ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Условия накопления растительного материала

Максимум накопления растительного материала отмечен в карбоне-перми (в СНГ – 37 %, в мире - 47,3 %), в J (14 %; 16, 3%/, в К2 (19,5 %; 20,5 %) и в Рg-N (28,5 %, 15,8 %).

Для накопления растительного материала необходимо благоприятное сочетание фитологических, климатических, геоморфологических и геотектонических условий.

Фитологические условия.. Первые наземные растения - псилофиты появились в девоне (Барзасское месторождение в Кузбассе и месторождения на о.Медвежий). Расцвет наземной растительности в карбоне - древовидные папоротники, хвощи и каламиты /камыши, тростники/, лепидодендроны /чешуедревы/, сигиллярии, кордаиты /предки хвойных растений/. В Mz углеобразование протекало в J и K из голосеменных растений /хвойные, саговниковые/. Растительным материалом для Kz (Рg-N) месторождений - голосеменные (хвойные) и покрытосеменные растения /дуб, п альма, ива, тополь, виноград и др./.

Климатические условия. Необходим теплый и влажный климат.

Геотектонические условия. Краевые прогибы на границах геосинклиналей и платформ, впадины складчатых областей и окраин древних платформ, отрицательные структуры у горных сооружений. Благоприятно совпадение скоростей погружения территории и поступления растительного материала. Ускоренное погружение приводит к рассеянию органики, образованию многочисленных маломощных прослоев углей. При медленном опускании избыточная часть органики рассеивается на значительной площади и образуется маломощный угольный пласт. При подъеме территории органический материал эрродируется.

Геоморфологические условия. Выровненный пониженный рельеф с уровнем грунтовых вод, близким к уровню поверхности. Торфяное болото должно быть защищено береговыми валами, косами, барами и др. Слабо выраженный рельеф окружающей территории исключает возможность массового поступления в область угленакопления обломочного материала.

Накопление органики может происходить в прибрежно-морских (паралических) - присутствуют остатки морской фауны в угле, морских отложений в почве или кровле угольного пласта, значительное площадное распространение угольных пластов и в континентальных (лимничеcких) условиях. В ранние эпохи преобладало углеобразование в прибрежно-морских условиях.

 

4.2. Стадии углеобразования

Углеобразование - последовательное превращение отмерших растений в торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит и графит. Оно условно разделено на биохимическую и геологическую стадии.

На биохимической стадии происходит накопление, биохимическое разложение и химическое преобразование растительного вещества. Эти процессы протекают на земной поверхности, в болоте в течение тысячелетий и заканчиваются превращением растительного вещества в торф.

Накопление исходного растительного материала может быть автохтонным и аллохгонным. При автохтонном /от греч. авто – сам и хтон -земля/ накоплении горючее ископаемое залегает на месте произрастания растений, при аллохтонном /от греч. аллос- другой, чужой/ растение произрастает в одном месте, а после гибели переносится в другое, где подвергается дальнейшему разложению и преобразованию. К признакам автохронного накопления растительного вещества относятся присутствие в почве пласта корешков и пней деревьев, наличие и хорошая сохранность растительных остатков, небольшая примесь минерального вещества, постоянство мощности пластов. Аллохтония характеризуется отсутствием в почве корней и пней, наличием грубых растительных остатков, высокой зольностью углей и невыдержанной мощностью угольных пластов. Различают аллохтонию первичную /перенос отмерших растений водой и ветром/и вторичную /переотложение торфа и угля в результате размыва водой, ледниковой деятельности, развития оползней, карстов и других явлений/.

После накопления происходит разложение растений, характер которого зависит от кислородного и водного режима среды, в которую они попадают после гибели. Агентами разложения являются грибки /в 1 г растительного вещества насчитывается 26000 особей/, бактерии /до 10000/ и микробы. При погружении в водную среду на глубину до 20-40 см главная роль принадлежит аэробным /т.е. развивающимся при наличии кислорода/ бактериям, затем до глубины 1,5-3,0 м - анаэробным /способным жить при отсутствии кислорода/.

Таким образом, наземные и болотные растения подвергаются тлению, перегниванию и оторфованию, водные организмы - гниению. Тление, протекающее при обильном доступе кислорода в увлажненное растительное вещество, заключается в полном окислении /уничтожении/ органической части растения; в результате образуются улетучивающиеся газообразные соединения /пары воды, оксид углерода /1У/ и др./ и минеральное вещество /зола/. Перегнивание - неполное тление при ограниченном доступе кислорода в увлажненную растительную массу, при котором происходит частичное окисление и образуется перегной, содержащий твердые богатые кислородом соединения. Оторфование - неполное разложение при ограниченном доступе кислорода и в условиях высокой влажности /застойные воды/, в процессе которого накапливаются твердые богатые углеродом скопления /торф/. При перегнивании и оторфовании из лигнино-целлюлозных тканей образуются гуминовые кислоты /гумификация/. Гниение — разложение водорослей и простейших живых организмов в застойной водной среде без доступа кислорода - протекает в восстановительной обстановке; при этом накапливаются твердые продукты, обогащенные водородом /из водорослей образуется сапропель/.

