Поскольку мы уже имеем общее представление о том, как формировалась земная кора и гидросфера, то естественным будет такой вопрос: а как происходило формирование во времени полезных ископаемых? Это не только интересная, но и
важна для нас информация, поскольку без изучения, добычи и использования полезных ископаемых человечество пока не может существовать. Возраст полезных ископаемых в некоторых случаях является определяющим для их прогнозирования и поисков. Мы должны знать, когда и где они образовались, где их следует искать.
Как и в этих случаях, существуют простые случаи, то есть системы с летучим элементом и одним растворенным веществом, или с двумя или более, и становятся все более сложными с помощью двойных солеобразований, гидратированных солей, разделения кристаллов в смеси, Ключевым исследованием является исследование Ван Гоффа о осаждении многих минералов кальция, калия, магния, натрия, таких как полигалогенит, кизерит, карналлит, бишоффит и т.д. Из салгемического поля в Штассфурте.
Долгое время фундаментальным для исследования кристаллизации из водного раствора была теория Нернста о том, что вход вещества происходит в виде диффузионного тока из окружающего раствора, насыщенного растущим кристаллом, который немедленно поглощает слой насыщенной жидкости Кроме того, ряд химических и физических побочных эффектов способствовал решению проблемы. Изучалось влияние добавления веществ в растворы на процесс кристаллизации и кристаллического плавника. кристаллов и его влияние на явления роста и образование вицинальных граней.
Сразу же следует уточнить, что понятие о полезных ископаемых очень широк, представление о них менялись во времени. Это учение представляет интерес не только для геологии, которая считает его одним из основных направлений своей деятельности, но и географии и других наук, которые занимаются вопросами территориального размещения полезных ископаемых, условий добычи и рационального их использования. Полезные ископаемые принято подразделять на три основные группы: рудные, нерудные и горючие. Попробуем рассмотреть особенности развития во времени только полезных ископаемых.
Обсуждался вопрос о векторной анизотропии скорости роста, тесно связанной с кристаллическим платьем. Исследована связь между анизотропией роста и анизотропией раствора, а также между кристаллической оболочкой и парагенезисом. И многие другие вопросы были рассмотрены, но точные количественные исследования были в любом случае еще более сложными для многих тревожных факторов. Более того, более трудно, минералы могут возникнуть из-за химического осаждения из-за реакции между двумя растворами: например, раствор сульфата бария и сульфат железа выпадает в осадок сульфата бария.
Типичным примером рудных полезных ископаемых являются железные руды, которые человек начал осваивать практически с начала своего развития. Они различаются по составу, условиям образования и возрасту. Формирование таких руд происходило уже в древней истории земной коры. Мы говорили о грандиозном их накопления в докембрии, около 2,3 млрд лет назад. Они известны в Криворожском бассейне, в пределах Курской магнитной аномалии (КМА), на Балтийском и Канадском щитах. Такие скопления связаны с породами, получившие название железистых кварцитов или джеспилитов. Предполагается, что они сформировались в своеобразных водных бассейнах раннепротерозойского возраста, возможно, за счет космического поступления соответствующего вещества (железные метеориты).
Другим важным действием является то, что из-за карбонатов кальция и кремнезема в растворе. Мощность растворителя в воде резко возрастает с увеличением температуры и давления, поэтому при спусках эти воды обогащаются минералами, которые затем осаждаются, когда они снижают температуру и давление.
А также для химического действия циркулирующих растворов или магматического разделения паров и газов их минералогические компоненты будут возобновляться в медленном и общем метаморфическом процессе. В частности, когда образована горная цепь, интенсивные явления гофрирования они достигают почти полной рекристаллизации или превращения минералов. Вот как генезис этих, как нормальных элементов метаморфических пород.
Еще одна группа железных руд формировалась под влиянием гранитов, сталкиваются с карбонатными породами. В результате термального воздействия и привнесение определенных компонентов их накопления на грани магматических пород и карбонатов образуются своеобразные жа-ны, с которыми чаще всего связаны месторождения железа, меди, полиметаллов. Активно такое рудообразования происходило в позднем палеозое, в течение герцинского горообразования (325-250 млн лет назад). В частности, значительные скопления таких руд известны в пределах Урала, Алтая, Центральной Европы, Казахстана, в других регионах.
Эпидоты и гранаты, хлориды, серпентин и тальк, слюда и каолин, салманиты и цианиты и многие другие являются минералами, характерными для нового метаморфического генеза. Их формирование из примитивных минералов вносит свой вклад в пневматическую гидротермальную химию. Минералогический состав метаморфической породы также связан с зоной глубины, где произошел процесс трансформации, или более или менее интенсивными тектоническими событиями в течение орогенетического цикла.
Так, например, действие при слегка повышенной температуре и давлении воды и двуокиси углерода на ортофото, генерирует мусковит, каолин и кварц. Подобные реакции приводят к генезису оливинового серпентина или пирофорного пирувата, хлорита или талька у амфибий.
В конце концов, существование железорудных бассейнов происходило и в совсем недалеком прошлом. В частности, в пределах Украины известна неогеновая железорудное формация Азово-Причерноморской провинции. Она включает рудоносных площади Керченского полуострова, при-сивашшя, Херсонской и др.. Здесь сформированы железные руды имеют осадочного хемогенным происхождения и накопленные в больших лагунах. Предполагается, что это происходило за счет жизнедеятельности своеобразных бактерий. В месторождениях Керченского п-ова содержание железа в руде достигает 37-40%, а мощность рудных слоев составляет 10-12 м. Процесс протекал около 3,5 млн лет назад, о чем свидетельствует многообразие процессов железорудного накопления.
Характерным в празинитовых зеленых породах является метаморфический генезис интимной ассоциации: «альбитовый эпидот», путем сортировки исходных изоморфных содико-кальциевых смесей плагиоклаза. Это наблюдается в областях, не очень глубоких, где они не слишком высокие или в в которых преобладают динамические воздействия, поэтому влияние фактора давления вытесняет систему в сторону вышеупомянутой ассоциации, которая в сборке имеет меньший молекулярный объем соответствующей смеси плагиоклазы.
Как последнее пневматолито-гидротермическое проявление метаморфических явлений, образование минералов литоклаза, то есть кристаллов, которые справляются с расколами метаморфических пород, можно увидеть во многих альпийских полях: Готтардо, Оссола, Альто-Адидже, Тироль и т.д. следующий список может дать представление о наиболее распространенной серии минералов для одного из этих гнейсовых породных пород, упорядоченных по наблюдаемой генетической последовательности: анфибол, эпидот, титанит, хлорит, альбит, адулярия, кварц, кальцит и цеолит.
Очень интересным и показательным является процесс вугленакопичення, формирования во времени угленосных отложений. Для него характерно не только неравномерность накопления углей, но и четко выраженное территориальное перемещение угленосных бассейнов в разные интервалы геологической истории. Следует отметить, что этот процесс начался только из среднего палеозоя. Более древних угленосных отложений практически нет, поскольку в древние интервалы времени растительного мира на земной поверхности в значительных масштабах еще не существовало. Уголь среднего палеозоя образует незначительные скопления в разных районах Европы: Приуралья, Прикаспия, Западного Донбасса, Воронежской возвышенности и др.. Еще раз напомню, что средний палеозой (интервал времени - 400-325 млн лет назад) характеризовался тем, что в то время сошлись материки Северной Америки и Лавразия, а на месте бывшего океана Япетус сформировались многочисленные широкие лагуны, в которых начала накапливаться растительное органика. Кстати, именно тогда на земную поверхность в значительных масштабах начали выходить и морские организмы.
И, наконец, следует помнить, что новые минералы могут быть получены для процессов изменения минералов на поверхности земной коры. Они в основном обусловлены действием внешних или атмосферных агентов, то есть действием кислорода, воды и углекислого газа. Поэтому наиболее распространенными трансформациями являются гидратация, окисление, карбонизация.
Существуют минералы, устойчивые к атмосферным агентам, так как есть другие, которые легко атакуют и разлагаются. Например, на силикатах наблюдаются поверхностные явления, аналогичные явлениям, вызванным пневматолитическими или гидротермальными изменениями, приводящими к распаду пород, явление, которое начинается с седиментации. Например, превращение полевого шпата в белую слюду и чаще в каолин. Обычно внешними агентами агента нет образования чистого каолина, такого как эндогенные, но коллоидные гидратированные коллоидные силикаты неопределенного состава, которые являются глинистым веществом.
Порой наиболее активного вугленакопичення стал поздний палеозой (325-250 млн лет назад). В этот интервал истории накопилось более половины всех известных запасов угля. Пизнепалеозойским угленосные отложения образуют два четко разграничены пояса. В течение среднего карбона вугленакопичення происходило на территориях Центрального Казахстана (Карагандинский бассейн), Донбасса, в бассейнах Западной Европы, южной части Англии, в Аппалачах Северной Америки. Структурный план середньоперм-ского угленосного пояса Евразии резко отличается от более древнего каменноугольного. Он образует трансматериковий пояс угольных бассейнов, простирающаяся от Печоры и Таймыра через Тунгусський и другие бассейны Сибирской платформы, а также Кузбасс и тянется на северо-восток Индостана. Интересно, что территориального сочетания этих двух поясов не зафиксировано.
В тропических регионах для более интенсивного действия фельдшпаты приводят к образованию латерита. Большой интерес представляют изменения сернистой металлической руды на действие воды и атмосферного кислорода. Пириты очень легко атакуются, и при окислении они обеспечивают кислотные растворы для серной кислоты, сульфата железа и сульфата трехвалентного железа.
При прохождении в процессе окисления пирит превращается в оксид гидрата железа, и характерными особенностями являются медленные замены пиритового лимонита, которые последние сохраняют примитивные кристаллические формы. Также помните о подобных псевдоморфозах малахита, о медных рудных минералах. Неравномерности включают железные весла, основные карбонаты меди, сульфаты, которые являются минералами в области изменения металлических отложений.
Мезозойская и кайнозойской вугленакопичення характеризуется резким снижением своих масштабов. Оно связано в основном с азиатской частью материка. Для него, как и для предыдущих этапов, характерна неравномерность развития этого процесса во времени, чередование эпох угасание или активизации накопления угля, а также скачкообразное перемещение разновозрастных угленосных бассейнов. Из больших бассейнов этого времени можно назвать лишь Юго-Якутский и Вилюйский. Конечно же, это мелкие и рассеянные угленосные депрессии. Кроме этого, наиболее активное пизнепалеозойским вугленакопичення совпадает по времени с гер-цинским горообразования. Этот интервал времени характеризовался наиболее резкой дифференциацией рельефов, создавало благоприятные условия для интенсивного вугленакопичення.
Интересно, что действие вышеупомянутых сульфатов легко растворяется и циркулирует в подпочве: сульфат железа может окислять сульфиды и сульфиды свинца, цинка и меди. Сульфат железа может воздействовать на одни и те же восстановительные сульфиды в области, лежащей в основе изменения, высвобождая нативные металлы, такие как золото, серебро, свинец, медь, мышьяк, сурьму, висмут.
Мы уже видели, что растворы сульфата цинка, железа и меди все еще могут иметь место в случае реакций с двойным обменом в известняковых породах, метасоматических карбонатных отложениях. Из химических элементов, которые дают минералы, только те из платиновой группы остаются неизменными в земной коре в нативном состоянии, поскольку они были разделены первичным магматическим процессом.
