Нижнеилийское месторождение

Нижнеилийское ураноугольное месторождение расположено в юго-запад­ной части Балхашской впадины, в дельте р. Или, и связано с юрскими отло­жениями одноименного угленосного бассейна.

Месторождение выявлено в 1973 г. партией № 35 объединения «Волковгеология» при проведении в этом районе специализированных поисковых работ на уран с применением бурения. В 1974—1977 гг. были осуществлены поисково-оценочные работы с определением масштабов угле- и ураноносности месторождения и его района, в результате которых были установлены круп­ные масштабы Нижнеилийского месторождения и его комплексный харак­тер. В 1978—1980 гг. на месторождении выполнена предварительная разведка с апробацией запасов в ГКЗ, а в 1981- 1986 гг. — детальная разведка централь­ной части месторождения в границах трех Нижнеилийское месторождение шахтных полей — № 5, 6, 7 (из одиннадцати). Изучение месторождения осуществлялось буровыми скважи­нами без применения горных выработок.

Нижнеилийское месторождение - комплексное молибден-ураноугольное. Промышленные угле- и ураноносность здесь связаны с одним мощным уголь­ным пластом. Центральная, детально разведанная часть месторождения оценивается как подготовленная для проектирования предприятия под подземный способ отработки.

Геологическое строение.На Нижнеилийском месторождении мезозойско-кайнозойский комплекс терригенных отложений мощностью до 400—500 м выполняет погребенную грабен-синклинальную структуру протяженностью около 100 км и шириной до 15—20 км, образованную двумя системами севе­ро-западных глубинных долгоживущих разломов, субпараллельных Сарытум-ской зоне, а также близширотных (рис. 48). Фундамент впадины сложен в различной степени дислоцированными палеозойскими осадочно-вулканогенными Нижнеилийское месторождение образованиями кислого и среднего состава и породами интрузивного комплекса, в основном гранитоидными.

Ранне-среднеюрские мезозойские отложения в центральной части проги­ба залегают на размытой поверхности палеозойских пород, а на флангах — на их корах выветривания. Мощность кор достигает 25—30 м; они характеризу­ются высоким содержанием глинозема (до 30—50%) и наличием в кровле небольших по размерам лентообразных залежей бокситов мощностью поряд­ка первых метров с низким (3—5) кремниевым модулем. Юрская толща мощ­ностью до 250—260 м сложена терригенными речными, озерными болотными отложениями, вмещающими ближе к верхней части разреза мощный уголь­ный пласт (рис. 49).

Образования юры подразделяются на угленосную и надугленосную свиты.

Разрезу угленосной свиты свойственны Нижнеилийское месторождение цикличное строение (выделяют­ся четыре цикла - снизу I-IV) и трансгрессивный характер залегания отло­жений циклов: снизу вверх уменьшается крупность обломочного материала и увеличивается угленасыщенность. Из-за неровной поверхности ложа деп­рессии мощность угленосных отложений и их фациальный состав испыты­вают значительную изменчивость, а число циклов может сокращаться до од­ного-двух вследствие выпадения нижних частей разреза угленосной свиты. Максимальной мощности угленосная свита достигает в центральной части Нижнеилийского прогиба, вдоль юго-западного борта, примыкающего к Карабекскому сбросу, где она составляет 180—220 м и где проявлены все четыре цик­ла. Вблизи северо-западного и юго-восточного замыканий прогиба мощность угленосной свиты Нижнеилийское месторождение уменьшается до первых десятков метров, число циклов сокращается до одного-двух. Таким образом, осадки первых трех циклов распространены только в центральной и юго-западной частях прогиба, а четвертого — на всей его площади.



Разрез всех циклов в основании представлен средне- и мелкогалечными конгломератами (в I цикле — с включением мелких валунов), гравелитами, крупнозернистыми песчаниками, в средней части — разнозернистыми песча­никами, в верхней — алевропесчаниками, алевролитами и глинами, содержа­щими линзы и пропластки мощностью до 1 м (I—III циклы) или пласты (IV цикл) бурых углей. Отложения каждого последующего цикла залегают на предыду­щем со слабым размывом, без углового несогласия. Особенностями отложе­ний угленосной свиты являются наличие Нижнеилийское месторождение углистого детрита в терригенной части разреза, сероцветный облик пород, слабая литификация отложений. Максимальные мощности отложений I-IV циклов составляют соответствен­но 70, 25, 33, 80 м.

