Месторождения твердых каустобиолитов

Основные геолого-генетические факторы угленакопления

На начальном этапе углеобразования, длившемся десятки тысяч лет, в биосфере происходила седиментация комплексных органических и минеральных веществ. Исходными органическими веществами были простейшие планктонные водоросли и наземно-болотная растительность.

Накопление органической массы протекало в обводненной среде при ограниченном доступе свободного кислорода. При разложении водорослей на дне водоемов и смешении их с глинистыми частицами образуется гнилостный ил в виде студенистой массы, называемой сапропелем. С отмиранием наземно-болотной растительности связано образование торфа и накопление гумусовых веществ. Благоприятными условиями для торфообразования служат болота со стоячей, практически бескислородной водой.

Основными составными компонентами растительной массы являются целлюлоза и лигнин. При торфообразовании происходит их разложение и усвоение микроорганизмами. Этот процесс называется гумификацией. В начальной стадии он протекает в аэрируемой среде, а в дальнейшем, после погружения торфяника ниже уровня грунтовых вод, при участии анаэробных бактерий и с образованием из лигнинно-целлюлозных веществ гуминовых кислот. Таким образом, торф — это гумитовое горючее ископаемое, являющееся, как и сапропель, промежуточным образованием на пути к углю.

На следующем этапе, продолжительностью многие миллионы лет, в литосфере в процессе диагенеза под действием физико-химических и геохимических факторов началась углефикация слаболитифицированных отложений с образованием бурого угля. При этом важную роль играли процессы гелификации, фюзенизации, битуминизации и элювиации.

Гелификация — процесс превращения растительной и торфяной массы в коллоидальное вещество гель.

Фюзенизация — увеличение количества углерода и почернение остатков лигнинно-целлюлозных тканей растений и продуктов гелификации в результате их окисления с сохранением фрагментов изначального строения.

Битуминизация — это процесс восстановительного преобразования на стадии эпигенеза сапропелевого органического вещества в углеводороды (битумы), богатые водородом.

Элювиация — процессы привноса и выноса, приводящие к накоплению лииоидных жироподобных и других компонентов.

Угленакопления происходили в ритмически сложенных терригенных и карбонатно-терригенных формациях. Соответственно выделяются два угленосных ряда — лимнический и параллический (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Угленосная подгруппа осадочных формаций.

Лимитеский ряд включает внутриконтинентальные месторождения углей озерно-болотных фаций. К ним относятся Подмосковный, Канско-Ачинский и др. угленосные бассейны бурых углей.

Месторождения параллического ряда формировались преимущественно в палеозое в прибрежно-морских фациях в условиях гумидного (влажного) тропического климата и постоянного погружения континентальных окраин под уровень океана. Такие условия возникали в молодых континентальных рифтовых зонах, со временем трансформирующихся в авлакогены, а также на пассивных континентальных окраинах. Месторождения этого ряда характеризуются большой мощностью, дислоцированностью и метаморфизмом угленосных толщ с многочисленными маломощными пластами угля. Они образуют угольные бассейны — Донецкий, Печорский, Карагандинский, Кузнецкий (рис. 2.50).

Рис. 250. Фрагмент структуры Кузбасса в разрезе (по В. И. Яворскому):

• 1 — переслаивание песчаников с аргиллитами и алевролитами (С^); 2 — песчаники с прослоями аргиллитов и алевролитов (Р,);
• 3 — угольные пласты; 4 — разрывные нарушения