Растения, разложившиеся под влиянием биохимических агентов, затем подвергаются химическому преобразованию в направлении создания однородной коллоидальной массы - гумификации, гелификации, фюзенизации и битумизации/см. подразд.2.5/.

Геологическая стадия состоит из ряда последовательных превращений:

торфа - в бурый уголь; бурого угля - в каменный; каменного - в антрацит и далее в графит. Перечисленные процессы начинаются посла перекрытия торфяника кровлей, протекают в недрах Земли среди пластов горных пород в течение длительного периода времени /от нескольких миллионов до сотен миллионов лет/ под влиянием давления вышележащих толщ и сравнительно высоких температур. Превращение органического вещества /углефикация/ сопровождается обезвоживанием, уменьшением в объеме /бурые и каменные угли занимают объем соответственно в 3,5 раза и в 12 раз меньший, чем исходная органическая масса/, изменением физических и технологических свойств, химического состава. Углефикация подразделяется на диагенез /преобразование торфа в бурый уголь/ и метаморфизм /преобразование бурого угля в каменный и далее в антрацит и графит/.

Бурый уголь - низший член углефикационного ряда гумусовых углей, переходная форма от торфа к каменному углю. От торфа он отличается более высокой степенью превращения остатков растений, обогащением /до 70 %/ углеродом. Для угля этого вида характерна бурая /иногда - черная/ черта. Благодаря присутствию в нем гуминового вещества происходит окрашивание раствора щелочи в темно-бурый цвет и раствора разбавленной азотной кислоты - в цвета от ярко-желтого до красно-бурого. Плотность бурого угля - 0,8-1,35 г/см3. Уплотнение торфа под действием повышающейся температуры и тяжестью перекрывающих песчано-глинистых пород обусловливает переходы от землистых бурых углей к более плотным, приближающимся к каменным. Различают землистые, лигнитовые, плотные матовые и плотные блестящие бурые угли. Землистый бурый уголь - рыхлый, слабосцементированный, пористый с однородным или комковатым сложением представлен мелкозернистой бурой массой, которая при высыхании превращается в порошковатое вещество. Лигнитовый уголь /от лат. lignum -древесина/ характеризуется лигнитовой /древесной/ структурой и при высыхании раскалывается на слои, соответствующие годичным кольцам. Он залегает среди бурого угля слабой степени углефикации, переслаиваясь c ним или образуя самостоятельные пласты. Плотный матовый бурый уголь -сцементированный уголь, сложенный углеобразующими компонентами, имеющими признаки каменного и землистого бурого угля. При высыхании растрескивается. Плотный блестящий бурый уголь - порода черного цвета со слабозаметным буроватым оттенком и смолистым блеском. Наблюдаются трещины уcыхания. Бурые угли могут быть сложены гумитами, сапропелитами и смешанными природными типами.

Между бурыми и каменными углями выделены переходные угли - бурые длиннопламенные /БД/. С типичными бурыми углями их сближает плохо выраженный эндокливаж и бурая черта, с каменными -цвет, плотность, вязкость.

Каменный уголь - твердая плотная порода, образовавшаяся в процессе углефикации /метаморфизма/ бурого угля, от которого он отличается физическими и технологическими свойствами и химическим составом. По мере увеличения степени углефикации цвет гумусовых углей изменяется от черного до серо-черного, цвет черты - от коричневой до черной и темно-серой, блеск - от смолистого до яркого алмазного металловидного, снижаются прочность /от высокой до средней/, вязкость, выход летучих /50-10 %/ и доля водорода, возрастают плотность /1,3-1,5 г/см3/, удельная теплота сгорания, массовая доля углерода и др. Каменные угли могут быть сложены гумитами и сапропелито-гумитовыми природными типами. Между каменными углями и антрацитами выделяют переходные угли - полуантрациты /ПА/.

Антрацит - каменный уголь высокой степени углефикации /метаморфизма/ - представляет собой плотную и однородную породу серовато-черного и черно-серого цвета с металловидным или металлическим блеском и бархатисто-черной чертой. Излом раковистый и остроугловатый, края обломков - острые, режущие. От каменных углей отличается также большей плотностью /1,4-1,7 г/см3/, высокой массовой долей углерода /не менее 95 %/, низким выходом летучих веществ /8-2 %/. Антрациты характеризуются высокой электрической проводимостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, к истиранию и пластическим деформациям, низкой реакционной способностью и др. Они могут быть сложены гумитами и сапропелито-гумитами.

Иногда выделяют суперантрациты /перантрацит/ - антрацит высшей степени углефикации /метаморфизма/.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти