ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
и ы х компонентов угля, н в частности визейских углей Донбас са. Это закономерно, так как плауны и члепистостебельные — основные растепия-углеобразователи, обитавшие в ж а р к о м , частично сухом поясе, обладали мощным покровом суберинсо держащих тканей (Криштофович, 1957; «Основы палеонтоло гии», 1963; Бердюкова, Ипосова и др., 1964). Объем этих тка ней у многих древовидных форм превышал объем древесины, что совершенно несвойственно растениям умеренных гумидных зон. Следовательно, соотношение как исходных веществ, так и продуктов их разложения, хорошо изученных в современных болотах Европы и Впетронической Азии, будет заметно отли чаться от того, что было свойственно тропическим болотам кар бона. При селективности процессов торфообразования (Егоров, Кизильштейн, 1962; Тимофеев, Боголюбова, 1965) коровые и другие суберинсодержащие ткани должны были стать преобла дающим компонентом (или промежуточным продуктом) во мно гих типах карбоновых углей тропического пояса.
Кажущееся несоответствие между количеством суберинсо держащих тканей в растениях каменноугольных тропических болот и доли их среди форменных элементов карбоновых углей, как и углей других возрастов, следует объяснить стадийностью процессов обуглероживания (оторфянения и углефикации). Су берин — жироподобпое вещество, глицерид феллоиовой и проб ковой кислот. Основная масса его, пропитывая оболочки клеток пробковой ткани, делает их непроницаемыми для воды, водя ных паров, т. е. более стойкими при разложении в торфянике, по лишь в кислой среде. Относительная устойчивость дает им определенное преимущество перед древесными лигнинпо-целлю- лозпыми тканями в первую фазу разложения.
Перерождение органического материала в торфянике идет стадийно при возрастающем pH по мере израсходования кисло рода, насыщающего поверхностные слои торфяника, захвачен ного частицами растений-торфообразователей, слабо связанного с самим веществом тканей растений, особенно их наземных ор ганов. В первую фазу, при pH ниже 4,0 и Eh более+400 мв (Баас Беккинг и др., 1963) преобладают процессы медленного окисления, идет фюзенизация лигнинно-целлюлозных тканей, большая часть органических соединений в поверхностном слое разлагается полностью до газообразного состояния или легкорастворимых соединений, которые в случае хотя бы слабой проточносги болота выносятся из торфяника.
Во вторую фазу, постепенно сменяющую первую, при устой чивом обводнении и застойности болотных вод, повышается pH, среда становится нейтральной, а затем и восстановительной.
112
Суберин, сыгравший в кислой среде защитную роль для покров ных тканей, пропитанных им, оказывается в повой среде раство римым. Вместе с тканями, защищенными нм на первой фазе раз ложения, он вступает как качественно иная субстанция в ка чественно иные химические процессы в этой новой среде. Фюзенизацня сменяется гелификацией. Осушение или превращение застойного болота в проточное, любые другие причины, приво дящие к усилению притока кислорода в торфяную залежь (т. е. снижающие pH), могут возродить фюзенизацию, которой под вергнутся и ткани, освобожденные от суберина. Процессы фюзенизацни и гелификации нередко многократно, то быстро, то постепенно, сменяют друг друга (в тектонически подвижных областях, при перестройках речной сети и т. п.). При таких сме нах не всегда образуются крайние типы угольного вещества, часто возникают промежуточные разновидности. П. П. Тимофе ев и Л. И. Боголюбова удачно назвали их гелифюзенитами или гелифюзенитоподобными. При этом авторы подчеркнули, что промежуточные ингредиенты возникают лишь при лесном типе торфообразующей растительности. Можно предположить, что такая особенность причинно связана с большими размерами обломков (пней, стволов, ветвей) в древесном торфе, труднее, медленнее разлагающихся в торфогениом слое, и с обилием массы суберипсоде_ржащих тканей у древесных форм, по срав нению с травянистыми. В ранпекарбоиовую эпоху последнее проявлялось особенно контрастно в жарком поясе, пересекавшем герцинскую Европу и Русскую платформу.