Площадь распространения отложений надугленосной свиты в основном совпадает с площадью, занятой осадками угленосной свиты. На большей ее части надугленосная свита сложена крупнозернистыми полимиктовыми пес­чаниками с частыми прослоями и линзами конгломератов. Подчиненную роль играют мелкозернистые песчаники, алевропесчаники, алевролиты и глины, развитые преимущественно в западной части депрессии. Породы имеют пер­вичный красный цвет. Мощность свиты изменяется от первых метров у бор­тов депрессии до 60—80 м в ее восточной части.



Кайнозойский разрез представлен позднеолигоценовыми и раннемиоце Нижнеилийское месторождение-новыми отложениями, относимыми к колшенгельской свите[11], породами аральской (N12), павлодарской (N12—N21) и илийской (N22-3) свит, четвертич­ными образованиями.

Отложения колшенгельской свиты с размывом и угловым несогласием залегают на пенепленизированной и размытой поверхности осадков надугле­носной свиты, сложены галечно-конгломератовыми и песчаными породами, нередко на известковистом цементе; мощность свиты 30 м.

Аральская свита представлена средне-тонкозернистыми песчаниками и голубовато-зелеными и серыми глинами; мощность до 80 м.

Отложения павлодарской свиты залегают с размывом на породах араль­ской и надугленосной свит. Они представлены красно-бурыми глинами внизу и песчано-щебнистой породой на карбонатном цементе вверху; мощ­ность 108 м.

Илийская свита представлена песчано-глинистыми Нижнеилийское месторождение известковыми и гипсоносными породами буроватого и палевого цвета; мощность 50—100 м.

Среди четвертичных образований распространены известковистые мел­козернистые слабосцементированные песчаники; значительные площади за­нимают эоловые пески мощностью 10-30 м; общая мощность около 100 м.

Тектонические дислокации в период осадконакопления юрских отложе­ний, в рудообразующий и пострудный этапы, были малоамплитудными и практически не усложняли первичной морфологии угленосных отложений и угольного пласта. Наклоны слоев и угольного пласта 1—2° на юго-восток. Лишь в узких приразломных зонах, ограничивающих прогиб, углы наклона пластов увеличиваются до 4-6°.

Угленосность.Промышленная угленосность на Нижнеилийском место­рождении связана с мощным угольным пластом, залегающим в верхней час­ти IV цикла угленосной свиты. Пласт прослежен Нижнеилийское месторождение по простиранию Нижне-илийского грабена на протяжении около 65 км при ширине от 2-3 до 12—15 км; на северо-западном фланге он может быть прослежен еще на 20—30 км. Общая прогнозная площадь распространения пласта около 700 км2, в том числе на изученной площади 500 км2. Глубина залегания кровли пласта в северо­западной части месторождения достигает 150 м, в центральной части — 230— 280 м, а в юго-восточной увеличивается до 300—330 м.

Максимальная (59 м) мощность угольного пласта установлена в централь­ной части прогиба; на северо-западе и юго-востоке наблюдаются усложнение его границ, резкие колебания ширины, вплоть до разделения на юго-восточ­ном фланге месторождения узкими (до 1,5 км) безугольными зонами на Нижнеилийское месторождение от­дельные участки, обусловленные поперечными блоковыми выступами в фундаменте грабена. На большей части площади распространения пласта границами являются линии генетического выклинивания.

Угольный пласт на площади 240 км2 имеет простое строение, среднюю мощность около 20 м, практически не содержит породных прослоев и отно­сится к группе выдержанных; с ним связано около 57% запасов месторожде­ния. В юго-восточной части, на площади около 260 км2 угольный пласт рас­щепляется на две угольные пачки — нижнюю (I) и верхнюю (II). Нижняя включает четыре, верхняя — пять пластов рабочей мощности (свыше 1,5 м); с ними связано 43% запасов углей. В плане они представляют собой полосы различной протяженности (от Нижнеилийское месторождение 7 до 40 км) и ширины (от 0,2 до 10 км), распо­лагающиеся субпараллельно линиям расщепления и генетического выклини­вания основного пласта. Мощность угольных пропластков изменяется от минимальной рабочей до первых десятков метров.

