Основные положения теорий органического происхождения твердых горючих ископаемых

Относительно механизма происхождения твердых горючих ис­копаемых - твердых каустобиолитов - в настоящее время среди уче­ных нет разногласий: практически все однозначно трактуют угле-образование как длительный био- и геохимический процесс глубо­кого преобразования остатков древних растительных и животных организмов. В зависимости от состава исходного растительного ма­териала (т.е. по генетическому признаку) твердые каустобиолиты классифицируют на гумусовые (иногда называют гумитовые), сап­ропелитовые и смешанные угли. Исходным растительным матери­алом для образования гумусовых углей являются разнообразные наземные, в основном высшие растения, богатые лигнином и цел­люлозой, а для сапропелитовых углей - водная растительность (планктон, водоросли) и микроорганизмы, богатые жирами и бел­ками. Смешанные угли представляют собой продукт превращения различной наземной и водной растительности и представителей животного мира.

Процессы углеобразования из исходных органических материа­лов протекают последовательно в несколько стадий: торфяная (тор-фогенез), буроугольная (диагенез), каменноугольная (метагенез) и антрацитовая (табл. 2.2).

Первая стадия углеобразования - торфогенез представляет со­бой длительный биохимический процесс преобразования раститель­ного материала в торф при малом доступе воздуха или его отсут­ствии, т.е. в анаэробных условиях. Такой процесс, названный гнило­стным брожением, может происходить, когда растения целиком про­питаны водой или погружены в нее (в торфяных болотах) или по­крыты слоем земли. Торфяные болота и ныне занимают огромные

Таблица 2.2

Стадии метаморфизма углей, их элементный состав и выход летучих, % масс от органической массы

площади в ряде регионов страны и за рубежом. В результате тор-фогенеза содержание углерода в органической массе повышается, а кислорода - уменьшается. Эта тенденция сохраняется и при после­дующих стадиях метаморфизма углей.

Сравнивая групповой химический состав исходного раститель­ного материала и торфа, можно заметить, что из биомассы торфо-образователя полностью исчезают белки и основная часть углево­дов - лигнины - претерпевают незначительные превращения. Появ-

ляются продукты микробиологического и биохимического синтеза -гуминовые кислоты. По этому признаку торфогенез называют био­химической гумификацией. По содержанию гумуса определяют сте­пень разложения торфа. Различают торфы низкой (до 25%^, средней (20 - 30%) и высокой (более 35% масс.) степени разложения. Вслед­ствие довольно высокого содержания кислорода торф обладает, по­добно древесине, способностью удерживать большое количество воды (40 - 50% масс). Кроме того, в торфе содержится много минераль­ных негорючих примесей. В результате торф обладает, подобно дро­вам, малым запасом тепла на единицу массы и может использовать­ся как топливо (или удобрение) лишь вблизи от места добычи. В от­личие от гумусового торфа сапропелиты не содержат гумусовых кис­лот, вызывающих появление черных вод. В сапропелите происходит некоторое обогащение водородом в результате развития восстано­вительных процессов.

Во второй стадии метаморфизма углей - диагенезе - биохими­ческая деятельность затухает, и превращение торфов в бурые угли происходит при повышающихся термобарических условиях в зави­симости от глубины залегания углей. Основным направлением про­цесса углефикации является дальнейшее накопление углерода и потеря кислорода в результате термодеструкции. В составе образо­вавшихся бурых углей сохраняются еще в значительных количествах гумусовые и другие карбоновые кислоты, придающие им кислотный характер.

В третьей и последующих стадиях метаморфизма углей - камен­ноугольной и антрацитовой - происходят дальнейшие процессы их карбонизации при повышенных температурах (300 -450°С) и давле­ниях (30 - 40 МПа). Каменные угли принято подразделять по выхо­ду летучих на следующие промышленные марки: длинно-пламен­ные Д (39%>), газовые Г (36%), жирные Ж (30%), коксовые К (20%), отощенно-спекающие ОС (15%), тощие Т (12%), полуантрациты ПА (11%) и антрациты А (7% масс).

Горючие сланцы - разновидность каустобиолитов, в составе ко­торых негорючая минеральная масса преобладает над органическим веществом. В сущности они представляют собой осадочные органо-минеральные породы, содержащие сапропелитовые или гумусосап-ропелитовые органические вещества преимущественно морского генезиса.,,-

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: