Файл: Егоров, А. И. Очерки угленакопления.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 68

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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