Краткий обзор общих условий и особенностей торфонакоплеиия приводит к следующему выводу: раздельное изучение этого природного явления ботаниками, торфоведами, углепетрографами, химиками не раскрывает всей сложности его, а это тормозит познание свойств «хлеба промышленности» и прогноз поисков углей с нужными технологическими свойствами. Тен денция к усложнению классификаций угля по какому-либо од ному и даже двум-трем признакам вряд ли заслуживает одоб рения, так как подчас выделение классификационных единиц требует более тонкой диагностики, чем позволяют существую щие методы. Неоправдано сосуществование типов углей «более восстановленных» и «менее восстановленных», с одной стороны, и «более разложенных» и «менее разложенных», с другой (т. е. в разной степени окисленных или разложенных углей). Оба па раметра изменяются параллельно, следовательно можно согла ситься с теми исследователями, которые рекомендуют обе клас сификации объединить (Боголюбова, Яблоков, 1951; Тимофеев,
Боголюбова, Яблоков, 1962; Бабенко, |
1971, и др.). |
8. А. И. Егоров |
ИЗ |
в е щ е с т в е н н ы й с о с т а в в и з е й с к и х у г л е й |
|
|||
Д о н е ц к и й б а с с е й н в |
визейское время |
представлял |
||
собой сравнительно |
мелководный |
залив (временами пролив) |
с |
|
плоскими берегами, |
изрезанными блуждающими |
реками, |
их |
дельтами, далеко вдававшимися в залив, и многочисленными лагунами. Накопление торфа шло поэтому в разных фациаль ных обстановках, по в общем при большей подвижности ложа (большей обводненности) на юго-востоке.
Угли нижнего визе (подугленосной свиты) преимущественно споровые (или споровые с тем или иным количеством фюзена), кларены, кларено-дюрены и реже дюрепы. Оранжево-красная основная масса обладает высокой спекаемостыо, угли «более восстановленные», среднесернистые. Среднее соотношение ма-
цералов таково: |
|
Витри н ит...................................................... |
52% |
Ф ю зи н и т ...................................................... |
24% |
Лейптинит................................................... |
24% |
Па северо-западе, реже в восточных районах в небольшом количестве встречаются прослои сапропелево-гумусовых глинис тых углей (горючих сланцев).
Фитералы (преимущественно спороношения плауновых), до вольно обычные в нижневнзейских углях, изучены плохо. Но тем не менее, учитывая состав спорово-пыльцевых комплексов, можно считать, что основными углеобразователями были имен но п л а у н о в ы е.
Типовой вещественно-петрографический состав верхневизейскнх углей также неодинаков. От Кальмиусского района на вос
токе до Новомосковского |
на |
западе, |
содержание |
мацералов |
||
(в %) изменяется (Бердюков |
и др., |
1964) |
следующим обра |
|||
зом (табл. 1): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
Компонент |
|
|
Р а |
Й О |
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
(мацерал) |
Кальмпус- |
Петропав |
Павлоград- |
Новомос |
||
|
скнй |
|
ловский |
|
ский |
ковский |
Витринит |
59 |
|
57 |
|
43 |
42 |
Семивитриннт |
8 |
|
8 |
|
9 |
10 |
Фюзинит |
18 |
|
18 |
|
27 |
25 |
Лейптинит |
15 |
|
17 |
|
21 |
23 |
114 |
|
|
|
|
|
|
Приведенные цифры показывают, что в северо-западных районах обводнение торфяников было меньше. Кроме того, про цессы фюзенизации могли здесь стимулироваться стабиль ностью кислой среды, благодаря большему притоку вод из рай онов развития сиалитной коры выветривания.
