Донецький вугільний басейн (Донбас. Раніше відносно Донбасу застосовувався також термін Кам'яновугільний район [1] [2]) утворився на затоках і лиманах давно неіснуючого моря. Це море займало всю східну половину Європейської Росії і західну Азіатської, розділяючись між ними суцільним масивом Уральського хребта і врізаючись на захід вузькою, сильно витягнутим Донецьким затокою в материк.
Як пам'ятники давно зниклого моря, до нашої епохи збереглися порівняно невеликі резервуари, наповнені морською водою, моря Каспійське і Аральське.
У обнажившихся місцях утворилася потужна товща вапняку з мешкали на дні моря раковин. Береги моря були покриті пишною рослинністю, властивою кам'яновугільному періоду: жахливими сигилляріямі, гігантськими хвощами, деревоподібними папоротями, стрункими лепідодендронамі і каламітами. Залишки цих рослин, вельми багатих на клітковину, встеляли дно мілководного затоки, попереджаючи піском і мулом, починали гнити і в результаті тління, що тривав тисячоліття, перетворювалися в торф. кам'яне вугілля і антрацит.
З часу виходу з під вод кам'яновугільного моря товща Донецьких відкладень три рази була знову заливаемости хвилями моря - протягом юрського, крейдяного і тріасового періодів. Наступ кожного моря знищувало розмивом високо піднімаються місця і заповнювало своїми відкладеннями западини, сприяючи, таким чином, поступового нівелювання поверхні.
Зрештою, від гірських ланцюгів, що перерізують місцевість, залишилися тільки їх широкі підстави у вигляді кряжів. Ряд цих кряжів перетинає весь басейн з північного заходу на південний схід, ясно свідчить про колишньому положенні розмитих гірських ланцюгів. Найзначніший з цих кряжів, так званий головний перелом, або Донецький кряж. Спільною діяльністю протягом цілих геологічних періодів кряжеобразовательним і нівелює процесу площа Донбасу приведена до свого сучасного вигляду, представляючи собою тип рельєфу, відомий під назвою «Плато розмиву».
Донецький вугільний басейн був відкритий в 1720-і роки. Промислове освоєння почалося з кінця XIX століття. Площа близько 60 тисяч км². Сумарні запаси до глибини 1800 м - 140,8 мільярдів тонн. У вугленосної товщі кам'яновугільного віку до 300 пластів; середня потужність робочих пластів 0,6-1,2 м. Вугілля кам'яне марок Д - Т (78%), антрациту (22%). Теплота згоряння 21,2-26,1 МДж / кг.
До 1940-х років неформальною столицею Донбасу був Харків, в басейн не входить. Там розташовувалися банк і контора Олексія Алчевського, трести «Донбассуголь», «Донбасантрацит» та інші. Також в Харкові розташовувався гірничий інститут (до 1962 року), який готував фахівців для шахт Донецького басейну.
Тісне переплетення інтересів і економічних ресурсів двох областей України Донецької та Луганської, зумовили неформальне об'єднання їх в загальний історико-культурний регіон Донбас.
Донецький кам'яновугільний басейн виник на південному краї Російської платформи. Довгий і вузький прогин утворився в середньому девоні в результаті регіональних розломів між Воронезьким і Українським кристалічними масивами.
Осадова товща, що складається з відкладень девону, карбону, пермі, тріасу, юри, крейди, третинних і четвертинних, починаючи з середнього девону, відкладалася на докембрийском фундаменті, що складається з комплексу вивержених і метаморфізованних порід. Кам'яновугільні відкладення, що перекривають відкладення верхнього девону, представлені повним розрізом кам'яновугільної системи і мають все три відділи безперервного розрізу опадів. Нижня частина розрізу представлена товщею суцільних вапняків потужністю 300-600 метрів. Вище вапнякової товщі, аж до кордону з пермью, залягає товща переслаивания пісковиків і сланців (алевролітів і аргілітів) з підлеглими їм пластами і прошарками вапняків і вугілля. Загальна потужність цієї товщі досягає 18 кілометрів. Потужність кам'яновугільних відкладень, що залягають в центральній частину прогину, в осьовій частині Донбасу досягає 5-18 кілометрів. Відкладення нижнього карбону збільшуються від 1,8 до 6 кілометрів, середнього карбону - від 2 до 8 кілометрів і верхнього карбону - від 1,2 до 4 кілометрів. Товща кам'яновугільних відкладень подразделена на 5 свит нижнього карбону, 7 свит середнього карбону і 3 свити верхнього карбону. В результаті частої циклової зміни опадів сформувалася Багатопластова піщано-глиниста товща з прошарками вугілля (понад 300 метрів) і вапняків (до 250 метрів). Аргіліти і алевроліти (глинисті і піщані сланці) переважають в геологічному розрізі донецького карбону, досягаючи 60-70%, пісковики складають 25-40%, вапняки 1-1,5% і вугілля 1-2%.
В тектонічному відношенні Донбас є ряд великих складок, витягнутих переважно в напрямку з північного заходу на південний схід і ускладнених численними розривами. Окремі райони басейну, наприклад, Чистяково-Сніжнянський, Боково-Хрустальська, Несветаевскій і інші, мають в загальному слабке прояв тектоніки, в той час як Донецько-Макіївський, Алмазно-МАР'ЇВСЬКЕ і вся смуга промислового Донбасу у його північній околиці вельми дислоковані. Переважною формою розривних тектонічних порушень в басейні є насування. Скиди значно менш розвинені і представлені меншими амплітудами. Амплітуди тектонічних порушень коливаються в широких межах від десятих часток метра до 1000 метрів. Найбільшого поширення мають надвиги з амплітудами від 30-50 до 200-300 метрів. Крім великих тектонічних порушень, в басейні має значний розвиток середня і дрібна тектоніка з амплітудами розриву до декількох десятків метрів. На всіх шахтних полях розвинена мікротектоніка, що створює істотні труднощі при веденні гірських робіт.
У вугленосної товщі Донбасу залягає 310 вугільних пластів робочої і неробочої потужності, з яких 95 пластів відносяться до відкладів нижнього карбону, 200 пластів до середнього карбону і 15 пластів до верхнього карбону. Сумарна кількість вугільних пластів, що досягають робочої потужності, в середньому становить 120 пластів, в тому числі у відкладеннях нижнього карбону залягає 29 пластів, в середньому карбоні - 87 пластів і в верхньому карбоні - 4 пласта. У басейні розробляється 70 пластів, в тому числі по різних районах від 40 до 2 пластів. Більшість вугільних пластів (до 70%) має складну будову. Просту будову мають пласти потужністю до 0,6-0,7 метра. Прошаруй в вугільних пластах представлені переважно глинистими сланцями. Потужність робочих вугільних пластів по Донбасу коливається в широких межах: від 0,5 до 1,5-1,8 при середній потужності пластів, що розробляються 0,7-1 метра. Потужність деяких вугільних пластів досягає 2-2,5 метра, але це відноситься переважно до окремих невеликих ділянках або групам шахтних полів. У Донбасі переважають пологі пласти вугілля. Круті пласти залягають в Центральному та Кадіївський районах і на окремих ділянках в інших районах.
Основними водоносними горизонтами в кам'яновугільної товщі Донбасу є вапняки і пісковики. В окремих районах басейну крейдяні відкладення і обводнені третинні піски також є великими водоносними горизонтами. Найвищої водоотдачей мають вапняки завдяки своїй тріщинуватості і дрібної закарстованості. Пісковики мають меншу тріщинуватість, але значно більшу потужність, що досягає 80-120 метрів, і є одними з найбільших водоносними горизонтами, поширеними на площі всього басейну. Глинисті сланці та вугільні пласти практично не водоносних, частково водоносними є тріщинуваті піщані сланці. Рух підземних вод в кам'яновугільної товщі відбувається по тріщинах гірських порід. Водообільность порід знижується з глибиною. У межах басейну виявлено понад 130 витриманих водоносних горизонтів зі значними притоками. Деякі водоносні горизонти витримуються на більшій частині басейну, а частина їх простежується тільки на території окремих його районів. За хімічним складом води дуже різноманітні. У Центральній частині басейну переважають води сульфатно-карбонатного, сульфатного і сульфатно-хлоридного складу, а по катіонів - кальцієво-натрієві, натрієво-кальцієві і натрієво-кальцієво-магнівое. З глибиною мінералізація вод підвищується.
Що вміщують породи розробляються вугільних пластів мають середню стійкість. Переважаючими бічними породами вугільних пластів є глинисті сланці. В окремих району басейну в зв'язку зі зміною літологічного складу порід, що складають окремі почту, переважаючими бічними породами є пісковики і піщані сланці, значно рідше вапняки. Механічна міцність гірських порід вкрай нерівномірна і коливається в широких межах.
У Донецькому кам'яновугільному басейні поширені всі основні марки кам'яного вугілля: довгополуменеве (Д), газове (Г), жирні (Ж), коксові (К), отощённие спекающиеся (ОС), пісне (Т), полуантраціти (ПА) і антрациту (А ), а також перехідні від бурого вугілля до довгополум'яних. Петрографічний склад вугілля досить однорідний.