24/07/2025
⚒Буре вугілля. Генезис та поширення.
Буре вугілля являє собою перехідну форму твердої горючої корисної копалини осадового походження від торфу до кам’яного вугілля. Його поклади залягають у надрах Землі у вигляді плито- й лінзоподібних тіл з невеликою, порівняно із площею розповсюдження, потужністю. Буре вугілля входить до переліку корисних копалин загальнодержавного значення затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 12 грудня 1994 р. № 827, як тверді горючі корисні копалини.
◾Умови утворення
Вугілля поділяється на:
▪ гумоліти, що утворюються із продуктів перетворення відмерлих вищих рослин;
▪ сапропеліти, що утворюються із продуктів перетворення нижчих рослин і мікроорганізмів;
▪ сапрогумоліти, які є перехідним типом між гумолітами та сапропелітами.
Гумоліти поділяються на гуміти та ліптобіоліти. Сапропеліти поділяються на власне сапропеліти (богхеди) та гуміто-сапропеліти. Сапрогумоліти поділяються на кеннелі та касьяніти.
Більшість викопного вугілля належить до гумітів. Всі інші види становлять прошарки, лінзи у пластах гумітів, рідко утворюють самостійні пласти і поклади.
Для утворення вугілля необхідні сприятливі передумови, а саме:
▪ фітологічні (рослинний матеріал);
▪ кліматичні (забезпечують масштаби життєдіяльності та інтенсивний розклад матеріалу);
▪ геотектонічні (умови захоронення матеріалу);
▪ геоморфологічні (зумовлюють обставини для нагромадження і збереження рослинного матеріалу).
Сприятливим середовищем для утворення вугілля є водойми зі стоячою або слабо рухливою водою, де немає вільного доступу кисню. З нагромадженням рослинних залишків басейн поступово заболочується. За дотримання необхідної вологості та неперервного поступового занурення літосфери болотний режим зберігається дуже довго.
Процес утворення вугілля умовно поділяється на три стадії – біохімічну, хімічну та геологічну.
▪ При біохімічній стадії у болотних умовах відбувається нагромадження та розклад рослинних залишків, що закінчується перетворенням на торф.
▪ Хімічна стадія включає ряд хімічних реакцій, що сприяють створенню однорідної колоїдної маси. Сюди належать геліфікація, фюзенізація, бітумізація.
▪ Геологічна стадія починається після захоронення торфовища, його перетворення на гірську породу, яка під впливом тиску та підвищеної температури зазнає низки поступових перетворень (вуглефікація): торф – буре вугілля – кам’яне вугілля – антрацит – графіт. Процес вуглефікації супроводжується зменшенням об’єму, зміною фізичних властивостей та хімічного складу.
За генезисом вугленосних басейнів побудована генетична класифікація, яка створена за тектонічним принципом з урахуванням геотектонічних умов нагромадження вугленосних формацій.
За характером тектонічних режимів виділяються басейни трьох типів:
▪ Геосинклінальні басейни характеризуються великою потужністю вугленосних відкладів (10–15 км) з чітким та частим чергуванням порід різного складу, значною кількістю пластів кам’яного вугілля помірної потужності, їх витриманістю, лінійною складчастістю, розвиненою системою розломів, наявністю зональності метаморфізму вугілля по вертикалі і по площі.
▪ Платформні басейни характеризуються малою потужністю вуглистої товщі, наявністю бурого вугілля, невеликою кількістю пластів, які характеризуються незначною витриманістю і мають різну потужність. Залягання вугленосних відкладів горизонтальне або пологе, амплітуда розривних порушень незначна.
▪ Для басейнів перехідного типу характерні проміжні значення потужностей вугленосної товщі та пластів вугілля, їх кількості і ступеня витриманості. Особливістю тектонічної будови таких басейнів є розвиток брахіантиклінальних складок, у тому числі куполоподібних.
▪ Існують також полігенетичні басейни, де розвинуті декілька типів одночасно. Наприклад, Донецький басейн, де зі сходу на захід спостерігається послідовна зміна геосинклінального типу на платформний.
◾Фізичні властивості
Буре вугілля відповідає найнижчій стадії вуглефікації і від торфу відрізняється за вищим ступенем перетворення рослинних решток і вищим вмістом вуглецю. Межа між торфом та бурим вугіллям приймається за такими показниками: вміст вуглецю – не менше 64 %, вологи – більше 14 %, теплотвірна здатність – 20,2 МДж/кг. Буре вугілля поділяють на три групи: землисте — Б1, матове – Б2 і блискуче ‑Б3. Між бурим і кам’яним вугіллям ще виділяється перехідне буре довгополуменеве (БД).
Основними фізичними властивостями бурого вугілля є:
▪ колір — світло-коричневий;
▪ блиск (залежить від вмісту вуглеутворювальних компонентів) – при переважанні компонентів групи вітрену та підвищення стадії вуглефікації – блиск збільшується, а при збільшенні вмісту інертиніту та ліптиніту – знижується;
▪ відбивна здатність – 0,30–0,49% (в повітряному середовищі);
▪ злом – землистий і нерівний;
▪ структура (залежить від форми і розміру вуглеутворювальних компонентів);
▪ текстура – крихке із землистою текстурою;
▪ густина – 0,8–1,35 г/см3;
▪ твердість за шкалою Мооса – 2;
▪ мікротвердість– 6–16 н/мм2;
▪ електропровідність – 10–200 Ом*м, буре вугілля поводиться як діелектрик.
▪ Крім названих властивостей вивчають показники заломлення і двозаломлення, тріщинуватість і загальну пористість, міцність, пружні та акустичні властивості.
Найважливішими властивостями бурого вугілля є:
▪ вологість – 16–60%;
▪ зольність – за вмістом золи вугілля буває малозольне (менше 10%), середньозольне (10–20%) та високозольне (більше 20%);
▪ вихід летючих речовин – 67–41 %;
▪ сірчаність — за вмістом сірки вугілля буває малосірчане (0,5–1,5%), середньосірчане (1,6–2,5%), сірчане (2,6–4,0%) і високосірчане (більше 4%);
▪ питома теплота згоряння – 25,5–32,6 МДж/кг.
Елементний (хімічний) склад бурого вугілля:
▪ вуглець – 63–77%;
▪ водень – 4,0–6,3%;
▪ кисень і азот– баластні компоненти вугілля, при збільшенні ступеня вуглефікації їх вміст знижується;
▪ фосфор – належить до шкідливих домішок.
При петрографічних дослідженнях вугілля вивчають мікро- та макрокомпоненти. До мікрокомпонентів вугілля належать наступні групи: вітриніт (геліфіковані компоненти), фюзиніт, інертиніт (фюзенізовані компоненти) та ліптиніт (ліпідні компоненти).
Серед макрокомпонентів вугілля виділяють: вітрен, кларен, дюрен та фюзен. Вони розрізняються між собою за фізичними властивостями (колір, блиск, структура, текстура, злам).
Більше читайте за посиланням ➡️https://insgeo.com.ua/brown_coal/