К полезным ископаемым следовало бы отнести подземные воды. Мы привыкли к их почти повсеместное распространение, считаем, что это и полезное ископаемое, которая формируется уже на наших глазах, запасы ее могут непрерывно восстанавливаться и нам не грозит ее дефицит. Об этом свидетельствуют условия накопления грунтовых вод, верхнего водоносного горизонта. Вместе с тем многие специалисты уже сегодня прогнозируют, что в ближайшие десятилетия она может стать одной из самых важных и востребованных полезных ископаемых. Следовательно, есть смысл уточнить, как происходит ее накопление во времени.
Мир кристаллического порядка. Внешние качества минералов, вес, форма, цвет, прозрачность, твердость, повлияли на человека с доисторических времен. Достижения в науке позволили минералогии обнаружить, что эти характеристики определяются регулярной структурой, в которой атомы расположены в кристаллических решетках. Минералы могут состоять из одного или нескольких элементов. В порядке собственной решетки каждый минерал несет историю его образования: процесс кристаллизации фактически осуществляется таким образом, который зависит от температуры, давления и концентрации химических элементов.
Вместе с грунтовыми водами, которые формируются сегодня, существуют и более древние разновидности, которые получили название седиментационных или седиментогенних. Это воды древних морских бассейнов, которые сохранились в накопленных осадках, а затем в процессе дальнейшего преобразования, диагенеза, уплотнения и перемещения оказались в породах, содержащих их. Частично они могут использоваться. Более распространенными являются воды артезианских бассейнов, находящихся на значительной глубине и обычно под большим давлением. Примером одной из таких крупнейших структур у нас может быть Днепровско-Донецкий артезианский бассейн. его верхние водоносные горизонты содержат пресные воды, активно используются.
Элементы для классификации. В природе известно более 500 различных минералов, которые сортируются по классам, определенным характерной атомной группой кристаллической решетки. В случае природных элементов это единственный атомный вид; в классах сульфидов, оксидов и галогенидов характеристическая группа представляет собой отрицательный атом заряда; или в карбонатах, сульфатах, нитратах и силикатах представляет собой комплекс координированных атомов. Все эти классы содержат полезные ископаемые, представляющие значительный экономический интерес.
Такие воды содержат полезные компоненты, которые делают их более привлекательными, чем грунтовые. Они пока не загрязнены. Изучение скорости перемещения подземных вод и размеров артезианских бассейнов позволяет специалистам утверждать, что сформировались они около 15 тыс. лет назад - в эпоху последнего похолодания. Вместе чрезмерно активный отбор таких вод не позволит компенсировать их поступления и теоретически возобновляемая полезное ископаемое не будет успевать удовлетворять наш спрос. Такое явление обязательно следует учитывать нашим экологам.
Наиболее важной группой с точки зрения обилия на поверхности Земли является силикаты, на которые приходится около 80% возникающих минералов. Необычайное разнообразие этих минералов определяется универсальностью их фундаментального структурного элемента - силикатной группы, аниона, образованного атомом кремния, связанным с четырьмя атомами кислорода в тетраэдрической конфигурации. Этот элементарный блок оснащен большой монтажной способностью в том смысле, что он подходит для уплотнения и формирования сложных и различных трехмерных структур.
Мы привыкли к тому, что почти все полезные ископаемые, кроме грунтовых вод, не могут быть отнесены к возобновляемых и требуют осторожного использования. А могут существовать рудные полезные ископаемые, которые в достаточно больших объемах формируются сейчас? Самое интересное, что такие есть! Речь идет о железорудные и марганцевые конкреции, образующиеся на дне Мирового океана. Их начали изучать сравнительно недавно, но они сразу заинтересовали специалистов. На глубине более 4 км такие скопления образуют почти сплошной слой. Эти конкреции содержат до 36% марганца, а также железо, Ку-Прум, Никель, Кобальт, Титан, молибден и другие элементы (более двадцати). В США, Японии, ФРГ уже разработаны технические приемы их добычи. Главной проблемой их использования является только экономические показатели такого процесса, а также экологические последствия подобных разработок. И поскольку мы заговорили о скорости формирования полезных ископаемых, следует отметить, что темп современной роста подобных образований на дне океана вполне может удовлетворить насущные потребности человечества.
Фактически, в своих вершинах атомы кислорода могут связываться с другими атомами кремния, создавая цепочки, плоскости или геммации тетраэдрических групп, а также другие атомные виды. Процесс образования минерала связан с переходом от неупорядоченной фазы, в которой атомы не связаны со структурой, до упорядоченной фазы. Кристаллизация происходит путем ряда химико-физических реакций, контролируемых давлением и температурой, результатом которых является организация атомной решетки. Поэтому каждый минерал является следствием особых условий среды, в которых он образуется, включая концентрацию химических элементов.
Как пример мы рассмотрели особенности формирования во времени лишь нескольких полезных ископаемых, показали лишь отдельные закономерности пространственно-временного развития этого процесса. Таких примеров можно привести немало. Это предмет изучения ряда наук и учений, среди которых можно назвать металлогении (наука о рождении металлов), минерагения, учение о горючие полезные ископаемые и др.. Очень сложным является установление закономерностей формирования нефтегазовых скоплений, которые непрерывно перемещаются, образуются в результате как преобразование в недрах каких-то органических веществ, так и глубинного поступления углеводородов. И, конечно же, демонстрируют многообразие истории развития земной коры.
Кристаллизация из магмы или лавы, через которую образуются минералы изверженных пород, является одним из основных минералогических процессов. Во время охлаждения расплавленного материала различные минералы постепенно разделяются в соответствии с условиями температуры и давления. Состав магматического заклинания изменяется из-за избирательной потери химических веществ, составляющих минералы: это определяет тип минералов, которые образуются позже. Порядок сегрегации, называемый дробной кристаллизацией, следует точным правилам и соответствует переходу от высокотемпературных кристаллических конфигураций к стабильным конфигурациям при более низкой температуре.
Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.
Другими важными процессами образования минералов являются: осаждение из горячих водных растворов и прямой поток твердого пара в вулканические выдохи вулканической сублимации; испарение воды, главным образом из морей, с последующей кристаллизацией содержания соли; действие живых организмов, ведущих к построению оболочек и минеральных скелетов; химико-физические превращения существующих минералов, происходящих в земной коре или на поверхности из-за метеорных агентов.
Изучение структур силикатов, самой большой группы минералов, немного напоминает игру со зданиями. Общим кристаллическим элементом этой группы является единственный тетраэдр с центром катиона кремния и анионами кислорода, размещенными в вершинах: это минимальная элементарная форма, с которой можно построить решетки известных силикатных видов. Фактически, тетраэдр является простейшим из твердых геометрических форм.
Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!
Общая характеристика ископаемых растительных видов топлива
Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.
Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.
Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.
Форма рельефа | Строение коры, ее возраст | Основные виды ископаемых | Примеры |
Равнина | Щиты времен археозоя, протерозоя | Много железных, марганцевых руд | Русской платформы |
Плиты древних платформ, формирование которых происходило во времена палеозоя | Нефть, газ, уголь и прочие ископаемые растительного происхождения | Западная Сибирь |
|
Горы | Молодые горы альпийского возраста | Много полиметаллических руд | |
Старые, разрушенные горы времен мезозоя | Казахский мелкосопочник |
Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.
Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.
Важность для промышленности и человека
Как мы уже и говорили, многие из этих веществ - настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.
В принципе, обо всем этом вам расскажет Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.
Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.
Характеристика образования гумусовых углей
Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.
Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.
Так как образовывался непосредственно уголь?
Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.
Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.
Давление и время…
Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).
Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.
Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?
О процессе образования смешанного типа углей
Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.
Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.
После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.
Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.
О химическом составе углей
В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.
Классификация веществ, входящих в состав углей
Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:
- Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
- Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
- Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
- Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.
Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.
Основные сведения о добыче угля
Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.
На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы.
Прочие важные вещества
Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.
в современной промышленности
Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.
Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.
Горючий сланец
Это твердое горючее ископаемое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.
Дифференциальный состав
Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.
Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.
Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.