Угли Нижнеилийского месторождения относятся к бурым марки Б2. Мощ­ный пласт и его пропластки сложены углями преимущественно фюзенового типа с подчиненным развитием кларено-дюреновых разностей; названные типы сложно переслаиваются с постепенными взаимопереходами.

Угли характеризуются средней зольностью 16,06%, в том числе в преде­лах шахтных полей № 5, 6, 7 — 14,45%, с колебаниями по пластопересечениям от 8—10 до 25—30%. Содержание серы сульфидной 1,03%, выход летучих - 38,48%, содержание влаги в естественном залегании — 38%, теплотворная способность горючей массы — 6635 ккал/кг, рабочего топлива — 3074 ккал/кг.

В Нижнеилийское месторождение составе золы основными компонентами являются оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, серы; содержание оксида натрия колеблется от 3,06 до 7,20%, калия — 0,41 — 1,13%. По содержанию оксида натрия угли под­разделяются на три группы:

1) несоленые—с содержанием оксида натрия в сухом угле менее 0,4%; включающие 17% запасов месторождения (распространены преимуществен­но в юго-восточной части его);

2) слабосоленые — от 0,4 до 0,7 — 23%) запасов (распространены в цент­ральной части месторождения);

3) соленые - свыше 0,7%-60% запасов (распространены на северо-запад­ном фланге месторождения).

Урановое оруденение.На площади около 180 км2 в кровле угольного пла­ста залегают угли мощностью от первых десятков сантиметров до 2 м (реже более), представляющие собой балансовые молибден-ураноугольные руды. Урановое оруденение на Нижнеилийское месторождение месторождении локализуется в кровельных частях угольного пласта и пропластков на границе с перекрывающими угольный пласт красноцветными и пестроокрашенными породами — разнозернистыми гравелитами и песчаниками (рис. 50).

Сложные, ступенчатые очертания выклинивания угольных пропластков в зоне расщепления угольного пласта обусловливают соответствующие очертания нижней границы грунтового окисления, контролирующей оруденение: за пределами верхнего угольного пласта (водоупора) граница зоны окисления опускается до следующего угольного пласта и так последовательно достигает кровли самых нижних угольных пропластков на участках, где они не пере­крываются вышерасположенными угольными пропластками или пачками углисто-глинистых пород (рис. 50). На месторождении выделяются три руд­ных горизонта в ассоциации с угольными пластами и пропластками: верх­ний, совпадающий с Нижнеилийское месторождение кровлей мощного угольного пласта, а в зоне расщепле­ния его — с кровлей самого верхнего пропластка; средний, приуроченный к кровле остальных угольных пропластков, где они не перекрываются верхним угольным пластом; нижний, связанный с кровлей пропластков нижней уголь­ной пачки, где она не перекрывается угольными пропластками верхней уголь­ной пачки.

Урановорудные залежи с балансовыми рудами имеют простую пластовую морфологию и характеризуются площадными размерами от 0,1 до 3,2 км2. Возле границ выклинивания угольных пластов оруденение иногда распрост­раняется на всю мощность, и рудные залежи приобретают форму «обратных роллов». Залежи, связанные с мощным угольным пластом, имеют усложнен­ную гипсометрию с бессистемной волнистостью Нижнеилийское месторождение кровли (амплитуды 2—3 м), по-видимому, аналогичной особенностям морфологии залежи № 5 Кольджатского месторождения.

Всего на месторождении оконтурено 48 рудных залежей, из них 32 распо­лагаются в детально разведанных шахтных полях № 5, 6, 7. Около половины запасов сосредоточено в трех крупных залежах, имеющих протяженность от 2,5 до 3 км и ширину от 0,1 до 2 км; две залежи связаны с верхним и одна - со средними рудными горизонтами. Мощности залежей от 0,1 до 3,9 м. Залегание субгоризонтальное — углы падения составляют 0—3°, в единичных случаях увеличиваются до 4—8°.

Распределение урана неравномерное. Содержания его в балансовых рудах изменяются от 0,05 до десятых долей процента, достигая иногда 1—2%; для высоких содержаний характерны минимальные мощности рудных интервалов. Площадные

коэффициенты рудоносности изменяются от 0,6 до 1; распрост Нижнеилийское месторождение­ранение безрудных «окон» спорадическое. Балансовые руды по мощности сопровождаются оторочками забалансовых руд; средняя мощность верхней оторочки 0,33 м, нижней — 0,66 м. Глубина залегания залежей определяется глубиной залегания кровли угольных пластов и пропластков.

В проницаемых песчано-конгломератовых горизонтах у границ грунтово­го и слабо проявленного на этом месторождении пластового окисления отме­чается повышенная радиоактивность в сероцветных породах, изредка фикси­руются спорадические концентрации урана в первые сотые доли процента; промышленные залежи в терригенных породах отсутствуют.

Урановая минерализация в ураноугольных залежах однотипна для всех горизонтов и представлена настураном (80%) и коффинитом (20%). Молиб­деновая минерализация тесно парагенетически связана с урановой (коэффи­циенты корреляции по содержанию составляют 0,63—0,82) и представлена Нижнеилийское месторождение ильземанитом, иордизитом, реже молибденитом. В балансовых угольных ру­дах в промышленных и близпромышленных концентрациях содержатся и другие попутные компоненты со следующими средними содержаниями: ре­ний — 6,8 г/т, германий —9,9 г/т, серебро — 3,5 г/т, кобальт — 0,017%, селен - 0,025% и др. (рис. 51).

Зольность рудных углей составляет 26,4%; содержание серы сульфидной - 2,28%, карбонатов - 0,07%; теплотворная способность горючей массы -6590 ккал/кг, рабочего топлива — 2654 ккал/кг.

Технология переработки урановых руд, разработанная на укрупненных лабораторных пробах, предусматривает как прямой гидрометаллургический передел угольных руд, так и переработку зольного остатка после сжигания углей и обеспечивает высокое извлечение урана, молибдена, а также утилиза­цию значительной массы попутных элементов.

Гидрогеологические и инженерно Нижнеилийское месторождение-геологические условияразработки Нижне-илийского месторождения, расположенного в западной части Балхашского ар­тезианского бассейна, оцениваются как весьма сложные в связи с низкими проч­ностными свойствами перекрывающего рыхлого разреза, напорным характе­ром вод, большой водообильностью и высокой минерализацией подземных вод.

В обводнении разреза участвуют четыре водоносных комплекса пород (табл. 8).

Возможные водопритоки в шахту 13 000—15 000 м3/час. Проходка шахт­ных стволов потребует применения специальных методов, а разработка мес­торождения — его предварительного осушения.

Месторождение находится в зоне газового выветривания с наличием под­зоны азотно-углекислых газов. Угли склонны к самовозгоранию, обладают повышенной пожаро- и взрывоопасностью; концентрация токсичных эле­ментов (ртуть, бериллий, фтор, мышьяк Нижнеилийское месторождение, уран, селен и др.) в энергетических углях не превышает допустимых пределов.

Запасы энергетических углей на месторождении составляют 9975 млн т. Общая оценка масштабов Нижнеилийского бассейна 13,7 млрд т угля.

Центральная часть Нижнеилийского месторождения в границах шахтных полей № 5,6,7 определена как подготовленная для проектирования промыш­ленного предприятия.


Таблица 8.Характеристика водоносных комплексов

Мощ- Напор над Удельный Коэффициент Минера-
Комплекс ность, кровлей дебит, фильтрации, лизация,
м горизонта, м дм3/с м/сутки г/дм3
Четвертичный _ 0,71 1,4 20,4
Неогеновый 0,36 1,2 11,7
Юрский надугленосный 0,92 5,2 6,0
Юрский угленосный 0,18 0,5 34,0


documentaalmvgb.html
documentaalncqj.html
documentaalnkar.html
documentaalnrkz.html
documentaalnyvh.html
Документ Нижнеилийское месторождение