double arrow

Ископаемые угли

Среди осадочных горных пород по их свойствам особо выделяют группу пород органического происхождения, представляющих собой смеси соединений углерода с водородом, азотом, серой, кислородом. Наибольшее значение среди таких пород имеют ископаемые угли.

Состав углей характеризуют отдельно по органической массе и минеральным включениям.

Органическую массу углей оценивают по содержанию углеродных микрокомпонентов, различимых под микроскопом:

- витрен – однородная черная блестящая и хрупкая разновидность угля;

- кларен – полублестящий уголь;

- дюрен – вязкий матовый и зернистый уголь;

- фюзен – волокнистый рыхлый серовато-черный уголь.

Содержание углерода в сухой беззольной массе углей зависит от степени их метаморфизма. Так, наименее метаморфизованные длиннопламенные угли содержат 76–79 % углерода, антрациты – 93–95 %.

Минеральные включения угля присутствуют в нем в виде неуглеродных составляющих и элементов-примесей.

Включениями в угле могут быть различные минералы – кварц, глины, пирит, кальцит и др. Относительное массовое содержание этих минеральных компонентов, переходящих при сжигании углей в золу называют зольностью углей. Она находится в пределах 5–50 %.

Потребительское качество углей снижается при наличии в них серы, общее количество которой колеблется от долей процента до 5–6 %.

Каменные угли Кузбасса, например, содержат серы в 5–10 раз меньше, чем угли Донбасса.

Микроэлементы – примеси в углях представлены обычно бериллием, ванадием, галлием, германием, медью, молибденом, ураном. Содержание таких микроэлементов в углях достигает 500–600 г/т.

1.5 Горные породы: массив, породная масса, образец

В зависимости от характера преобладающего типа связей зерен выделяют основные виды пород:

- рыхлые (раздельно-зернистые) – связи между зернами часто практически отсутствуют, породы представляют собой механические смеси частиц одного или нескольких минералов (пески, гравий, галечник);

- твердые (скальные) – связь между частицами минералов жесткая, химическая (песчаники, граниты, диабазы гнейсы, сиениты);

- связные – связи между дисперсными частицами породы сильно меняются в зависимости от влажности – от молекулярных в плотном сухом состоянии до ионно-электростатических в увлажненном состоянии (глины, лёссы, суглинки).

Характеристики свойств пород в различных объемах могут отличаться друг от друга, например из-за блочной трещиноватости, слоистости.

Поэтому при изучении горных пород выделяют понятия породного массива, горных пород в массиве, разрушенных горных пород (породных масс) и образцов горных пород (отдельных изолированных кусков).

Породный массив (массив горных пород, сокращенно "массив") – это геологическое тело, состоящее из совокупности горных пород, сформировавшееся в определенной геолого-структурной обстановке и характеризующееся присущими ему физическими и геологическими особенностями.

Горная порода в массиве – это горная порода, находящаяся в массиве в естественном состоянии.

Разрушенные горные породы (породная масса) – это разрыхленные, раздробленные искусственно или в результате сдвижений массивов твердые или связные (см. выше) горные породы.

Естественно рыхлые породы могут перейти в группу разрушенных вследствие нарушения их первоначальной укладки и сцепления в результате, например, погрузочно-транспортных работ.

Образцы горных пород – отдельные части скальных и связных пород, а также малые объемы рыхлых пород.

Следовательно, образцы горных пород – это те исходные элементы, сочетание которых образует более сложные образования – горную породу в массиве, массив горных пород, разрушенную породу.

Свойства образца горной породы обусловлены свойствами, расположением и связью слагающих его минералов.

Отличия в свойствах и поведении пород в образце и в породном массиве, а также массива горных пород и породной массы обусловлены:

- различием в составе (в образце минеральный состав не всегда соответствует составу горной породы в массиве или разрушенной породы; породный массив сложен разнообразными по составу породами);

- различием в строении – расположении основных структурных элементов, их формы, ориентировки (в образце может отсутствовать слоистость, в то время как породный массив слоистый);

- различными внешними условиями, в которых находится порода: давлением, температурой, электрическими полями, степенью и характером насыщения пород газами и жидкостями и т. д.;

- силами связей, контактными условиями и степенью нарушенности пород – образец чаще всего менее нарушен трещинами и пустотами, чем горная порода в массиве, породный массив или разрушенная горная порода.

Наличие пор, пустот и трещин в породах предопределяет их многофазность, так как все пустоты в естественных условиях обычно бывают заполнены газами, жидкостями или инородными телами, что обусловливает возникновение в породах множества физических эффектов, отличающих их поведение от классических твердых тел.


Сейчас читают про: