 |
Петрографический состав углей. Литотипы углей и их хар-ка.
|
|
|
|
Горючие ископаемые и их виды; генетическая классификация Потонье.
Г.и. – это все разнообразные углеродсодержащие вещества, залегающие в земной коре в виде различных скоплений.
По агрегатному сост-ю делятся:
-природные:
а) тв. (торф, б.у., к.у., антрациты, горючие и углистые сланцы, сапропелиты, липтобиолитовые угли).
б) жид. (нефти, нефтеподобные вещества, прир. асфальты, озокерит (горный воск), кир – маслосмолистая метановая нефть, газгидраты).
в) газообр. (природные горюч. газы, газгидраты, сопутствующие газы).
Все перечисленные г.и. – первичные, невозобновимые.
-искусственные (полукокс, среднетемп. кокс, высокотемп. кокс, кокс. газ, смола, бензин, керосин, мазут).
Согласно классиф. по генетическим признакам (Потонье 1950г.) все ископаемые минералы, образ-ся из живых организмов, либо их составных частей наз. биолитами:
-акаустобиолиты (тв. негорючие ископаемые образ-ся в условиях, когда орг. в-ва растений и животных полн. разложились, а известковые и кремнистые части сохранились и накоп.)
-каустобиолиты (тги, образ-ся из отмерших растений и организмов, орг. в-ва которых полностью не разложились и встреч. в природе в превращ. виде):
а) гумиты (гумолиты, гумусовые угли, образ. из болотных наземных высших растений. Торфы, бу, антрациты)
б) сапропелиты («сапрос» - гнилой, «пилос» - ил, образ. из низших растений и живот. организмов, одноклеточ. водорослей-альги. Сохранились на дне застойных водоемов, озер. Сапропелиты, богхеды)
в) липтобиолиты (остаточный уголь. Произошли из высших растений и более стойких частей растен. – воски, смолы, оболочки спор, кутикула. Представители – янтарь).
Характеристика угольных пластов.
Уг. пласты принято различать по условиям их накопления:1тип- автохтонные -это пласты кот. образ. на месте образования растений. 2тип- аллохтонные -которые образовались из отмерших растений не в местах их произрастания, а в др. местах куда они были перенесены водой либо ветром. Первичная аллохтония - когда органич. остатки были перенесены с места своего произрастания и образовали на новом месте ископаемое топл. Вторичная-когда уже образовавшееся ископ. топл. вновь переместилось во вторичное месторождение. Каждый уг. пласт имеет 3 измерения:1 мощность -это расст. от почвы до кровли, измеренное по нормали к ним. общая мощность пласта -это сумма всех уг. пачек и связанных с ними породными прослойками. полезная мощ. пласта- это сумма мощностей только уг. пачек. рабочая -сумма мощ. уг. пачек и породных прослоек, кот. м.б. извлечены при разработке уг. пласта. Общая мощ. отдельных уг. пластов в разных бассейнах неодинакова и колеблется от 10-х долей метра до неск-х 10-в и более сотен метров. В Кузбассе пласты имеют общ. мощн. более 2-3метров. Рабочая мощн. для Кузбасса составляет 0,6-0,7м.Уг. басс. принято характеризовать коэффиц. угленосности, который выражает отношение суммарной мощн. уг. пластов к общей мощн. его угленосных пород. Для Кузб. этот коэфф=1,6%.Протяжение пласта в длину вдоль поверхности земли принято наз-ть простиранием, а протяжение пласта вглубь- падением. Угол, образуемый линией падения пласта с горизонтальной плоскостью- углом падения. В соотв. с этой вел-ной уг. пласты подраздел-ся: пологие-угол до 180;наклонные-19-35;крутонаклонные-36-55,крутые-56-900.Уг. пласты, относящиеся к соответствующ. геологич. системам принято разделять на свиты и подсвиты, свита -совок-ть отложений образовавшихся в данном регионе в отдельных физико-географ. условиях и занимающих в нем определенное положение, т.е. это группа пластов объединенных общими особенностями выдерживающимися по простиранию на значит. площади их распространения. подсвита -это часть свиты. При этом подсвита, объединяет стратиграфически близко расположенные уг. пласты. Стратиграфия- порядок расположения уг. слоев в земной коре. При этом деление производится по маркирующим горизонтам, представляющим собой характерные слои горных пород определенной мощности и состава.
|
|
|
|
|
|
Стадии и процессы углеобразования.
Формирование углей происходило в несколько стадий. Первая стадия охватывает процессы накопления органического материала, его разложение и превращение в торф. Следующая стадия превращения – метаморфизм или углефикация, т.е. изменение торфа под воздействием повышенных температур и давлений в недрах под толщей осадочных пород, что привело к образованию метаморфического ряда углей. Этот ряд начинается с бурых углей, каменных углей и заканчивается антрацитом. Основные компоненты угля – органическая масса, минеральные примеси и влага. В результате метаморфизма в ОМУ нарастает содержание углерода и снижается содержание кислорода, водорода и азота. Кроме того, с увеличением химической зрелости уменьшается выход летучих веществ и содержание влаги.
Состав и структура исходного растительного материала (групповой состав).
Хим. составные части растений: белковые (протеиновые), липиды (битумообразователи), углеводы, лигнин.
Липиды (жиры, воски, смолы, бальзамы, кутинин. Жиры – сложные эфиры 3-х ат. спирта, склонны к омылению. Воски и кутинин явл. слож. эфирами одноосн. жирных кислот. Более извест. матановый воск, быв. тв. и жид., очень стойкие, но могут подвергаться гидролизу. Сюда входят и фосфотиды, находятся в семенах и пыльце. Смолы и бальзамы – слож. эфиры кислот с одноат. спиртами, могут гидролиз-ся, полимериз-ся с более устойч. соединениями).
Углеводы (75% в деревьях. Бывают: простые – хорошо раст-тся в воде – моносахариды: гексозы, пентозы; пектиновые в-ва – раствор. в горячей воде, стойкие, подверг. гидролитич. расщеплению с образов. гексозанов, пентозанов; гемицеллюлоза – гидролиз. в присутст. 2-4% HCL; целлюлоза, клетчатка – полисахарид, главная составная часть древесины, при нагреве более 100о С разлагается, практ. не р-рима в орг. соед.; хитин – жест. покров ракообр. и насекомых, устойч. к дейст. щелочей и микоорг.).
|
|
|
Лигнин (высокомолек. соед. с трехмерной структурой с сеткой разветв. макромолек. Легко выдел. из древесины. Быстро разруш. микроорг. в живых растениях, в мертв. долго).
Протеины (белки) (высокомолек. соед. с большим кол-вом азота, построены из аминокислот. В цепях до 20 аминок-т. Белки в неизменном виде выделить невозможно. О содержании белков можно судить по %-му содерж. элементар. азота в растениях. К протеинам относ. нуклеин. к-ты – полиэфиры фосфорной к-ты и рибозидов).
Петрографический состав углей. Литотипы углей и их хар-ка.
При макроскопическом изучении углей происходит их описание по блеску, по разновидности текстурно-структурных особенностей. Для этого исп-ют форму, размер, и характер чередования отдельных линз и слоев угля. Литотипы – это макроскопич. различимые слои угольн. пласта. В каустобиолит. в классе гумус. углей выделяют:
-витрен – блестящ., стекловидная коллоидная масса, с раковистым изломом, однороден, встреч. в виде полосок, линз, хрупкий и твердый;
-кларен – светлый, кларен. угли вязкие, менее хрупкие;
-дюрен – твердый, серый, черный, всегда матовый, имеет плотное строение, слоистость слабо выражена;
-фюзен – вытянутый, наиболее древний литотип, волокнистый, имеет шелковистый блеск, мягкий и рыхлый, наиболее зольная часть углей, наиболее обогащен углеродом.
Сапрпелитовые угли: 2 литотипа:
-кеннельский уголь (черный, матовый, иногда с жирным блеском, однород, под микроскопом можно различить микрослоистость Наход. во всех угольн. бассейнах, содержит небольшое кол-во альгинита).
-богхеды (имеют буроватый цвет, характерной частью явл. альгинит. редко содерж. споры).
|
|
|
