Литология - Япаскурт О.В.
ISBN 978-5-7695-4685-3
Скачать (прямая ссылка):
Несмотря на это, отечественные литологи давно стремились детализировать обстановки катагенеза и расчленять эту стадию на более дробные интервалы — подстадии и градации. Работами А. Г. Коссовской и В. Д. Шутова в 1955— 1965 гг. в Верхоянье и бассейнах рек Лена и Вилюй, А. В. Копелиовича 1960— І965 гг. в Приднестровье, Н. В.Логвинснко в то же время в Донбассе и других литологов на разных природных объектах было установлено и доказано, что наряду со всяческими флуктуациями породных изменений в однообразно построенных разрезах многокилометровой толщины заметна некая общеформационная тенденция — зональность в конкретных изменениях минеральных парагенезов и различных параметров аутигенных слюд, кварца, OB и других породных компонент. Эта зональность рассматривалась как отражение стадийности катагенеза. Оказалось, что она более четко отражается изменениями углей и некоторых песчакикои; несколько расплывчато — преобразованиями (трансформациями) составов пород глинистых и кремнистых; и совсем нечетко проявлена в породах карбонатных.
Углистое вещество очень чутко реагирует на тепловое воздействие. При этом из углей начинают удаляться летучие компоненты (метан, водород, кислород), вследствие чего возрастает процентное содержание углерода. Одновременно совершается перестройка микроструктур OB па их молекулярном уровне — подробнее см. в учебнике В. Н. Волкова (2005). Меняются технологические качества, в частности, увеличивается измеряемая в килокалориях теплотворная способность топлива. Происходит так называемая «метам орфиза ни я» углей. Это термин, широко применяемый геоло-гами-уголыциками, но не имеющий прямого отношения к общепринятому понятию «метаморфизм пород»; а потому вместо этого слова будем использовать более точное определение «степень уг-лефикании ОВ» (табл. 4.2).
В соответствии с нарастанием степени углефикации выделяют до 12 технологических марок углей: 3 марки бурых (Б,, B3 и Б3), 5 марок каменных (ллиннопламснные — Д: газовые — Г; жирные — Ж; коксовые — К и отошенно-спекающиеся — ОС); затем следуют угли тощие (T), полуантрациты ПА и 2 марки антрацитов (А,, А:). Из них рассматриваемой нами стадии катагенеза отвечают первые 8, а остальные — коррелнруются с метагенезом (см. далее). При полном метаморфизме антрациты превращаются в графит.
Каждой из вышеперечисленных угольных марок соответствует вполне конкретный диапазон температур, установленный экспериментально — лабораторными способами. Поданным И.И.Амосова (1976), пределы температур, потребных для возникновения соответствующих стадий углефикации, таковы: буроугольная стадия — 70— 100°С; каменноугольная стадия — от 100 до 230 °С (внутри нее для марки угля Г — в пределах 130 — 150 °С, для К — около 200 °С). Послскатагснетическнм стадиям тощих углей температуры соответствуют 240 °С, а антрацитам — от 250 до 300'С и более. Считается, что для достижения соответствующей кондиции углистым веществом оно должно пребывать в обстановке соответствующих температур в течение времени не менее 50 млн лет. Сформировавшийся в таких условиях уголь может быть использован в качестве природного «палеотермометра».
Геологам с конца XlX в. стало известно, что в крупных угленосных бассейнах (Рурском, Донецком и др.) степень углефикации направленно возрастает сверху вниз по стратиграфическому разрезу. Получается так, что чем глубже залегал угольный пласт, тем сильнее он «метаморфизован». Эта природная закономерность получила название «правило Хильта» (по имени немецкого исследователя). В некоторых бассейнах оно усложняется вследствие воздействия на породы не только глубинных, но и локальных источников тепла (внедрение интрузий, повышенный тепловой фон со стороны соседних с бассейном скіадчато-надвиговьіх сооружений и другие причины). Тем не менее зональность углефикации —
Таблица 4.2.
Шкала углсфииацни (Э. Штах и др., 1978; Мстаморфюы углей..., 1975; Н. Б. Наесоспич, 1975, 1990)
Стадия н полсталня литогенеза
Диагенез
Прото-катагенез (ПК)
M сао катагенез (MK)
Апокато-генез
Градация
ПК,
ПК,
ПК,
MK1
MK7
MK3
MK4
MK,
AK,
AK,
AK1
AK1
С, %
V,
к'.
на витрин иг
60 67 71 75 77 81 86
89
90 91
93.5
96,5 100
63 -56 50 44 40 -37 -31
21
14
- 8 Y 4
1.5
О
0,25
- 0,3
- 0,4
- 0,5 0,65 0,85 1,15
1,55
- 2,0 -2,5
- 3,5
11,0
Соотношение градаций углефн каином ного ряда
Донбасс
Торф
Мягкий (B1)
Бурые угли
Weich-
Матовый (B1)
Matt- § І
Блестящий (B3)
С
Glanz- ш
Длинно пламенный (Д)
Па m пі-
Газовый (Г)
Gas- flam m-
Жирный (Ж)
Gas- jS
Коксовый (К)
- о
Fett- Л
Отошснно-спекающийся (ОС)
Ess-
Тощий (T)
Maficr-
Полуангранит (ПА)
Anlhrazit
Антрацит (А)
Mcta-anthrazii
Scmi-graphit
Германия
Torf
0,23 0,3
0,53
0,65 0,92 1,17
1,63
1,95-2,32-
3,5-
63 56 49 h42
-40
-35 "28
19
- 14
- 10
- 4
№
США
Peat
Lignite
Sub-b і luminous