Как одну из особенностей верхневизейских углей К. И. Иносова отмечает большое количество гелифицированных остатков репродуктивных органов н л а у н о в ы х , а также мелких час тиц, сходных с листовыми тканями растений и спор. Это объ ясняется тем, что в составе органов снороношеиий много стой ких воскоподобных веществ. Обилие подобных остатков в угле повышает такие ценные технологические свойства его, как спекаемость, коксуемость. Стойкость тканей, образующих органы спороношения (стробилы), к разложению в кислой среде объ ясняет чрезвычайно редкую встречаемость этих органов в слабофюзенизированном состоянии. Гелифицированные остатки стробилов нлауновых образуют слойки равномерно распреде ленных по разрезу пластов; в таких слойках количество органов спороношения доходит до 70%, а в среднем по пластам состав
ляет 10—30% угольной массы. |
площади, лежащей |
Н а Б е л г о р о д с к о - О б о я н с к о й |
|
па южном склоне Воронежской антеклизы |
(палеогеографичес |
ки —■ на южном побережье Воронежского |
полуострова), угле |
носные отложения выполняют впадины сильно расчлененного рельефа докембрийского фундамента. Угленосность уменьшает ся к выступам палеорельефа. Как и в Подмосковном бассейне, угольные пласты встречаются в бобриковском и тульском, а тонкие пропластки — также в алексииском и михайловском го ризонтах нижней половины визейского яруса.
Торфонакопление шло в очень сложной обстановке па забо лоченных участках морского побережья, временами захватывае мого морем. Пласты угля чередуются с болотными глинами,
известняками, переотложенными бокситами (красными, |
белыми |
|
и |
темно-серыми с закисным железом, пиритом и марказитом), |
|
а |
также конгломератом, состоящим из полуокатаиной |
гальки |
протерозойских железных руд. На выступах кристаллического фундамента сохранилась красноцветная латернтная кора вы ветривания, местами мощностью более 100 м. Продукты размы ва ее сносились в прибрежные болота.
Все угли Белгородско-Обоянского угленосного района, вне зависимости от типа, содержат много фюзена. По преимущест ву это гумусовые угли, спорово-фюзеновые дюрены или кларенодюрены, реже смешанные или сапропелевые. Условия торфонакопления здесь отличались от тех, которые были в восточной
8! |
115 |
части южного крыла Подмосковного бассейна, прежде всего налеганием угленосных пород непосредственно на железоруд ные толщи протерозоя, а также большей расчлененностью подугольпого рельефа. Это вызывало энергичный привнос в торфя ные болота продуктов размыва латеритной коры выветривания. Тс же продукты, но в несколько меньшем количестве, приноси лись и на болотистую низменность южного крыла Подмосков ного бассейна, окаймлявшую с севера Воронежский полуостров, на южном берегу которого лежала Белгородско-Обоянская уг леносная площадь. Климат полуострова был относительно суше, чем Украинского выступа, по не аридный.
По-видимому, роль илауиовых в торфоиакоплении на Бел • городско-Обоянской площади была еще больше, так как среди определенных палеоботаниками остатков преобладают именно их фитералы.
П о д м о с к о п н ы й б а с с е й н — это прекрасный полигон для постановки комплексного изучения обстановок древнего торфонакоплення. Дугой, протяженностью более 800 км, он тянется по границе экваториальной и относительно более су хой (субаридной) тропической зоны, приближаясь к последней на северном и восточном флангах и уходя в глубь экваториаль ной зоны на юго-западе. Климатические различия, неодинако вое минеральное питание болот, сложная геоморфология под угольного ложа, меняющаяся в известных пределах торфообра зующая растительность — все это создавало множество очень своеобразных обстановок торфонакоплення, не похожих одна на другую, и, конечно, необыкновенное разнообразие углей.
Среднее но их разновидностям дает |
следующее соотношение |
|||
микрокомнонентов (табл. |
2). |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
"руппа, класс и разно |
Микрокомпонентный |
состав углей (в % ) |
||
гелпфи- |
фюзени- |
лмиоид- |
сапропе |
|
видность углей |
ные и су |
|||
цирован- |
зпрован- |
берино |
левые |
|
|
ные |
ные |
||
|
|
|
вые |
|
Г у м о л и т ы |
|
|
|
|
Гелнтолиты: |
|
|
|
|
Клареновые |
88 |
3 |
9 |
— |
Дюрено-клареновые |
70 |
10 |
20 |
|
Липоидолиты: |
|
|
|
|
Кларено-дюреновые |
60 |
7 |
30 |
3 |
Дюреновые |
41 |
7 |
50 |
2 |
Липтобиолитовые |
24 |
2 |
73 |
1 |
116