Западно-Сибирский угольный бассейн

1. Западно-Сибирский угольный бассейн

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
Геологический факультет
Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых
курс «НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ И УГОЛЬНЫЕ
БАССЕЙНЫ СНГ»
Западно-Сибирский угольный бассейн
Дмитрий Валентинович Митронов,
939-23-32
2020 г.

2. Западно-Сибирский угольный бассейн

Западно-Сибирский мегабассейн
охватывает огромную территорию
(около 2,6 млн км2) в северозападной части Азиатского
континента – от Урала до р. Енисей
и от Алтае-Саянской и
Казахстанской складчатых областей
до Карского моря.
Границы бассейна условные. Тип
бассейна - политипный:
• Межгорных прогибов (D-P),
надрифтовый (T),
платформенный (J-N);
• паралическо-лимническопотамический;
• буроугольно-каменноугольный.

3. Западно-Сибирский угольный бассейн

Орографически бассейн
расположен в пределах
одноименной равнины. С юга она
ограничена приподнятыми и
расчлененными равнинами
Северного Казахстана, предгорий
Алтая, Салаира и Кузнецкого
Алатау. Западная граница
проходит по восточному склону
Урала, восточная – примерно
совпадает с долиной р.Енисей, за
которой располагается низкогорье
Енисейского кряжа, а также
эрозионные равнины и высокие
трапповые плато
Среднесибирского плоскогорья. С
северо-востока равнина
обрамлена низкими горами
Бырранга, занимающими
приподнятую осевую часть п-ова
Таймыр.
На севере территория равнины ограничивается акваторией Карского моря. На юго-западе она
сочленяется с Тургайской ложбиной, а на северо-востоке - с Северо-Сибирской, или ЕнисейХатангской низменностью, которые тесно связаны с Западной Сибирью по рельефу,
геологическому строению и угленосности.

4. Западно-Сибирский угольный бассейн

1-8 - угленосные отложения; 1, 2 - кайнозойские
(неогеновые и палеогеновые): 1 - выражающиеся
в масштабе карты, 2 - не выражающиеся в
масштабе; 3, 4 - мезозойские (меловые, юрские и
триасовые); 5 – кайнозойские и мезозойские; 6, 7
- верхнепалеозойские (пермские и
каменноугольные); 8 - среднепалеозойские
(девонские); 9 – угольные бассейны: I Сосьвинско-Салехардский, II - ЗападноСибирский, III - Горловский, IV - Кузнецкий, V Канско-Ачинский; 10 - месторождения: 1 Барзасское, 2 - Мунайское, 3 - Пыжинское, 4 Курайское, 5 - Талду-Дюргунское;
По административному делению территория
принадлежит 12 субъектам Российской
Федерации (11): 1-3-автономные округа: 1 Таймырский (Долгано-Ненецкий), 2 - ЯмалоНенецкий, 3 - Ханты-Мансийский; 4-11 -области:
4 - Свердловская, 5 - Челябинская, 6 Курганская, 7 - Тюменская, 8 - Омская,
9 - Новосибирская, 10 -Томская, 11 - Кемеровская; 12, 13 - края: 12 - Красноярский, 13 -Алтайский;
14-16 - республики: 14 - Хакасия, 15 - Алтай, 16 - Тыва; 12 –государственная граница России (а) и
границы субъектов Российской Федерации (б). Юго-западная часть бассейна находится на
территории Казахстана.

