Сравнительный анализ ресурсов горючих сланцев и перспективы развития сырьевой базы сланцевой промышленности СССР тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата геолого-минералогических наук, Прокофьева, Людмила Михайловна

G I р.

Введение

Глава I, Краткая история изучения месторождений горючих сланцев СССР.

Глава 2. Методы исследований.

Глава 3. Общие закономерности размещения месторождений горючих сланцев на земном шаре. 2?

Глава 4. Сланценосность, состав и свойства горючих сланцев СССР. 38 •

4.1. Сланценосность.

4.2. Вещественный.ßpcTöB, качество и технологические свойства

Глава 5. Закономерности образования и преобразования горючих сланцев.

5.1. Условия сланценакопления

5.2. Метаморфизм сланцев . °

5.3. Типизация бассейнов и месторождений

Глава 6. Закономерности размещения ресурсов горючих сланцев в СССР.

Глава 7. Сравнительный анализ сланцевых месторождений и рекомендации по направлению геологоразведочных работ на горючие сланцы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Сравнительный анализ ресурсов горючих сланцев и перспективы развития сырьевой базы сланцевой промышленности СССР"

Актуальность вопроса. В связи с решениями ХХУ и ХХУ1 спез-дов КПСС, постановлениями Совета Министров СССР от 21.07-76г. № 574 "О проведении научно-исследовательских, опытно-промышленных и других работ по комплексному использованию горючих сланцев в народном хозяйстве" и от 25.05.81г. № 502 "0 расширении применения горючих сланцев в народном хозяйстве" резко возрос об"ем геологоразведочных работ на сланцевых месторождениях. Постоянный рост мирового энергопотребления, достигшего в 1980г. почти II млрд.т у.т. вызывает наряду с увеличением добычи традиционных видов топлива угля,нефти и газа необходимость изыскания новых источников для производства энергии. Одаим из таких источников являются горючие сланцы, а также битуминозные песчаники и тяжелая нефть, роль которых в топливно-энергетическом балансе возрастет с 1% в 1980г. до в 2000г. (рис.1). Ресурсы углеводородного сырья в сланцах весьма значительны, а месторождения их находятся на всех континентах. Горючие сланцы - это не только источник энергии, но и сырье для получения целой гаммы химических продуктов: лаковых смол, дубителей, фенолов, ихтиола и др.

В СССР известно около 100 сланцевых месторождений и сланце-проявлений. Наиболее крупными бассейнами и месторождениями являются: Оленекский, Прибалтийский, Припятский, Волжский, Тимано-Печорский, Вычегодский, Амударьинский, Кызылкумский, Кендерлык-ское, Болтышское (рис.2). Запасы горючих оланцев в СССР превышают I трлн.т (Геология месторождений угля ., т.12, 1978). Больг шинство известных месторождений горючих сланцев расположено в европейской части страны, где сосредоточено около 80$ промышленно

РиоД Топливно-энергетический баланс мира. Составлен по данным М.А. Стыриковича (1981) и журнала "Нефть, газ и нефтехимия за рубежом" (1981, №). I ста I

01 ЩЩЬ ^з ЕП*

Рис.2 Схематическая карта размещения сланцевых бассейнов и месторождений СССР. 1-границы бассейнов, 2-бассейны палеозойского возраста, 3-бассейны мезозойского возраста, 4-бассейны кайнозойского возраста, 5-месторождения.

Сланцевые бассейны и месторождения: I - Оленекский| 2- месторождение ДИКТИОН8МОВЫХ сланцев, 3 - Эстонское, 4 - Ленинградское, 5 - Тапаское, 6 - Чудово-Бабинское, 7 - Барзасское, 8 -Т^ровское, 9 - Любанское, 10 - месторождения доыаниковых сланцев, XI - Кендерлыкское, 12 - Омолонское, 13 - Вычегодский (Сы-сольский район), 14 - Вычегодский (Яренгский район), 15 - Тиыа-но-Печорский, 16 - Айювинское, 17 - 23 Волжский (Кашлирское, 06-щесыртовское, Савельевское, Перелюб-Благодатовское, Чаганское, Общесыртовское, Туксайское), 24 - Алюйское, 25 - Романовское, 26 - Харанорское, 27 - Верхнее-Сыневидное, 28 - Болтышское, 2930 - Амударъинский, и Кызылкумский, 31 - Байсунское, го потенциала и лишь 20% топливно-энергетических ресурсов СССР. Поэтому весьма важно изыскание дополнительных источников энергии и химического сырья в первую очередь в этой части страны. В X и XI пятилетках, наряду с продолжением разведок в Прибалтийском бассейне, геологоразведочные работы развернулись в Волжском, Вычегодском, Тимано-Печорском, Припятском бассейнах.

Хотя в топливном балансе СССР роль горючих сланцев невелика (0,6$), их значение для северо-западных районов страны трудно переоценить. В Прибалтике приведенные затраты на топливо для I т у.т. сланцев в 2-4- раза меньше, чем I т у.т. привозного каменного угля и мазута, а себестоимость 1кВт.ч электроэнергии сланцевых ГРЭС на 50-60% ниже, чем на других тепловых электростанциях .северо-запада СССР.

Рост потребности в горючих сланцах, увеличение обпемов геологоразведочных работ на них обусловили необходимость анализа большого фактического материала по сланцевым месторождениям для выбора главных направлений поисков и разведок. Этому и посвящена настоящая диссертационная работа.

Целью работы является геолого-экономическая оценка и сравнительный анализ основных сланцевых бассейнов и месторождений СССР, разработка предложений по развитию минерально-сырьевой базы сланцевой промышленности, обоснование оптимальных направлений геологоразведочных работ на основе обобщения материалов по закономерностям образования и размещения месторождений горючих сланцев.

Основные задачи исследований:

I. Уточнение закономерностей образования и размещения горючих сланцев.

2. Установление и уточнение закономерностей метаморфизма горючих с ланцев*

3*- Совершенствование на геолого-экономической основе типизации сланцевых бассейнов и месторождений*

4. Сравнительный геолого-экономический анализ ресурсов горючих сланцев основных бассейнов и месторождений СССР и разработка предложений по направлению геологоразведочных работ на горючие сланцы.

Научная новизна исследований. В работе с современных позиций обобщены представления об образовании, размещении и использовании горючих сланцев мира. Впервые дан анализ ресурсов сланцевой смолы мира в целом и отдельных стран по целому комплексу показателей: возрасту, геологическим особенностям месторождений, качеству и другим.' Выделены отличительные особенности сланцевых ресурсов СССР.

Существенно уточнены геологические основы прогнозирования минерально-сырьевой базы сланцевой промышленности СССР, а именно: основные закономерности образования и размещения горючих сланцев СССР, типизация сланцевых бассейнов и месторождений, систематизированы сведения о вещественном составе и качестве сланцев, их запасах и использовании. Особое внимание впервые уделено закономерностям изменения керогена сланцев в процессе метаморфизмам

Дана перспективная оценка сланценосных площадей СССР, которые уже являются или могут стать в будущем об"ектами разведки и освоения - проведено их ранжирование по различным параметрам, определена их практическая значимость. На этой основе разработаны предложения по развитию минерально-сырьевой базы сланцевой промышленности и обоснованы направления геологоразведочных работ.

Практическая ценность работы состоит в ранжировании перспективных площадей, определении их значимости для развития минерально-сырьевой базы сланцевой промышленности и в разработке рекомендаций по проведению геологоразведочных работ.

Результаты исследований вошли в отчеты ВИЭМСа: "Экономическая оцекка перспектив развития минерально-сырьевой базы угольной и % сланцевой промышленности СССР и прогноз основных направлений геологоразведочных работ до 2000г. с более детальной проработкой до 1990г., уточнение предложений по оптимизации геологоразведочных работ на 1981-1985гг.п (1980) и "Геолого-экономический анализ результатов геологоразведочных работ за 1976-1980гг, по СССР в целом и разработка предложений по повышению их эффективности и дальнейшему направлению (по углю и горючим сланцам)" (1982), переданные в МГ СССР, в подраздел "Минерально-сырьевые ресурсы" "Комплексной программы научно-технического прогресса СССР на 1986-2005гг." ГКНТ и АН СССР, а также были использованы при подготовке докладов "Закономерности формирования горючих сланцев в истории Земли" и "Ресурсы горючих сланцев мира, их добыча и использование" на 27-й сессии Международного геологического конгресса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на УП Всесоюзном угольном совещании (Ростов-на-Дону, 1981г.) на У, У1 и УП конференциях молодых ученых ВИЭМСа (Москва, 1980,1981,1982 годы), на секции геологии угля, горючих сланцев и торфа научно-технического совета Мингео СССР (Кохтла-Ярве,1982г.)> на X конференции молодых ученых МГУ (Москва, 1983г.).

Публикации. По результатам исследований, автором опубликовано II работ.

- ю

Фактический материал« В основу диссертации положен фактический материал, собранный автором в 1979-1983гг. в основных сланцевых бассейнах СССР, фондовые работы, опубликованные статьи и монографии отечественных и зарубежных авторов, годовые государственные балансы запасов горючих сланцев СССР, отчеты производственных об"единений по поискам и разведке горючих сланцев, технико-экономические данные о состоянии и перспективах развития сланцевой промышленности СССР (материалы ЦШШуголь), информация Мин— углепрома СССР о результатах намечаемых мероприятий по внедрению достижений научно-технического прогресса с целью уменьшения безвозвратных потерь сланцев при добыче, расширения попутного получения полезных компонентов, производства жидких и газообразных углеводородов/ также данные Мировых энергетических конференций, материалы журналов: "Глюкауф", "Уорлд Коул" и др.

Структура и об"ем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав и заключения, содержит 186 страниц машинописного текста, 19 таблиц, 17 рисунков и список литературы, включающий 108 наименований.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Прокофьева, Людмила Михайловна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных иооледований позволяют в качестве выводов сформулировать следующие положения, защищаемые в настоящей работе.

I. На основе уточнения закономерностей образования и размещения месторождений горючих сланцев на земном шаре в дополнение к выделяемым в настоящее время двенадцати сланценооным провинциям предлагается добавить еще пять: Центрально-Азиатскую (Сд-Р^), Воеточно-Азиатскую (Р -!Г)У Средиземноморскую (К) и две провинции (мелового и палеогенового возраста) на востоке Австралии, что будет способствовать определению оптимальных направлений поисковых и разведочных работ на горючие сланцы, так как позволяет предполагать наличие новых месторождений в тех или иных регионах.

2. Установлены и уточнены основные закономерности метаморфизма горючих сланцев. Сопоставление степени преобразования органического вещества разного происхождения на угле-оланцевых месторождениях (Кендерлыкское»Кушмурунское, Болтышское. Верхне-тотунчанское и др.) позволило выделить зоны, соответствующие различным стадиям преобразования органического вещества. Обнаружение горючих сланцев возможно лишь среди слабо измененных пород (диагенез - начальная стадия мезокатагенеза, по Н.Б.Васооевичу, соответствующие стадиям Б,Д,Г,отчасти К преобразования угольного вещества), поскольку ужесточение термодинамических условий на стадиях Ж,К (температура 100-Х60°С) приводит к разрыву связей в органическом веществе горючих сланцев и тем самым к разрушению сланцевых залежей. Процесс метаморфизма горючих сланцев сопровождается по мере роста температуры и давления потерей ими сапропелевого вещества (керогена "а" и "б") и продуктов его разложения, и относительным ростом углистого вещества (кероген "в"), более стойкого к термодинамическим преобразованиям. На стадиях К,ОС (поздняя стадия мезокатагенеза), Т и А (апокатагенез) сланцы практически теряют свою сапропелевую составляющую и превращаются в обычные карбонатные, глинистые или углистые породы.Большая часть сланцев: кукерситы, волжские, болтышские, торбаниты, тасманиты. - не выходят за пределы буроугольной стадии преобразования* На буроугольной стадии преобразования обычно находятся горючие сланцы бассейнов и месторождений платформенного типа и типа атектонических впадин. Степень преобразования горючих сланцев месторождений геосинклинального типа и типа тектонических впадин орогенных областей и активизированных платформ достигает жирной стадии. Диапазон изменения сланцев Грин-Ривер наиболее широк - от буроугольной до жирной стадии. Степень преобразования доманиковых сланцев - от длиннопламенной до жирной стадии, сланцы Припятского бассейна - переходные от бурых к длиннопламенным.

