ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стадии развития твердых горючих ископаемых из "Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа" За многие сотни миллионов лет вещества, входящие в состав растений, претерпели глубокие изменения, прежде чем превратились в органическую массу горючих ископаемых. Тем не менее по соотношению углерода и водорода — основных образующих ее элементов — все каустобиолиты различаются. Средний элементный состав каустобиолитов приведен в табл. 1.1. [c.12] Сверху угольный пласт закрыт слоем породы. Состав ее определяется условиями, при которых шло накопление растительного материала. Давление верхних слоев почвы весьма несущественно по сравнению с давлениями и температурами, развивающимися при интенсивных процессах горообразования, поэтому при спокойном залегании угольных пластов (обычно это наблюдается в юрских отложениях) резкого различия в составе углей нет. А если в этих отложениях находят угли разного состава и свойств, то это можно объяснить только различием в составе материнского вещества этих углей. Если рассмотреть вертикальный разрез такого спокойно залегающего пласта, то можно видеть, что угли разного состава разделяются обычно прослойками песка, глины или богатого органическим материалом сланца. Вследствие этого весь пласт разбивается на ряд так называемых пачек, которые иногда могут существенно различаться по составу. Тем не менее угли каждой отдельной пачки таких пластов имеют почти одинаковый состав органической массы по простиранию на значительные расстояния. В пластах же, подвергшихся большим тектоническим сдвигам, состав и свойства угля меняются как по простиранию, так и по поперечному сечению. В этом случае пласт распадается на несколько отдельных пачек, которые иногда разделяются прослойками минеральной породы, а иногда непосредственно переходят друг в друга. Следовательно, в таком пласте встречаются разные угли — с одной стороны, они различаются по направлению поперечного сечения пласта, что обусловлено различием состава материнского вещества этих углей, с другой стороны, по простиранию одной и той же пачки, что объясняется различием физических воздействий на органическую массу углей в результате горообразующих процессов. [c.13] В настоящее время различают три стадии, или три возраста, углей 1) торфяную стадию, 2) буроугольную стадию, 3) каменноугольную стадию. Все они имеют свои, совершенно определенные признаки, позволяющие легко отличать их друг от друга. [c.14] Торфяная стадия характеризуется наличием химически неизменных или измененных незначительно малоформенных элементов растений (стебли, листья, корни, кора) в основной аморфной, иногда в пластической массе, представляющей собой продукт глубокого изменения растительного материала. Так как анатомическое строение растения довольно часто сохраняется и в ископаемых углях, в торфе обязательно присутствие лигнина и особенно целлюлозы. [c.14] Согласно Потонье, растительный материал претерпевает разложение трех типов. [c.14] Тление — превращение органического вещества на поверхности почвы под действием аэробных бактерий. Конечными продуктами этого процесса являются диоксид углерода и вода. На углеобразование процесс не оказывает влияния. [c.14] Перегнивание —превращение органического вещества на некоторой глубине при недостатке кислорода. Прп этом основная масса растительного материала исчезает, и остается лишь небольшой остаток бурого цвета — перегной. [c.14] Оторфенение — превращение органического вещества практически без доступа воздуха под действием анаэробных бактерий, Оно происходит под слоем воды при зтом основная часть растительного материала переходит в торф. [c.14] В том случае, когда разложению без доступа воздуха подвергается богатая жирами и восками микрорастительность (главным образом альги), процесс называют гнилостным брожением. При этом образуется большое количество газообразных продуктов — сероводорода, метана, аммиака — и плотный остаток, т. е. сапропель. Из всех перечисленных выше типов разложения растительного материала на углеобразование оказывают влияние лишь оторфенение и гнилостное брожение. [c.14] Торф второго типа образуется главным образом в болотах за счет разложения различных растений, начиная от сфагновых мхов и кончая различными породами деревьев. Так как в этом случае разложение протекает при доступе воздуха и только в самых верхних слоях, то превращение отмершего растительного материала также происходит достаточно быстро, а на глубине этот процесс замедляется. На сравнительно небольшой глубине образовавшаяся торфяная масса обретает некоторое стабильное состояние, и ее органическая составная часть не подвергается заметным изменениям. Эти торфы всегда содержат неразложившиеся форменные элементы растений, которые можно найти в небольших количествах даже в самых глубоких горизонтах болот. [c.15] В зависимости от стеиени разлолсения растительного материала торфяники разделяются на верховые, переходные и низинные. В табл. 1.2 представлены характеристики торфов СССР и данные об их количестве. [c.15] По мере иротекания торфообразования в органической массе постепенно снижается содержание кислорода и увеличивается содержание углерода (табл. 1.3). [c.15] Таким образом, в зависимости от состава исходного растительного материала, условий его накопления и первичных преобразований различают два типа углей — гумусовые и сапропелитовые. [c.16] Буроугольная стадия характеризуется кислотными свойствами всей или части аморфной массы (способность растворяться в водных щелочах), потерей пластичности и полным отсутствием неразложившихся форменных элементов растений. Типичный признак этой стадии — способность окрашивать горячую водную щелочь в бурый цвет. Стадия бурого угля кончается, когда исчезают последние следы гуминовых веществ, способных растворяться в водном растворе щелочи. [c.16] Богхеды, или чисто сапропелитовые угли, представляют собой плотную однородную массу бурого или черно-бурого цвета с раковистым изломом. Они легко обрабатываются на токарном станке и прн полировке дают блестящую поверхность, не изменяющуюся в течение десятков лет. При нагревании до 100— 120 °С богхеды в виде тонких пластинок способны гнуться, легко воспламеняются при зажигании и горят ярким, сильно коптящим пламенем. Характер и свойства богхедов свидетельствуют о том, что торфяная стадия чисто сапропелитовых углей быстро и резко сменяется последней стадией — богхедом, который оказывается уже настолько устойчивым, что не изменяется в течение нескольких геологических периодов. Такое явление дает все основания отнести богхеды к каменноугольной стадии. [c.17] Каменноугольная стадия. Угли имеют черный цвет, бывают матовыми или блестящими, в них полностью отсутствуют вещества, растворимые в горячей водной щелочи. Каменные угли иногда представляют собой блестящую, совершенно однородную черную массу, дающую раковистый излом и лишенную какой бы то ни было структуры эти блестящие угли по внешнему виду похожи на твердые пеки. Реже встречаются каменные угли, совершенно лишенные блеска и представляющие собой однородную серовато-черную массу, внешне сходную с богхедами такие угли получили название матовых. Чаще блестящий и матовый угли соприкасаются друг с другом по неправильной поверхности, образуют неправильные слои меняющейся толщины и не могут быть полностью отделены друг от друга. Угли такого типа получили название полосчатых, так как на разрезе блестящие и матовые слои образуют полосы. Встречаются также отложения очень рыхлых углей, сохранивших анатомическую структуру растений, обладающих матовым, совершенно черным цветом, сильно пачкающих руки и очень похожих на древесный уголь — это волокнистые угли. [c.17] Ряд каменных углей заканчивается антрацитами, представляющими собой совершенно черные блестящие образования с высокой твердостью и плотностью. Эти угли содержат самый высокий процент углерода. [c.17] Судить о природе углей но чисто внешним признакам нельзя. Для этого необходимы обстоятельные химические исследования,, так как между углями различных классов существуют практически незаметные переходы. [c.17] Вернуться к основной статье