геолог≥чними, палеоботан≥чними, петролог≥чними, х≥м≥чними, технолог≥чними та ≥ншими методами.  ≥льк≥сть виконаних роб≥т за видами досл≥джень така: в шахтних г≥рничих виробках вивчено й опробувано пластом≥сць - 23; в≥д≥брано штуфних проб - 350; з них секц≥йних ≥ пластово-промислових - 123; вивчено шл≥ф≥в з вуг≥лл¤ ≥ неорган≥чних пор≥д - 1255, аншл≥ф≥в ≥ аншл≥ф≥в-брикет≥в - 348, зд≥йснено техн≥чних ≥ елементних анал≥з≥в вуг≥льних проб - 238, х≥м≥чних анал≥з≥в пор≥д ≥ золи вуг≥лл¤ - 105; спектральних, терм≥чних, рентген≥вських ≥ технолог≥чних анал≥з≥в прошарк≥в каол≥н≥товоњ породи - 27, палеоботан≥чних ≥ пал≥нолог≥чних анал≥з≥в вуг≥лл¤ - 724, пал≥нолог≥чних анал≥з≥в пор≥д - 5. ћонол≥ти (ћ) ≥ секц≥йн≥ проби в≥д≥бран≥ в таких шахтах: ћ 1 - є 3 "ƒоброп≥лл¤", ћ 2 - є 17-18 ≥м. –—„ј, ћ 3, 4 - є 1-2 "ƒоброп≥лл¤", ћ 5 - ≥м. ’’≤ з'њзду  ѕ–—, ћ 6, 7 - є 1 "÷ентральна", ћ 8 - є 3-3; ћ 9-12 - є 5-6 ≥м. ƒимитрова, ћ 13 - є 1 "Ќовогрод≥вка", ћ 14, 15 - є 2 "Ќовогрод≥вка", ћ 16 - 18 - "—елид≥вська-ѕ≥вденна", ћ 19 - "”крањна", ћ 20, 21 є 42 " урах≥вка", ћ 23 - є 38-10 " урах≥вка".

ѕласт k8 зал¤гаЇ у в≥дкладах верхньоњ частини розр≥зу кам'¤нськоњ св≥ти середнього карбону, належить до витриманих за товщиною ≥ геолог≥чною будовою пласт≥в ≥ маЇ промислове значенн¤ на вс≥й територ≥њ  расноарм≥йського геолого-промислового району, де його розробл¤ють 13 шахт. ” п≥вн≥чн≥й його частин≥ геолог≥чна будова пласта проста - в≥н представлений лише нижньою вуг≥льною пачкою, товщина ¤коњ зм≥нюЇтьс¤ в≥д 0,63 до 1,33 м. Ќа територ≥њ центральноњ ≥ п≥вденноњ частин району пласт складаЇтьс¤ переважно ≥з верхньоњ, нижньоњ вуг≥льних пачок, породного прошарку ≥ маЇ товщину 0,79-1,10 м.

√еолог≥чна будова розр≥зу пласта ≥ вм≥сних пор≥д макроскоп≥чно вивчена в шахтах. ѕроби дл¤ досл≥джень в≥дбирали у недавно пройдених (св≥жих) вибо¤х г≥рничих виробок шахт методом роз≥рваного монол≥ту з винесенн¤м на денну поверхню ≥ доставленн¤м в лаборатор≥ю вс≥Їњ товщини пласта, а також секц≥¤ми товщиною по 5-8 см в≥д п≥дошви до покр≥вл≥ пласта. —екц≥йн≥ проби неорганогенних пор≥д в≥дбирали безпосередньо з п≥дошви, покр≥вл≥ пласта ≥ м≥жвуг≥льних прошарк≥в. ћ≥н≥мальна в≥дстань м≥ж точками опробуванн¤ дор≥внюЇ 250 м, максимальна - 5 км. ¬≥дстань м≥ж крайн≥ми точками опробуванн¤ становить 62 км. ¬уг≥лл¤ одних розр≥з≥в довгополум'¤не, ≥нших - газове.

ћакроскоп≥чно проби описували в лаборатор≥њ. ¬з≥рц≥ дл¤ виготовленн¤ шл≥ф≥в ≥ мацерац≥й в≥дбирали з кожних 1,5-2,0 см розр≥зу пласта по вс≥й його товщин≥, а проби на вуглех≥м≥чн≥ досл≥дженн¤ - з кожних 5-8 см розр≥зу.  оеф≥ц≥Їнт макроскоп≥чно вивченоњ товщини вс≥х розр≥з≥в пласта становить 100%.

Ўл≥фи вивчали петрограф≥чними методами у прох≥дному ≥ в≥дбивному св≥тл≥ м≥кроскопа з метою визначенн¤ вуглеутворювального рослинного матер≥алу, м≥крокомпонентного, м≥кро≥нгред≥Їнтного складу вуг≥лл¤, петрогенетичних його тип≥в, а також детальноњ стратиф≥кац≥њ, пошаровоњ корел¤ц≥њ розр≥з≥в, розробки пошаровоњ синон≥м≥ки ≥ ви¤вленн¤ умов формуванн¤ пласта на торф¤н≥й стад≥њ.  оеф≥ц≥Їнт м≥кроскоп≥чно вивченоњ товщини розр≥з≥в пласта дуже великий (87-96%).

Ќа п≥дстав≥ результат≥в згаданих вище комплексних досл≥джень вуг≥лл¤ ≥ неорганогенних пор≥д розр≥зи пласта стратиф≥ковано на петрогенетичн≥ шари, з≥ставлен≥ м≥ж собою, ≥ розроблено його зведений стратиграф≥чний розр≥з, що складаЇтьс¤ ≥з шести петрогенетичних шар≥в вуг≥лл¤ ≥ чотирьох м≥жвуг≥льних породних прошарк≥в. —тратиф≥кац≥¤ розр≥з≥в пласта, пошарова њхн¤ корел¤ц≥¤, уточненн¤ синон≥м≥ки, а також ≥стор≥¤ його формуванн¤ на торф¤н≥й стад≥њ детально описан≥ в прац≥ [9]. “ому нижче наведено лише коротку ≥нформац≥ю про характеристику петрогенетичних шар≥в, гловну увагу прид≥лено вих≥дному рослинному матер≥алу вуг≥лл¤.

¬углеутворювальн≥ ф≥тоценози, њхн≥ палеосукцес≥њ у пласт≥ k8 ≥ причини, що зумовили зм≥ни систематичного складу вуглеутворювальних рослин, ви¤вл¤ли анатомо-морфолог≥чним, пал≥нолог≥чним ≥ петролог≥чним методами. јнатомо-морфолог≥чн≥ ≥ петролог≥чн≥ досл≥дженн¤ прозорих вуг≥льних шл≥ф≥в виконано нами у прох≥дному св≥тл≥ м≥кроскопа [10-13]. ѕал≥нолог≥чн≥ анал≥зи виконала ќ.√. Ўварцман, а њхн≥ результати узагальнено ≥ з≥ставлено з результатами ≥нших комплексних досл≥джень автором. «м≥ни умов житт¤ рослин на торф¤ному болот≥ в процес≥ формуванн¤ розр≥з≥в пласта k8 на торф¤н≥й стад≥њ виражено через коеф≥ц≥Їнти г≥гроф≥тност≥ ≥ дюреновост≥, запропонован≥ й обірунтован≥, в≥дпов≥дно, ќ.√. Ўварцман ≥ ¬.≤. ”з≥юком [5, 8].

¬углеутворювальн≥ ф≥тоценози визначено щодо кожного препарата з вуг≥лл¤ (шл≥фи, мацерац≥њ), а також петрогенетичного шару. «≥вставленн¤м систематичного складу ф≥тоценоз≥в з петрограф≥чним складом вуг≥лл¤ ви¤влено так≥ т≥сн≥ генетичн≥ зв'¤зки:

1. «≥ зб≥льшенн¤м вм≥сту в петрогентичних шарах м≥кро≥нгред≥Їнт≥в кларену ≥ дюрено-кларену ≥, в≥дпов≥дно, зменшенн¤м коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥ та зб≥льшенн¤м коеф≥ц≥Їнта г≥гроф≥тност≥ в спорово-пилковому комплекс≥ зб≥льшуЇтьс¤ вм≥ст г≥гроф≥т≥в, представлених м≥кроспорами род≥в Lycospora, Calamospora i Laevigatosporites, а у вуг≥льних шл≥фах переважають смуги в≥трену з кори леп≥додендрон≥в, ботродендрон≥в, леп≥дофлойос≥в, калам≥т≥в та клинолист≥в.

2. ” петрогенетичних шарах з≥ зб≥льшеним коеф≥ц≥Їнтом дюреновост≥, що зумовлений п≥двищеним вм≥стом м≥кро≥нгред≥Їнт≥в кларено-дюрену ≥ дюрену, простежуютьс¤ мал≥ значенн¤ коеф≥ц≥Їнта г≥гроф≥тност≥, м≥н≥мальний вм≥ст спор род≥в Lycospora, Calamospora, смуг в≥трену з кори леп≥додендрон≥в, калам≥т≥в, а також зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ трикyтних спор род≥в Lophotriletes, Granulatisporites, Triquitrites ≥ др≥бних однопроменевих спор типу Punctatosporites minutus, ¤к≥ часто асоц≥юють з м≥кроспорами роду Torispora, найхарактерн≥шими дл¤ вуг≥лл¤ з високим вм≥стом м≥крин≥ту. ” шл≥фах з цього вуг≥лл¤ трапл¤ютьс¤ також смуги в≥трену, що утворилис¤ з тканин папоротепод≥бних рослин.

3. ѕилок роду Florinites трапл¤Їтьс¤ у вуг≥лл≥ з великою к≥льк≥стю кутикули лист¤них тканин, що обл¤мовуЇ вуглеф≥кован≥ тканини њхнього мезоф≥лу.

4. ” мацерац≥њ кларено-дюренового вуг≥лл¤ з високим вм≥стом л≥п≥дних м≥крокомпонент≥в ≥ без м≥кр≥н≥ту значну частину спорово-пилкового спектра становл¤ть форми роду Endosporites, а в шл≥фах Ї смуги в≥трену з кори сиг≥л¤р≥й.

5. ƒл¤ зольного вуг≥лл¤ типовими Ї пор≥вн¤но великий вм≥ст м≥кроспор роду Lycospora, ¤к звичайно, на¤вн≥сть спор роду Crassispora ≥ смуг в≥трену, що утворилис¤ з корових тканин леп≥додендрон≥в та сиг≥л¤р≥й.

«м≥ни петрограф≥чного складу вуг≥лл¤ в розр≥з≥ пласта ≥ рослин, з ¤ких воно утворилось, описано нижче.

ѕ≥дошва пласта складена с≥рими алеврол≥тами грудкуватоњ текстури з залишками апендикс≥в, стигмар≥й плауновидних рослин (леп≥додендрон≥в, ботродендрон≥в, сиг≥л¤р≥й та ≥нших) (див. рисунок).

ѕерший петрогенетичний шар завтовшки 7-14 см складений вуг≥лл¤м нап≥вматовим, густоштрихуватим, ч≥тко шаруватим, з великою к≥льк≥стю глинистого матер≥алу, пошарових конкрец≥й ≥ прошарк≥в п≥риту, переважно з середн≥м вм≥стом смуг кларен-дюрену ≥ дюрену. —п≥вв≥дношенн¤ в≥трену до фюзену (V:F) дор≥внюЇ 7, кларену до дюрено-кларену ( :ƒ ) - 3, коеф≥ц≥Їнт дюреновост≥ (Kd) - 10%. «а даними пал≥нолог≥чних досл≥джень вуг≥лл¤ першого шару значно насичене м≥кроспорами середньоњ та задов≥льноњ збереженост≥. —поров≥ спектри малокомпонентн≥ з р≥зким переважанн¤м л≥коспор (60-80%), головно виду Lycospora punctata (леп≥додендрони), п≥длегле значенн¤ (до 10-15%) мають спори род≥в Laevigatosporites (клинолисти), Punctatosporites (марат≥Їва папороть) ≥ пилок Florinites (кордањти). ” п≥вденно-сх≥дному напр¤м≥  расноарм≥йського району (шахта є 42 " ураховка") ц≥ сп≥вв≥дношенн¤ спор дещо зм≥нюютьс¤ в б≥к зменшенн¤ к≥лькост≥ л≥коспор ≥ зб≥льшенн¤ вм≥сту форм трьох ≥нших наведених вище род≥в.

” к≥лькост≥ до 3% у вуг≥лл≥ першого шару на¤вн≥ так≥ форми: Calamospora (калам≥ти), Cyclogranisporites, Triquitrites (власне папороть), Vestispora (клинолисти), а також поодинок≥ Crassispora (сиг≥л¤р≥њ), Apiculatisporites, Raistrickia (власне папороть), Wilsonites, Schopfipollenites та ≥н. ≤з названих р≥дк≥сних важливе значенн¤ дл¤ стратиф≥кац≥њ та корел¤ц≥њ розр≥з≥в мають Cyclogranisporites aff. provectus, Vestispora aff. profunda, V. pseudoreticulata в асоц≥ац≥њ з Triquitrites sculptilis i Scabrosisporites copullatus. ƒо типових морфолог≥чних особливостей належать переважна б≥льш≥сть м≥кроспор з тонкими оболонками з≥ скульптурою, а також перевага серед монолетних спор форм, не б≥льших в≥д L. vulgaris aff. medius. Ќаведена ≥нформац≥¤ про спорово-пилковий склад вуг≥лл¤ св≥дчить, що в склад≥ торфоутворювального ф≥тоценозу р≥зко переважали леп≥додендрони, п≥дпор¤дковане значенн¤ мали клинолисти ≥ ще менше - кордањти, папороть та поодинок≥ сиг≥л¤р≥њ.

јнатомо-морфолог≥чним методом ви¤влено так≥ головн≥ торфо-вуглеутворювач≥ першого петрогенетичного шару: леп≥додендрони (L), ботродендрони (¬), сигiл¤р≥њ (S), кордањти (—), птеридосперми ≥ папороть (F). ¬они утворювали близьк≥ за складом ф≥тоценози в розр≥зах, а саме: M 4 - C-L-S-F, M 7 - L-S, M 13 - S-L-C. ѕ≥двищена обводнен≥сть торфовища обірунтована переважно великими значенн¤ми (1,6-3,7) коеф≥ц≥Їнта г≥гроф≥тност≥, пор≥вн¤но малим (3-6%) вм≥стом фюзен≥зованоњ речовини, зменшеними значенн¤ми (0-5%) коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥, великим вм≥стом (88-95%) гел≥ф≥кованоњ речовини ≥ наведеним вище складом вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в.

ѕрошарок каол≥н≥ту зал¤гаЇ на в≥дстан≥ 7-14 см в≥д п≥дошви пласта, добре витриманий за товщиною, зовн≥шн≥ми ознаками, ¤к≥стю ≥ складом породи у всьому район≥. …ого складено темно-бурою, ≥нтенсивно п≥ритизованою, однор≥дною пел≥томорфною каол≥н≥товою речовиною з поодинокими кристалами каол≥н≥ту. —п≥вв≥дношенн¤ SiO2:Al2O3 дор≥внюЇ 2,5:1, вогнетривк≥сть б≥льше 1710∞—. —порово-пилковий склад породи в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д спорово-пилкового складу п≥дстельного ≥ перекривного вуг≥лл¤ меншим вм≥стом л≥коспор ≥ на¤вн≥стю б≥льшоњ к≥лькост≥ монолетних форм клинолист≥в, марат≥Ївоњ папорот≥, а також пилкових зерен кордањт≥в. —муг ≥ штрих≥в в≥трену в пород≥ нема. Ќаведена ≥нформац≥¤ св≥дчить, з одного боку, про значно меншу обводнен≥сть торф¤ного болота п≥д час в≥дкладенн¤ вих≥дного матер≥алу прошарку, н≥ж у раз≥ формуванн¤ торфу (вуг≥лл¤) першого петрогенетичного шару, ≥ з ≥ншого - п≥дтверджуЇ г≥потезу автора про формуванн¤ каол≥н≥товоњ породи з вулкан≥чного попелу.

ƒругий петрогенетичний шар товщиною 8-55 см складений вуг≥лл¤м, близьким за зовн≥шн≥ми ознаками ≥ складом до вуг≥лл¤ першого шару. ¬ин¤тком Ї значно б≥льша к≥льк≥сть прошарк≥в кларено-дюрену, дюрену ≥, в≥дпов≥дно, велик≥ (до 21%) значенн¤ коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥, а також велика к≥льк≥сть глинистого матер≥алу. —порово-пилковий склад вуг≥лл¤ другого ≥ першого петрогенетичних шар≥в пор≥вн¤но близьк≥ завд¤ки р≥зкому переважанню форм Lycospora.  ≥льк≥сн≥ сп≥вв≥дношенн¤ ≥нших складових спектр≥в також под≥бн≥, однак простежуЇтьс¤ пом≥тне зменшенн¤ вм≥сту спор клинолист≥в ≥ власне папорот≥ у вуг≥лл≥ верхньоњ частини шару. « р≥дк≥сних характерн≥ форми род≥в Punctatisporites (марат≥Їва папороть), Apiculatisporites (власне папороть) ≥ Planisporites в асоц≥ац≥њ з Vestispora (клинолисти), Triquitrites (власне папороть) та Scabrosisporites. ќсоблив≥стю спектр≥в Ї менша насичен≥сть м≥оспорами ≥ на¤вн≥сть у мацерат≥ переважно др≥бноњ безструктурноњ фюзен≥зованоњ речовини та лише поодиноких фрагмент≥в кутикули. «агалом спорово-пилковий склад вуг≥лл¤ св≥дчить про значне переважанн¤ леп≥додендрон≥в ≥ п≥дпор¤дковану к≥льк≥сть клинолист≥в, кордањт≥в та папоротепод≥бних рослин у склад≥ вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в. ” вуг≥лл≥ розр≥зу ћ 21, в≥д≥браному в шахт≥ є 42 " ураховка", переважанн¤ плаунопод≥бних рослин у ф≥тоценоз≥ менш виражене. «начну вуглеутворювальну роль тут в≥д≥грають також клинолисти ≥ кордањти.

«а даними анатомо-морфолог≥чних досл≥джень головними складовими торфо-вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в були: леп≥додендрони, кордањти ≥ папоротепод≥бн≥ рослини (L-C-F) - в м≥сц≥ в≥дбиранн¤ розр≥зу ћ 4 (сучасне поле шахти є 1-2 "ƒоброп≥лл¤"); леп≥додендрони, сиг≥л¤р≥њ, кордањти (L-S-C) на сучасному пол≥ шахти "÷ентральна" (розр≥з ћ 7); ботродендрони, леп≥додендрони, сиг≥л¤р≥њ, папоротепод≥бн≥ рослини (B-L-S-F) на пол≥ шахти є 42 " ураховка" (розр≥з ћ 21) та леп≥додендрони, сиг≥л¤р≥њ, кордањти, ботродендрони (L-S-C-B) в розр≥з≥ ћ 13 (поле шахти є 1 "Ќовогрод≥вка").

 оеф≥ц≥Їнт г≥гроф≥тност≥ другого петрогенетичного шару найб≥льший у розр≥з≥ пласта (3-3,6) ≥ лише в розр≥з≥ ћ 21 в≥н значно менший (0,7).

ѕалеоеколог≥чн≥ особливост≥ формуванн¤ торфу другого петрогенетичного шару загалом близьк≥ до умов першого шару. ќднак пор≥вн¤но велик≥ значенн¤ коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥ (20-28% проти 0-10% в першому шар≥) св≥дчать про меншу обводнен≥сть торф¤ного болота п≥д час в≥дкладенн¤ ≥ перетворенн¤ ф≥томаси другого шару.

ѕородн≥ прошарки. ” вуг≥лл≥ другого петрогенетичного шару зал¤гаЇ прошарок вуглистого арг≥л≥ту завтовшки до 4 см, а на меж≥ другого ≥ третього петрогенетичних шар≥в - прошарок арг≥л≥ту завтовшки до 15 см. —муги ≥ штрихи в≥трену, що в ньому зал¤гають, утворилис¤ з кори леп≥додендрон≥в, а спорово-пилковим анал≥зом визначено спори та пилок леп≥додендрон≥в, клинолист≥в, кордањт≥в ≥ папоротепод≥бних рослин.

“рет≥й петрогенетичний шар маЇ товщину 13-22 см. ¬≥н складений нап≥вблискучим густо-тонкосмугастим вуг≥лл¤м, ¤ке в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д вуг≥лл¤ другого шару тим, що у ньому майже зовс≥м нема глинистого матер≥алу, прожилк≥в ≥ конкрец≥й п≥риту, а також р≥зким переважанн¤м кларену над кларено-дюреном ≥ дюреном ( d дор≥внюЇ 4%, V:F - 14, K:ƒ  - 13), малою к≥льк≥стю м≥кроспор, л≥п≥дного атриту, мегаспор з тонкою екзиною ≥ фюзен≥зованих м≥крокомпонент≥в.

ѕал≥нолог≥чними досл≥дженн¤ми ви¤влено достатню насичен≥сть вуг≥лл¤ м≥оспорами та пилком. ћацерат досить чистий, вм≥щуЇ незначну к≥льк≥сть рослинного детриту р≥зного кольору. “рапл¤ютьс¤ фрагменти з кл≥тинною структурою тканин. ѕомацеральним спорово-пилковим анал≥зом простежено знизу догори поступове зменшенн¤ (в≥д 70 до 30%) спор роду Lycospora (леп≥додендрони) на фон≥ зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ монолетних спор род≥в Laevigatosporites (клинолисти), Punctatosporites (марат≥Їва папороть) ≥ пилку Florinites (кордањти). ѕредставники цих род≥в дом≥нують у вуг≥лл≥. ѕал≥нокомплекси третього шару добре вид≥л¤ютьс¤ за морфолог≥чними ознаками: ч≥ткими особливост¤ми спорових оболонок, досконал≥шими зернами пилку Florinites, великою к≥льк≥стю њхн≥х р≥зновид≥в, на¤вн≥стю в≥дносно великоњ к≥лькост≥ (до 20% ≥ б≥льше) великих монолетних форм типу Laevigatosporites vulgaris var. major, а також стаб≥льною участю спор з кутовими потовщенн¤ми - Triquitrites. ” склад≥ р≥дк≥сних типовими Ї Endosporites globiformis, Vestisporа costata, Leiotriletes inermis, Latipulvinites mediocris. ” вуг≥лл≥ з верхньоњ частини шару з'¤вл¤ютьс¤ ч≥тк≥ велик≥ форми Cirratriradites. «агалом дл¤ третього пал≥нокомплексу характерне переважанн¤ в ф≥тоценозах леп≥додендрон≥в з поступовим зменшенн¤м њх на фон≥ зб≥льшенн¤ клинолист≥в ≥ кордањт≥в в асоц≥ац≥њ з марат≥Ївою та ≥ншою папоротю.

«г≥дно з даними анатомо-морфолог≥чного методу п≥д час формуванн¤ третього петрогенетичного шару у склад≥ торфоутворювальних ф≥тоценоз≥в були: леп≥додендрони, кордањти, ботродендрони, папоротепод≥бн≥ рослини (L-—-B-F) - в м≥сц≥ в≥дбиранн¤ розр≥зу ћ 4; леп≥додендрони, ботродендрони, кордањти, сиг≥л¤р≥њ (L-B-C-S) - на сучасному пол≥ шахти є 1 "÷ентральна" (розр≥з ћ 7); леп≥додендрони, кордањти, сиг≥л¤р≥њ, ботродендрони, папоротепод≥бн≥ рослини (L-—-S-B-F) - в розр≥з≥ ћ 13; леп≥додендрони, ботродендрони, сиг≥л¤р≥њ, кордањти, папоротепод≥бн≥ рослини (L-B-S-—-F) - на сучасному пол≥ шахти є 42 " ураховка" (розр≥з ћ 21); ботродендрони, леп≥додендрони, сиг≥л¤р≥њ, папоротепод≥бн≥ рослини (B-L-S-F) в розр≥зах ћ 17 ≥ ћ 19 (поле шахти "—елид≥вська-ѕ≥вденна").

—ереднЇ значенн¤ коеф≥ц≥Їнта г≥гроф≥тност≥ зм≥нюЇтьс¤ в межах 1,0-2,4 дл¤ розр≥з≥в зах≥дноњ частини району ≥ дещо менше одиниц≥ - дл¤ сх≥дноњ. „≥тко виражена пан≥вна роль леп≥додендрон≥в у вс≥х вуглеутворювальних ф≥тоценозах, менший вм≥ст м≥крокомпонент≥в групи фюзин≥ту в пробах ≥ досить низьк≥ значенн¤ коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥ (0-2% проти 14-28% у другому шар≥) св≥дчать про значно вищий р≥вень ірунтових вод ≥ меншу њхню динам≥ку, н≥ж у раз≥ утворенн¤ покладу другого петрогенетичного шару.

„етвертий петрогенетичний шар завтовшки 18-20 см вид≥л¤Їтьс¤ в розр≥з≥ пласта таким корел¤ц≥йними ознаками: б≥льшою к≥льк≥стю смуг кларено-дюрену ≥ дюрену, б≥льшим значенн¤м коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥ (16%), меншими значенн¤ми в≥дношень в≥трену до фюзену (5) ≥ кларену до дюрено-кларену (4), п≥двищеним вм≥стом скульптованих мегаспор з екзиною середньоњ товщини, фрагмент≥в кутикули тонкоњ та середньоњ товщини, вкраплень смоли, а також по¤вою великих ≥ середнього розм≥ру мегаспор з товстою екзиною та значно б≥льшою к≥льк≥стю м≥крокомпонент≥в групи фюзин≥ту.

ѕал≥нолог≥чними досл≥дженн¤ми вуг≥лл¤ ви¤влено пом≥рний вм≥ст м≥оспор середньоњ ≥ задов≥льноњ збереженост≥, переважно др≥бн≥ включенн¤ фюзену в мацерац≥йному залишку, ≥нколи скупченн¤ оболонок спор. ” спорово-пилкових спектрах в≥д нижньоњ до верхньоњ меж≥ шару простежуЇтьс¤ поступове зменшенн¤ к≥лькост≥ спор деревопод≥бних плаунопод≥бних рослин роду Lycosposra, що почалос¤ в третьому шар≥. Ќа цьому фон≥ значного розвитку дос¤гають монолетн≥ спори клинолист≥в типу Laevigatosporites vulgaris var. major, форми марат≥Ївих - Punctatisporites minutus ≥ пилок роду Florinites. ‘орми кожного з цих трьох род≥в ≥ особливо двох перших Ї пан≥вними або субпан≥вними. ÷¤ багатокомпонентн≥сть спектр≥в маЇ корел¤ц≥йне значенн¤ дл¤ вуг≥лл¤ шару. ≤з р≥дк≥сних типовими Ї пост≥йно на¤вн≥ Cirratriradites saturni в асоц≥ац≥њ з р≥зними за орнаментац≥Їю, розм≥рами, конф≥гурац≥Їю спорами папорот≥, що належить до род≥в Granulatisporites, Acanthotriletes, Apiculatisporites, Anapiculatisporites, Raistr≥ckia та ≥н. ƒосить стаб≥льна участь у спектрах морфолог≥чно своЇр≥дного виду Triquitrites sculptilis. ƒо характерних особливостей комплексу належить також максимальне поширенн¤ великих однопроменевих спор з гладкою екзиною ≥ на¤вн≥сть форм роду Punctatisporites з ущ≥льненою екзиною або ч≥тко вираженою орнаментац≥Їю. ѕростежуютьс¤ морфолог≥чн≥ р≥зновиди типу Florinites та вар≥ац≥њ њх зерен за розм≥рами. ” склад≥ л≥коспор значну к≥льк≥сть становл¤ть форми з зернистою поверхнею ≥ вузькою зоною обл¤м≥вки.

«а даними анатомо-морфолог≥чного анал≥зу тофро-вуглеутворювачами були ф≥тоценози такого складу: на пол≥ шахти ≥м. ’’≤ з'њзду  ѕ–— - (L-B-C-S); у розр≥з≥ ћ 7 ≥з шахти є 1 "÷ентральна" - леп≥додендрони, калам≥ти, кордањти, ботродендрони, сиг≥л¤р≥њ (L-—а-C-B-S); на пол≥ шахти "—елид≥вська-ѕ≥вденна" (розр≥зи ћ 17, ћ 18), в≥дпов≥дно, L-B-S-C-F та L-B-S-C. «агалом пал≥нолог≥чн≥, анатомо-морфолог≥чн≥ та петролог≥чн≥ досл≥дженн¤ св≥дчать про те, що в утворенн≥ торфу ≥ вуг≥лл¤ четвертого шару брали участь рослини р≥зних еколог≥чних груп - представники типових г≥гроф≥т≥в (леп≥додендрони) та г≥громезоф≥ти (р≥зна папороть, клинолисти ≥ кордањти). √≥громезоф≥льн≥ ф≥тоценози переважали. ÷е п≥дтверджено њхньою к≥льк≥стю в мацерац≥¤х, шл≥фах, малими значенн¤ми коеф≥ц≥Їнта г≥гроф≥тност≥ (0,2-0,3, зр≥дка 0,5), п≥двищеним вм≥стом м≥крокомпонент≥в групи фюзин≥ту, великими значенн¤ми коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥, ¤к≥ св≥дчать також про значну проточн≥сть торф¤них вод.

ѕ'¤тий петрогенетичний шар маЇ товщину 20-35 см ≥ в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д четвертого такими корел¤ц≥йними ознаками: смолистим блиском ≥ однор≥дною макроструктурою вуг≥лл¤, на¤вн≥стю в ньому л≥нзопод≥бних включень вуглистоњ кварцовоњ породи, ультраклареновою м≥кроструктурою вуг≥лл¤ лише з поодинокими смугами дюрено-кларену, малими значенн¤ми коеф≥ц≥Їнта дюреновост≥ (у середньому 7%), однаковими значенн¤ми (6) сп≥вв≥дношень в≥трену до фюзену ≥ кларену до дюрено-кларену, зливною грудкуватою гел≥ф≥кованою речовиною, малою к≥льк≥стю л≥п≥дних м≥крокомпонент≥в, серед ¤ких б≥льше, н≥ж у вуг≥лл≥ четвертого шару, мегаспор середнього розм≥ру з товстою екзиною, мегаспор з дуже товстою екзиною, що з'¤вились уперше, дуже великою к≥льк≥стю смол¤них включень, лише поодинокими м≥крокомпонентами групи фюзин≥ту та значним вм≥стом гострокутних зерен кварцу в гел≥ф≥кован≥й речовин≥.

ƒл¤ мацерату вуг≥лл¤ характерн≥ мала насичен≥сть м≥оспорами задов≥льноњ збереженост≥, велика к≥льк≥сть атриту переважно фюзен≥зованих тканин, включенн¤ товстоњ кутикули з добре збереженою кл≥тинною структурою, спорадичн≥ скупченн¤ Florinites, др≥бнозерниста м≥нерал≥зац≥¤. ѕал≥нолог≥чний комплекс вид≥л¤Їтьс¤ в розр≥з≥ пласта м≥н≥мальними значенн¤ми спор плаунопод≥бних - Lycospora, ≥ найб≥льшою к≥льк≥стю пилкових зерен роду Florinites, особливо в розр≥зах ≥з шахт Ќовогрод≥вська є 1, 2 ≥ є 42 " ураховська", де вони дом≥нують. ” велик≥й к≥лькост≥ трапл¤ютьс¤ також однопроменев≥ спори типу Laevigatosporites vulgaris var. modius i var. major, а також Punctatosporites minutus. –≥зн≥ за орнаментац≥Їю спори папорот≥ - Acanthotriletes, Granulatisporites, Raistrickia, Triquitrites та ≥нш≥ Ї пост≥йно в невелик≥й к≥лькост≥. « морфолог≥чних ознак типовими Ї так≥: зерниста поверхн¤ екзини у б≥льшост≥ л≥коспор ≥ спор марат≥Ївоњ папорот≥, ущ≥льнен≥сть багатьох однопроменевих спор, на¤вн≥сть спор з товстос≥тчастою периною род≥в Vestispora i Reticulatisporites, на¤вн≥сть дуже великих пилкових зерен Florinites. « р≥дк≥сних корел¤ц≥йне значенн¤ мають спори Cirratriradites saturni, Reticulatisporites reticulatus. “рапл¤ютьс¤ поодинок≥ включенн¤ зростк≥в спор з потовщеною ст≥нкою споранг≥ю типу форм Torispora.

«агалом особливост≥ спорово-пилкового складу св≥дчать, що у вуглеутворювальному ф≥тоценоз≥ переважали кордањти, р≥зна папороть ≥ клинолисти, зр≥дка були леп≥додендрони ≥ лише поодинок≥ калам≥ти та сиг≥л¤р≥њ.

јнатомо-морфолог≥чними досл≥дженн¤ми визначено так≥ вуглеутворювальн≥ ф≥тоценози: C-L-S-B-Ca в розр≥з≥ ћ 7; C-L-B-SCa в розр≥з≥ ћ 13; B-L-S-C в розр≥з≥ ћ 17; S-C-L-F в розр≥з≥ ћ 18 ≥ S-B-C в розр≥з≥ ћ 21.

Ќа торф¤ному болот≥ р≥зко переважали кордањти, спорадично трапл¤лис¤ леп≥додендрони, ботродендрони, сиг≥л¤р≥њ, клинолисти ≥ папороть.

«а даними пал≥нолог≥чних досл≥джень коеф≥ц≥Їнт г≥гроф≥тност≥ п'¤того шару зм≥нюЇтьс¤ в межах 0,1-0,4. Ќе повн≥стю однаковий в р≥зних точках опробуванн¤ м≥крокомпонентний, м≥кро≥нгред≥Їнтний склад вуг≥лл¤ ≥ вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в також св≥дчать про дещо р≥зн≥ умови формуванн¤ п'¤того петрогенетичсного шару в р≥зних м≥сц¤х  расноарм≥йського району, однак скр≥зь вони в≥др≥зн¤лись в≥д умов формуванн¤ четвертого шару вищим р≥внем ірунтових вод ≥ меншою њх проточн≥стю.

Ўостий петрогенетичний шар маЇ м≥н≥мальну в розр≥з≥ пласта товщину - 3-5 см. ¬≥н складений вуг≥лл¤м, ¤ке в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д вуг≥лл¤ вс≥х ≥нших шар≥в такими ознаками: нап≥вматовим блиском, однор≥дною макроструктурою, значно б≥льшою в'¤зк≥стю ≥ м≥цн≥стю, великою к≥льк≥стю прошарк≥в кальциту ≥ пл≥вок п≥риту, на¤вн≥стю детриту ≥ ¤дер фауни м≥лкого мор¤ (лагуни?).

” шл≥фах в≥н под≥бний до своЇр≥дного (морського) кенелю ≥ складаЇтьс¤ з≥ струменистих уламк≥в вуглеф≥кованоњ рослинноњ орган≥ки, ¤ка в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д гел≥ф≥кованоњ речовини вуг≥лл¤ попередн≥х шар≥в жовто-оранжевим кольором ≥ типовою л≥нзопод≥бною та волокнистою формою включень. ћ≥крокомпонент≥в групи л≥птин≥ту мало - поодинок≥ м≥кроспори, уривки кутикули ≥ мегаспор. “иповим також Ї: в≥дсутн≥сть смол¤них включень ≥ лише поодинок≥ м≥крокомпоненти групи фюзин≥ту.

—клад вуг≥лл¤, на¤вн≥сть детриту ≥ ¤дер черепашок та прошарк≥в кальциту св≥дчать про те, що п≥д час формуванн¤ шостого петрогенетичного шару розпочалась трансгрес≥¤ морських вод. « часом њхн≥й р≥вень р≥зко п≥дн¤вс¤, формуванн¤ торфовища припинилось ≥ розпочалось перекритт¤ його карбонатними осадами, що зал¤гають безпосередньо у його покр≥вл≥. ¬она складена св≥тло-с≥рим дуже м≥цним вапн¤ком з великою к≥льк≥стю морськоњ фауни.

ќтже, у геолог≥чн≥й ≥стор≥њ формуванн¤ торф¤ного покладу сучасного вуг≥льного пласта k8 вид≥лено ш≥сть часових етап≥в, представлених ш≥стьма петрогенетичними шарами вуг≥лл¤.

 омплексними досл≥дженн¤ми визначено типов≥ дл¤ вуг≥лл¤ кожного шару петрограф≥чний, х≥м≥чний, палеоботан≥чний склад ≥ технолог≥чн≥ властивост≥.

 ожен петрогенетичний шар вуг≥лл¤ формувавс¤ на торф¤н≥й стад≥њ типовим дл¤ нього ф≥тоценозом, склад ¤кого зумовлений тогочасною палеоеколог≥Їю торф¤ного болота. ¬изначальними њњ факторами були: кл≥мат, ≥нтенсивн≥сть малоампл≥тудних тектон≥чних процес≥в, висота р≥вн¤, х≥м≥чний склад ≥ динам≥ка торф¤них вод, ¤к≥ визначали ступ≥нь аерац≥њ, кислотн≥сть, температуру покладу та ≥нш≥ умови життЇд≥¤льност≥ м≥кроорган≥зм≥в, що розкладали ≥ перетворювали ф≥томасу в торф.

¬ утворенн≥ вуг≥лл¤ пласта k8 брали участь тканини р≥зних орган≥в леп≥додендрон≥в, ботродендрон≥в, леп≥дофлойос≥в, сиг≥л¤р≥й, селаг≥нел, калам≥т≥в, клинолист≥в, папорот≥ та кордањт≥в. ѓхн¤ участь у формуванн≥ вуг≥лл¤ на торф¤н≥й стад≥њ була непост≥йною. «м≥ни складу торфо-вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в в ≥стор≥њ формуванн¤ пласта k8 виражались не в по¤в≥ на торф¤ному болот≥ нових рослин у певн≥ етапи, а в пануванн≥ одного, двох, зр≥дка трьох названих вище род≥в. –ослини ≥нших род≥в мали п≥дпор¤дковане значенн¤ або зовс≥м не брали участ≥ у торфо-вуглеутворенн≥.

