Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Д
81
5,5
13,5
32
Газовый
Г
84
5
11
34
Жирный
ж
88
5
7
35
Коксовый
к
89
5
11
35
Отощенный спекающийся
о
92
4
4
36
Тощий
T
93
4
3
36
Антрацит
А
96
2
2
35
стительного вещества и степени углефикации (в %): С=60 (в торфе) — 96 (в антраците) и 100 (в графите); Н = 6,5—2; O= =34—2; N=3—1 (в гумусовых его больше, чем в сапропелевых); S=2 — доли процента (вредная примесь); P=O5Ol—1 (вредная примесь).
Растения-углеобразователи сильно эволюционировали в истории Земли. В девоне это были в основном невысокие псило-фиты, в карбоне — древесные лепидодендроны (плауновые), папоротники и каламиты (хвощи), а в конце периода, в связи с аридизацией — голосемянные кордаиты, близкие к современным хвойным, достигшие расцвета в перми, особенно в Азии,
Таблица 11.6
Элементарный состав угля и нефти (Голицын, Голицын, 1989, с. 92), %
Каустобиолит — сырье
Углерод
Водород
Сера
Нефть
84—87
11
15
0,1—3
Бурый уголь (Канско-Ачинский бассейн) Каменный уголь (Кузнецкий бассейн) «Угольная» нефть из бурого угля «Угольная» нефть из каменного угля
70—74 80—84 84—87 84—87
4,6 5,4-11 И
5,2 ¦5,7 13 ¦13
и более 0,2—0,7 0,5—0,6 0,3—0,8 0,3—0,9
Австралии и Северной Америке. В юре — расцвет голосемянных — гинкговых и саговых; появление араукарий и секвой, произрастающих и ныне. В меловом периоде углеобразователя-ми стали покрытосемянные, из которых в палеогене появились деревья с опадающей листвой — предки современных берез, осин, ольхи и др. Современные низинные торфяники формируются из остатков берез, ольхи, ели, ивы, хвоща, папоротника, тростника, осоки, мхов (гипновых и сфагновых), а верховые — еще из сосны, лиственницы, вереска, пушицы, мхов. В тропических зонах торф формируется из разнообразных мангровых и иных деревьев и кустарников. Различают торфа лесные, лесо-топяные и топяные, а по составу растений — сфагновые, осоковые, сосновые, березовые и т. д.
11.2.7.2. Способ образования, так же как и состав растений, определяет многие качества углей и других твердых каустобиолитов. Различают способы первичного накопления органической массы и его преобразование в постседиментационных стадиях.
Господствующие автохтонные угли формируются на месте произрастания углеобразователей, что устанавливается по корням в почве пластов, стволам деревьев в вертикальном положении, особым кучерявым текстурам и постепенному переходу почвы в угли. Это выражается обычно в малой зольности угля. Реже угли аллохтонные — образующиеся из перемещенных (до десятков километров) деревьев и их фрагментов. Обычно они загрязнены силикатной обломочной примесью, маломощны и экономически не интересны. Между этими крайними генетическими типами есть переходы, например в результате местной или «внутренней аллохтонии» — перемещения фитофраг-ментов внутри болота или озера — формируются «гемиавто-хтонкые», или полуавтохтонные, угли, и это сразу отражается на их повышенной зольности и строении.
Скорости роста торфяников большие — 0,5—2 мм/год, причем верховые торфяники растут несколько быстрее низинных. В тропической влажной зоне скорость роста в 2—3 раза больше, например на о. Калимантан — 3—4 мм/год, т. е. 1 м за 300—400 лет.
Торф со временем сильно уплотняется, скорость и величину* уплотнения можно подсчитать по степени сжатия по сравнению с несжимающимися ранними минеральными конкрециями или склеротинитовыми тельцами. Лесной торф уплотняется меньше (в 7—10 раз до достижения стадии каменных углей), а тростниковый, или гиттия (сапропель), — до 20 раз. Часто принимают соотношение 6:3:1 между мощностями торфа {очевидно, достаточно зрелого, в значительной степени самоуплотнившегося), мягкого бурого угля и каменного угля (Штах и др.,. 1978, с. 30—31). Определение скорости роста торфяной массы историко-геологическим методом дает близкую величину — 1 мм/год. Так, возраст большинства торфяных залежей европейской части России и Западной Сибири 10—12 тыс. лет (время освобождения от ледника), а мощность торфяников — 10 м и больше (Голицын, Голицын, 1989, с. 26). На местах сверхмощных пластов угля торфонакопление непрерывно длилось и течение 1—3 млн лет или больше. Это означает, что общая мощность торфяной залежи достигала 1—3 км, хотя в действительности она никогда такой не была, так как происходила ее непрерывное уплотнение. Э. Штах и др. (1978, с. 32) приводят практически такие же цифры, полученные по мягким, бурым углям эоцена месторождения Гейзельталь (восточная часть ФРГ): 1 м за 1—2 тыс. лет. Для каменных углей ими же принимается скорость 1 м за 6—9 тыс. лет.
После седиментации в торфе, обычно в анаэробных условиях, под воздействием бактерий и других многочисленных микроорганизмов происходит глубокое преобразование растительной массы по типу как открытой системы (сингенез), так и существенно закрытой системы (диагенез). В результате биохимических изменений из лигнино-целлюлозных тканей образуются гу-миновые кислоты (гумификация), которые переходят в коллоидное состояние — гели (гелификация), впоследствии затвердевающие и образующие витринит. Отдача, в результате отжима и самоуплотнения, воды и газов (CO2, CH4 и др.) приводят к сокращению объема, мощности и обогащению углеродом фи-тофрагментов. Торф переходит в бурый уголь, а диагенез сменяется катагенезом.