5. Схема расположения угольных бассейнов и месторождений Урала (Геология…, 1967)

История открытия
Признаки угленосности в мезозойских отложениях
Западно-Сибирской равнины на территориях,
примыкающих к Уральской и Алтае-Саянской
складчатым областям, отмечались в архивных и
опубликованных работах, по крайней мере, с
первой половины XIX в. Первые сведения об углях
кайнозойского возраста опубликованы в конце XIX в.
в материалах геологических изысканий, связанных
со строительством и эксплуатацией Сибирской
железной дороги. В 1890-х годах проф. Томского
университета А.М.Зайцев обнаружил выход прослоя
бурого угля (ныне Реженское месторождение) в
окрестностях Томска. В 1894 г. Б.Сакович
опубликовал сведения о кайнозойских углях,
обнаруженных при бурении водоснабженческих
скважин вдоль Сибирской железной дороги.
Схема расположения угольных бассейнов и
месторождений Урала (Геология…, 1967)

6. Обзорная карта угленосных бассейнов и районов Западной Сибири и сопредельных территорий (по И.Н. Звонореву, 1969)

История
открытия
В конце 1950-х годов в
Западной Сибири
развернулись крупные
работы по поискам нефти и
газа, подземных вод,
рудного и нерудного сырья,
геологическому,
гидрогеологическому и
инженерно-геологическому
картированию, которые
продолжаются до
настоящего времени.
Обзорная карта угленосных
бассейнов и районов
Западной Сибири и
сопредельных территорий
(по И.Н. Звонореву, 1969)

7. История открытия

Бассейн выделен в конце XX в. (А.А. Тимофеев, 1991; М.В. Голицын и др., 1992;
А.З. Юзвицкий и др., 2000), хотя присутствие ископаемых углей в разрезе
Западной Сибири известно достаточно давно.
Следует подчеркнуть, что сведения об угленосности, вещественном составе и
качестве углей Западной Сибири неполны, вследствие того, что скважины на
нефть и газ обычно бурятся без подъема керна. В большинстве случаев данные
о наличии угольных пластов, их мощности и строении получены в результате
интерпретации каротажа. Анализ этих материалов позволил получить
приблизительную характеристику угленосности и поставить вопрос о
необходимости более детального изучения углей региона.
А.З. Юзвицкий
М.В. Голицын

8.

Западно-Сибирский
угольный бассейн
В геологическом строении
бассейна принимают участие
терригенные мезозойские и
кайнозойские отложения,
залегающие на разновозрастном,
преимущественно домезозойском,
складчатом основании
(«фундаменте»). В
геотектоническом отношении эта
территория рассматривается как
молодая, преимущественно
эпигерцинская платформа, или
Западно-Сибирская плита.

9. Стратиграфия

Под фундаментом Западно-Сибирской плиты понимается сложный комплекс метаморфических,
магматических и осадочных пород докембрийского и палеозойского возраста. В англоязычной
литературе используют термин экономический фундамент (экономически целесообразная глубина
освоения ресурсов полезного ископаемого при современном уровне техники и современной
конъюнктуре рынка).

10. Стратиграфия

К фундаменту Западно-Сибирской плиты относятся структурно-вещественные
комплексы, подстилающие мезозойско-кайнозойский платформенный чехол,
начинающийся на большей части рассматриваемой территории юрскими, а
местами – отложениями триаса.
В строении фундамента участвуют метаморфические и вулканогенно-осадочные
образования позднего докембрия, палеозоя, нижнего и среднего триаса, а также
разнообразные по составу и возрасту магматические тела. Поверхность
фундамента плавно, местами волнообразно, с поднятиями и прогибами второго
и следующих порядков, погружается от периферии к депоцентру ЗападноСибирского бассейна, расположенному, по-видимому, в районе нижнего
течения р. Таз и Тазовской губы. На этой площади фундамент залегает на
глубинах более 8-9 км и пока не вскрыт буровыми скважинами.

11. Стратиграфия

Мезо-кайнозойские толщи
залегают в основном несогласно
на нижележащих отложениях.

12. Стратиграфия

Платформенный мезозойскокайнозойский чехол ЗападноСибирской плиты - это
многокилометровый комплекс
осадочных образований,
охватывающий верхний и
частично средний отделы
триасовой системы, а также все
отделы и ярусы юрской,
меловой, палеогеновой,
неогеновой и четвертичной
систем.
Разнообразие фациальных
обстановок и типов мезозойских
разрезов бассейна пока не
позволяет создать единую схему
расчленения осадочного чехла
Западной Сибири.

13. Стратиграфия

14. Стратиграфия

15. Стратиграфия

Представления разных исследователей по расчленению триасовых отложений, вскрытых
Тюменской сверхглубокой скв. 6

16. Стратиграфия

Представления разных исследователей по расчленению триасовых отложений, вскрытых
Тюменской сверхглубокой скв. 6

17. Стратиграфия

Хроностратиграфическая схема платформенного чехла Западно-Сибирской плиты (Белозеров В.Б.)

18. Стратиграфия

19. Стратиграфия

20. Тектоника

По времени тектонической стабилизации и
характеру тектонических режимов в фундаменте
Западно-Сибирского бассейна выделяется четыре
докембрийско-палеозойские (байкальская,
салаирская, каледонская и герцинская) покровноскладчатые системы и наложенная раннесреднетриасовая рифтогенная система.
Байкальская (рифейская) складчатая система
слагает фундамент восточной (Приенисейской)
части Западно-Сибирского бассейна.
Салаирская, или раннекаледонская система —это
краевая северо-западная часть Алтае-СаяноМонгольской докембрийско-раннепалеозойской
складчатой области.
Каледонская складчатая система расположена на
продолжении каледонид Центрального
Казахстана; на севере, с некоторой условностью,
в нее включается Уват-Ханты-Мансийский
устойчивый массив.
Область герцинской стабилизации в фундаменте
Западно-Сибирского бассейна подразделяется на
две покровно-складчатые системы: Уральскую и
Центрально-Западно-Сибирскую.
Рифтогенный комплекс нижнего и среднего триаса, выделяемый в стратиграфических схемах под названием
туринской серии, по данным бурения и геофизических исследований, распространен в Колтогорско-Уренгойском,
Хадуттейском, Худосейском, Аганском, Усть-Тымском, Чузикском и более мелких грабен-рифтах, а также в
многочисленных депрессиях.

21. Тектоника

По времени тектонической стабилизации и
характеру тектонических режимов в фундаменте
Западно-Сибирского бассейна выделяется четыре
докембрийско-палеозойские (байкальская,
салаирская, каледонская и герцинская) покровноскладчатые системы и наложенная раннесреднетриасовая рифтогенная система.
Байкальская (рифейская) складчатая система
слагает фундамент восточной (Приенисейской)
части Западно-Сибирского бассейна.
Салаирская, или раннекаледонская система —это
краевая северо-западная часть Алтае-СаяноМонгольской докембрийско-раннепалеозойской
складчатой области.
Каледонская складчатая система расположена на
продолжении каледонид Центрального
Казахстана; на севере, с некоторой условностью,
в нее включается Уват-Ханты-Мансийский
устойчивый массив.
Область герцинской стабилизации в фундаменте
Западно-Сибирского бассейна подразделяется на
две покровно-складчатые системы: Уральскую и
Центрально-Западно-Сибирскую.
Рифтогенный комплекс нижнего и среднего триаса, выделяемый в стратиграфических схемах под названием
туринской серии, по данным бурения и геофизических исследований, распространен в Колтогорско-Уренгойском,
Хадуттейском, Худосейском, Аганском, Усть-Тымском, Чузикском и более мелких грабен-рифтах, а также в
многочисленных депрессиях.

22. Тектоника

Схема рельефа поверхности фундамента
Западно-Сибирской плиты (по В.С.Суркову)
Западно-Сибирский бассейн по
фундаменту представляет собой
асимметричную впадину с
депоцентром в северной части.

23. Тектоника

• Строение нижних горизонтов осадочного чехла определяется структурой поверхности фундамента.
• Строение меловых комплексов во многом обусловлено седиментационными причинами.
• Для большинства структур чехла характерно унаследованность развития, иногда от начала юры до
современного этапа.
• Разрывные нарушения сконцентрированы, в подавляющем большинстве в основании разреза.

24. Тектоника

Структурная карта Западно-Сибирской плиты по
кровле юрского комплекса (А.Э.Конторович,
2001)
Тектоника
• По юрско-меловым отложениям
выделяются внешняя неглубоко
погруженная область, в целом,
моноклинального строения и
внутренняя глубоко погруженная
область.
• Глубоко погруженная область делится
на Обскую приподнятую зону и
северную погруженну (ЯмалоТазовская синеклиза).
• Во внутренней части бассейна
располагаются крупные мегазоны как
линейной (мегавалы и мегапрогибы),
так и изометричной морфологии
(своды, впадина).
• Преобладающая ориентировка
структур – субмеридиональная,
наиболее крупной поперечной
(субширотной) структурой является
Мессояхский мегавал на севере
бассейна.

25.

26. Угленосность

История накопления и вторичных преобразований угленосных
отложений Западно-Сибирского бассейна охватывает около 400 млн
лет (с нижнего девона до нижнего миоцена включительно) и
подразделяется на пять этапов:
1) среднепалеозойский (девонский),
2) позднепалеозойский (среднекаменноугольно-пермский),
3) раннемезозойский (позднетриасово-среднеюрский),
4) позднемезозойский (верхнеюрско-меловой),
5) кайнозойский (палеоген-неогеновый).
По аналогии со смежными регионами, возможно проявление
девонского и раннекаменноугольного этапов углеобразования, но
фактические данные о них пока крайне скудны и ненадежны.

27. Угленосность

Угленосные отложения
известны в девоне АлтаеСаянской, Казахстанской
складчатых областях, на
западном склоне Урала и
Северном Тимане. Вероятно,
они присутствуют и в
девонских отложениях,
установленных в складчатом
основании ЗападноСибирского бассейна.
Подтверждением этому
является сообщение
А.Н.Фомина о выявлении
тонкого слоя высокозольного
угля, близкого по составу к
богхеду, в девонских
отложениях, вскрытых
бурением на
Нижнетабаганской площади.

28. Угленосность

Каменноугольные и пермские
угленосные отложения, широко
развитые в смежных регионах,
несомненно, присутствуют и в
складчатом основании ЗападноСибирской плиты. Сведений
относительно угленосности
верхнепалеозойских отложений
Западной Сибири очень мало. Они
получены по единичным
скважинам, пробуренным по
породам фундамента на отдельных
участках в пределах
Нижнетабаганской, Вартовской,
Никольской, Шухтунгорской,
Яруденской, Колпашевской,
Рогалевской, Тебисской и ряда
других нефтепоисковых площадях.
Масштабы этих углепроявлений
установлены не в полном объеме.
Всего в верхней части отложений
палеозоя выявлено около 11
угольных пластов мощностью от
0,3-0,5 до 1,0-5,0 м.

29. Угленосность

Угольные пласты триасового
возраста выявлены на юге
Тюменской и Омской областей, в
Сосьвинско-Салехардском районе.
На севере Западной Сибири
триасовые угли установлены в
тампейской серии,
предположительно одновозрастной
с челябинской серией Урала.
Велика вероятность широкого
распространения тампейской серии
в центральных и даже в южных
районах Западной Сибири. На это
указывают материалы по скважине
«Тундринская-100», пробуренной в
30 км к западу от г. Нефтеюганск,
вскрывшей угольные пласты триаса.
На разных площадях в отложениях
триаса скважинами вскрыто от 3-4
до 17 угольных пластов небольшой
мощности (до 2,5 м), но на
некоторых участках в СосьвинскоСалехардском районе обнаружены
и сверхмощные залежи (от 30 до 56
м).

30. Угленосность

В юрских отложениях четко
обособляются два угленосных
комплекса: нижне-среднеюрский и
верхнеюрский, разделенные
верхнебатско-келловейскими
безугольными отложениями. В нижнесреднеюрских отложениях содержится от
3 до 20, местами до 42 угольных пластов
и прослоев суммарной мощностью от 3
до 40 м и более. Мощность пластов
обычно не превышает 1-2 м, но
встречаются и сложно построенные
залежи мощностью 15-20 м. На площади
Западной Сибири угленосность
возрастает с севера ни юг, с запада на
восток и в некоторых прибортовых
частях бассейна.

