Лекция 12. месторождения углей

ЛЕКЦИЯ 12.  МЕСТОРОЖДЕНИЯ  УГЛЕЙ

Уголь  образовался  из  древних  растений  и  относится  к  фитогенным  образованиям.

Первичная  органическая  масса  ископаемых  углей  разделяется  на  сапропелевую  и  гумусовую.

Сапропелевые  осадки  (из  простейших  планктонных  водорослей),  в  них  мало  клетчатки.

Гумусовые  осадки  (из  высших  растений).

По  происхождению  различаются:

а) лимнические  месторождения  (в  озёрах);

б) параллические  (прибрежно-морские).

Высшие  растения  содержат:

а) лигнит  и  целлюлозу  (60-70%);

б) белки  (до  15%);

в) кутина,  воск,  смола,  суберин  (до  5%).

При  разложении  растительной  массы  образуется  торф  (исходный  материал  для  гумусовых  углей).

Захоронение  органической  массы → диагенез → метаморфизм → ископаемые  угли.

Направленность  изменений:

Сапропель,  торф → бурый  уголь → каменный  уголь → антрацит → шунгит,  графит.

Состав  углей:

а) органическая  масса - C  (60-96%)

H  (1-12%)

O  (2-20%)

N  (1-3%).

б) минеральная  масса - (Si,  Al,  Fe,  Ca,  Mg,  K,  Na  и  др.).

Структура  углей  определяется  4-мя  показателями:

а) матовые  части  (фюзен  и  дюрен);

б) блестящие  (витрен  и  кларен).

Технический  состав  углей:

а) негорючая  масса:

влага  (W);

зола  (A).

б) горючая  масса:

летучие  компоненты  (V);

кокс  (К);

сера  (S).

Сера  подразделяется  на  органическую.

Общие  запасы  углей  в  СССР  по  возрасту  (млрд. т.):

Карбоновый  475

Пермский  3291

Триасовый  2,69

Юрский  1534

Меловой  1234

Палеогеновый  и  неогеновый  265.

Распределение  бассейнов  в  СССР.

Каменноугольные         Донецкий,  Подмосковный,  Кизеловский,  Львовско-Волынский).

Пермские         (Печорский,  Кузнецкий,  Минусинский,  Таймырский,  Тунгусский).

Юрские  и  меловые          (Восточная  Сибирь,  Забайкалье  и  Дальний  Восток). 

Меловые,  палеогеновые  и  неогеновые  (Дальний  Восток,  Сахалин).

Масштабы  запасов:  (млрд. т.)

1) Тунгусский,  Ленский  > 1000

2) Кузнецкий,  Канско-Ачинский,  Таймырский  200-700

3) Донецкий  50-100

4) Тургайский,  Печорский,  Карагандинский,  Иркутский  30-50.

ГОРЮЧИЕ  СЛАНЦЫ

Горючие  сланцы - это  песчанистые  и  известковистые  породы,  содержащие  органическое  вещество  и  обладающие  горючими  свойствами.

От  углей  отличаются  меньшей  теплотворностью  и  большой  зольностью.

Горючие  сланцы  по  происхождению  подразделяются  на:

1) гумусовые;

2) битуминозные;

3) сапропелевые  (имеют  промышленное  значение).

Возраст  месторождений:

1) Кембрийский  (Северо-Восток  Сибирской  платформы);

2) Ордовикский  (Прибалтика,  Швеция);

3) Девонский  (Тиман,  Урал,  Кузнецкий  бассейн);

4) Каменноугольный  (Казахстан,  Урал,  США,  Канада,  Англия  и  др.);

5) Мезозой  (Русская  платформа,  Казахстан,  Канада,  Англия  и  др.).

МЕСТОРОЖДЕНИЯ  НЕФТИ  И  ГАЗА

Общие  сведения

Нефть - горючая  маслянистая  жидкость,  состоящая  из  углеводородов,  твёрдых  битумов  и  органических  соединений  (кислородных,  сернистых  и  азотистых).

Углеводороды  по  составу  подразделяются  на  метановые,  нафтеновые  и  ароматические.

Природный  горючий  газ  состоит  из  метана,  этана,  пропана  и  бутана.

Твёрдые  углеводороды:  озокерит  (метанового  ряда)  и  асфальт  (нафтенового  ряда).

Гипотезы  происхождения  нефти  и  газа  подразделяются  на  органические  и  неорганические.  Наиболее  распространённой  является  органическая  гипотеза.

Органическая  гипотеза.

Исходный  материал - остатки  растительной  и  животной  массы  (в  основном  сапропель).

По  подсчётам  в  тканях  планктона  ежегодно  накапливаются  десятки  млрд. т.  углерода.  Эта  органическая  масса  превращается  в  битуминозное  вещество,  а  в  дальнейшем  под  действием  бактерий  образуются  битумы.  В  последнюю  стадию  нефть  и  газ  перемается  в  благоприятные  структурные  горизонты,  образуя  газонефтяные  месторождения.

По  Н. Вассоевичу  вертикальная  зональность  нефтематеринских  пород  выглядит  таким  образом:

1) в  зоне  диагенеза  образуется  метан;

2) в  зоне  катагенеза  (на  глубине  3-5 км)  формируется  нефть  и  газ;

3) на  глубине  5-7 км  образуются  газоконденсаты.

Литология  газонефтеносных  отложений.

На  месторождениях  выделяются  две  группы  пород:

а) породы - коллекторы,  характеризующиеся  высокой  пористостью  и  проницаемостью  (песчаники,  трещиноватые  известняки,  кварциты  и  изверженные  породы);

б) породы - экраны  с  низкой  проницаемостью  (глинистые  сланцы  и  др.).

Геологические  структуры.

Разделяются  на  две  группы:

1) Пластовые,  в  которых  нефть  и  газ  локализуется  в  пластах - коллекторах.

2) Массивные,  которые  не  подчиняются  определённым  пластам,  а  локализуются  в  определённых  структурах.

В  складчатых  районах  выделяются  две  группы  структур:

а) в  антиклиналях  и  б)  в  моноклиналях.

На  платформах  другие  структуры:

а) куполовидные  и  брахиантиклинальные  поднятия,  б) гомоклинали,  в) эрозионные  и  рифовые  массивы,  г) синклинальные  прогибы.

Газонефтяные  бассейны  по  тектонической  позиции  подразделяются  на  4  группы:

1) внутриплатформенные  прогибы  (Мичиганский,  Печорский,  Урало-Волжский,  Днепровско-Донецкий  и  др.);

2) в  краевых  частях  платформы  (Северо-Каспийская  впадина);

3) впадины  древних  глыбовых  гор  (Ферганская,  Таджикская,  Джунгарский  бассейн  в  Китае);

4) предгорные  и  внутренние  впадины  альпийских  горных  сооружений  (Южно-Каспийский,  Азово-Кубанский,  Предкарпатский  и  другие  бассейны).

Возраст  месторождений  самый  разнообразный.

Наибольшее  количество  месторождений  отличаются  в  отложениях,  начиная  с  девона  до  киммерийского  цикла  включительно.