—клад вуглеутворювального ф≥тоценозу кожного петрогенетичного шару пласта витриманий на площ≥ його поширенн¤ пор≥вн¤но добре. Ќа¤вн≥ незначн≥ зм≥ни його зумовлен≥ частковими зм≥нами р≥вн¤ ірунтових вод, њхнього х≥м≥чного складу, динам≥ки, аерац≥њ та кислотност≥ торф¤ного болота.

—уттЇв≥ш≥ зм≥ни у склад≥ ф≥тоценоз≥в простежуютьс¤ в розр≥зах вуг≥льного пласта. ¬они зумовлен≥ поступовими ≥нтенсивн≥шими зм≥нами середовища проживанн¤ рослин, зазначеними вище факторами.

Ќайб≥льш≥ зм≥ни у склад≥ торфо-вуглеутворювальних ф≥тоценоз≥в ви¤влен≥ враз≥ з≥вставленн¤ першого ≥ п'¤того петрогенетичних шар≥в. Ќаприклад, п≥д час формуванн¤ першого петрогенетичного шару на торф¤ному болот≥ р≥зко переважали г≥гроф≥ти леп≥додендрони ≥ сиг≥л¤р≥њ, а г≥громезоф≥ти кордањти ≥ папороть трапл¤лись лише спорадично. ” п'¤тому петрогенетичному шар≥, навпаки, тканини р≥зних орган≥в кордањт≥в ≥ папорот≥ Ї основними вуглеутворювачами, а тканини леп≥додендрон≥в, ботродендрон≥в та сиг≥л¤р≥й трапл¤ютьс¤ в значно менш≥й к≥лькост≥.

Ќазван≥ зм≥ни складу ф≥тоценоз≥в були зумовлен≥ поступовим природним зменшенн¤м обводненост≥ торфовища в процес≥ зб≥льшенн¤ товщини його покладу ≥ створенн¤м умов, малоспри¤тливих дл¤ ≥нтесивного росту г≥гроф≥т≥в, накопиченн¤ њхньоњ ф≥томаси ≥ перетворенн¤ њњ м≥кроорган≥змами в торф. ќднозначним п≥дтвердженн¤м того Ї поступове зменшенн¤ коеф≥ц≥нта г≥гроф≥тност≥ в≥д 1,6-3,7 у першому петрогенетичному шар≥ до 0,1-0,4 у п'¤тому, а також наведен≥ в текст≥ поступов≥ зм≥ни петрограф≥чного ≥ палеоботан≥чного складу вуг≥лл¤.

Ћ≥тература

¬ырвич √.ѕ. »сходный растительный материал и типы по исходному материалу антрацитовых углей ƒонецкого бассейна // √еол. строение –остовской и сопредельных областей. - –остов-на ƒону, 1972. - —. 12-14.

ƒроздова ».Ќ.,  орженевска¤ ≈.—., Ћапо ј.¬. ќ фитералах средне- и верхнекарбоновых углей ƒонецкого бассейна // ќсадконакопление и генезис углей карбона ———–. - ћ.: Ќаука, 1971. - —. 230-239.

»носова  .». »сходный материал углей // јтлас углей нижнего карбона ƒонецкого бассейна. - ћ.: Ќаука, 1964. - —. 26-31.

»носова  .». ќстанки органов спороношени¤ в угольных пластах карбона ƒонецкого бассейна // ≈жегодник ¬ѕќ. - Ћ.: Ќаука, 1986. - —. 224-245.

 рузина ј.’., ”зиюк ¬.»., Ўварцман ≈.√. ѕалинолого-петрографические исследовани¤ дл¤ детального расчленени¤ и коррел¤ции угольных пластов ƒонбасса // —ов. геологи¤. - 1984. - є 12. - —. 53-62.

Ќовик ≈.ќ.  аменноугольна¤ флора ≈вропейской части ———–. - ћ.: »зд-во јЌ ———–, 1952. - 468 с.

Ќовик ≈. ќ. –аннекаменноугольна¤ флора ƒонецкого бассейна и его западного продолжени¤. -  .: Ќаук. думка, 1968. - 223 с.

”зиюк ¬.». ќ коэффициенте дюреновости // ћатериалы ¬торой геол. конф. —тепановские чтени¤ - јртемовск, 1968. - —. 84-86.

”зиюк ¬.». —тратификаци¤ и сопоставление угольных пластов k8, l1 и l3 в  расноармейском угленосном районе ƒонбасса петрографичсекими методами. - јвтореф. дис. Еканд. геол.-мин. наук. - Ћ., 1970. - 23 с.

”зиюк ¬.»., »гнатченко Ќ.ј. ћикроструктуры витринизированных тканей растений (средний карбон ƒонбасса). -  .: Ќаук. ƒумка, 1985. - 100 с.

”зиюк ¬.».  оличественный петрографический метод определени¤ и прогнозировани¤ показателей качества углей ƒонбасса // –азведка и охрана недр. - 1986. - є 9. - —. 24-30.

”зиюк ¬.». ‘итеральный анализ угольных пластов среднего карбона юго-западного ƒонбасса и его прикладное значение // √еологи¤ и геохими¤ горючих ископаемых. - 1990.- ¬ып. 75. - —. 24-30.

”з≥юк ¬.≤. јнатомо-морфолог≥чний метод ф≥терального анал≥зу вуг≥лл¤ ≥ вуг≥льних пласт≥в карбону ”крањни // √еолог≥¤ ≥ геох≥м≥¤ горючих копалин. - 1999. - є 4. - —. 53-66.

‘исуненко ќ. ѕ. «ападноевропейские "эндемики" во флоре среднего карбона ƒонецкого бассейна // √еол. журн. - 1975. - “. 35.- є 2. - —. 25-32.



Ќа головну



Hosted by uCoz