3. На геолого-экономической основе усовершенствована типизация сланцевых бассейнов и месторождений. Наряду с геологическими характеристиками (мощность и количество сланцевых пластов, качество сланцев) в типизацию бассейнов и месторождений предлагается ввести новые параметры: горно-геологические (глубина залегания пластов, сложность строения месторождений, способ отработки) и экономические (себестоимость, удельные капитальные вложения, приведенные затраты). Выделен новый промышленный тип месторождений - в тектонических впадинах орогенных поясов и активизированных платформ (53$ мировых ресурсов сланцевой смолы). Типиз.ация, построенная с учетом комплекса показателей, будет способствовать решению как генетических вопросов чисто научного плана, так и решению практических задач геолого-промышленной оценки месторождений.

Произведен сравнительный геолого-экономический анализ ресурсов горючих сланцев основных бассейнов и месторождений СССР. на основе которого осуществлен (по методике ВИЭМСа) прогноз развития сырьевой базы сланцевой промышленности и разработаны предложения по направлению геологоразведочных работ на горючие сланцы. Проанализированы геологические особенности месторождений (мощность сланцевых пластов, их количество, качеотво, запасы сланцев и сланцевой смолы), горно-геологические условий эксплуатации (глубина залегания, тектоника, группы сложности по ГКЗ), технико-экономические показатели (мощность предприятий, общие и удельные капитальные вложения, себестоимость, приведенные затраты и др.). На основе этого анализа выделены наиболее перспективные площади: в Прибалтийском бассейне - сев.часть ш.п. II, ш.п* 61-62, южн*часть ш.п. 14, резерв ш.п. 13, южн.часть ш.п. 12, участки Восточный, Центральный и Западный Эстонского месторождения, восточная часть (Поисковая площадь) Ленинградского, Тапас-кое и Чудово-Бабинское месторождения: в Волжском бассейне - Пере люб-Благодатов екая (участки Коцебинский и Перел юб-Благодатов-ский) и Кашпир-Хвалынская площади, Чаганское (в первую очередь участки Рубежинский и Таловой) и Общесыртовское месторождение, пригодное к открытой отработке; Болтышское месторождение на Украине; Туровское месторождение Припятского бассейна; Кендерлык-ское месторождение в Казахстане с мощными пластами сланцев, высокими коэффициентами сланцеплотности и смолоплотности.1 Для разрабатываемого в настоящее время уникального Прибалтийского бассейна проблема увеличения запасов наиболее актуальна, так как к категории разведуемых и перспективных для разведки здесь относится менее 10$ балансовых запасов высоких категорий. В результате сравнения себестоимости различных видов топлива установлено, что использование горючих сланцев на месте добычи в названных бассейнах экономичнее использования там привозного каменного угля и мазута. Однако применение в народном хозяйстве сланцев ряда бассейнов сдерживается отсутствием надежной технологии их переработки. Это в первую очередь относится к сланцам Волжско-Печорской провинции, характеризующимся значительным содержанием серы.