31. Угленосность

Угленосность верхнеюрских отложений
выражена слабее. В этих отложениях
встречены единичные пласты
суммарная мощность которых
изменяется от 1-3 до 7-10 м. Мощность
отдельных пластов не превышает 1-2 м,
но в некоторых скважинах подсечены
пласты до 3-5 м.

32. Угленосность

33. Угленосность

В меловых отложениях угли
встречаются в широком
диапазоне – от валанжина до
маастрихта, но основная
угленосность приурочена к
интервалам валанжин-баррем и
верхний апт-сеноман. В целом в
меловых отложениях обычно
содержится от 20 до 40 угольных
пластов и прослоев, суммарной
мощностью от 10 до 30 м. На
некоторых площадях количество
пластов возрастает до 50-60 и
даже 100, соответственно
увеличивается и суммарная
мощность – до 70-90 м и более.
В основном преобладают
пласты, мощность которых не
превышает 1 м, но в единичных
случаях встречены залежи
достигающие 32 м.

34. Угленосность

Угленосные палеогеннеогеновые отложения
занимают обширные площади
в южных, центральных и
отчасти северных районах
Западно-Сибирской равнины.
Угли встречаются в палеоцене,
эоцене, олигоцене, нижнем и
среднем миоцене. Максимум
угленосности связан с
олигоценовыми отложениями.

35. Угленосность

Всего в кайнозойских отложениях встречается около 40 пластов и линзовидных
прослоев углей, примерно половина из них достигает рабочей мощности. Обычно их
мощность колеблется от 1-2 до 5-6 м, но отдельные пласты достигают мощности 1216 м.

36. Угленосность

37. Угленосность

38. Угленосность

39. Угленосность

Распространение угленосности в стратиграфическом разрезе мезозойских и кайнозойских отложений Западно-Сибирского бассейна
1 - перерывы в осадкообразовании, 2 - безугольные интервалы

40. Качество углей

Угли бассейна относятся к гумолитам, сапропелито-гумолитам и сапропелитам.
Вещественный состав углей Ванкорского месторождения
фото Н.В. Прониной

41. Качество углей

Угли бассейна относятся к гумолитам, сапропелито-гумолитам и сапропелитам.
Вещественный состав углей тюменской свиты
фото Н.В. Прониной

42. Качество углей

Угли бассейна относятся к гумолитам, сапропелито-гумолитам и сапропелитам.
Вещественный состав углей тюменской свиты
фото Н.В. Прониной

43. Качество углей

44. Качество углей

45. Качество углей

46. Качество углей

47. Газоносность

Газоносность углей бассейна не изучалась.
Ресурсы метана угольных пластов по общегеологическим данным
оцениваются в Западно-Сибирском бассейне в 33 трлн. м3

48. Запасы ресурсы углей

Попытки оценки угольного ресурсного потенциала Западной
Сибири предпринимались неоднократно, начиная с середины
1960-х годов. Однако они не охватывали полного возрастного
ряда угленосных комплексов на всей территории региона и не
соответствуют современному уровню изученности.
По данным разных авторов общие ресурсы углей бассейна
оцениваются от 12 трлн т (Тимофеев) до 65,3 трлн т (Юзвицкий и
др.)

49. Литература

Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР: т.4, Угольные
бассейны и месторождения Урала. 1967.
Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР: т. 7, Кузнецкий,
Горловский бассейны и другие угольные месторождения Западной Сибири.
1969.
Черноусов Я.М. Геология угольных месторождений. Киев:«Вища школа»,
1977.
Геология угольных месторождений СССР/Под ред. А. К. Матвеева — М.: Издво МГУ, 1990.
Угольная база России. Том II. Угольные бассейны и месторождения Западной
Сибири (Кузнецкий, Горловский, Западно-Сибирский бассейны;
месторождения Алтайского края и Республики Алтай). - М.: ЗАО
"Геоинформмарк" 2003.