> Техника, страница 49 > Ископаемые угли
Ископаемые угли
Ископаемые угли, вид твердых ископаемых горючих веществ органического происхождения, называемых, по почину Пото-нье, к а у с т о-б юлитами.
Виды ископаемых углей. Громадное большинство И. у. (каменные и бурые угли) принадлежит к числу гумусовых образований, главным исходным материалом которых являются углеводы. Другая небольшая группа относится к сапропеле-в ы м породам, в образовании которых особую роль играли жиры и,м.б., белки. Из ископаемых сапропелитов к этой группе надо отнести наиболее чистые из палеозойских, т.н.кен-нельских (canwyl, candle—свеча), углей, богатых спорами высших палеозойских растений (смотрите вкл. лист, Ί). Они черного цвета, с раковистым изломом, при прикосновении не пачкают; легко загораются и горят как свеча, оставляя мало золы, и, таким образ., древесного строения никогда не обнаруживают; хорошо поддаются полировке. Иногда уголь этого типа в виде чечевиц встречается в пластах гумусового угля. Т. н. богхеды, состоящие в значительной степени из микро-скопическ. водорослей (смотрите вкладн. лист, 2), обычно настолько богаты золой, что часто являются ископаемой сапропелевой глиной. Они богаты летучими углеводородами. Ископаемые угли, происшедшие из сапропеля, принадлежат к матовым углям, тогда как гумусовые угли представлены блестящими разностями. Лишь молодые гумусовые угли, особенно третичного возраста, благодаря содержанию смолы бывают иногда матовыми. Указанные типы И. у. очень редко встречаются в чистом виде, давая обыкновенно еще мало изученные смеси. Так, гумусовые угли (гл. обр. каменные) почти всегда бывают полосатыми. Полосы, толщиною от долей ** до нескольких миллиметров, располагаются обыкновенно параллельно наслоению.
Гумусовые И. у., образованные за счет высших растительных организмов, играют исключительно важную роль сравнительно с другими видами твердого ископаемого горючего. Среди типов этих углей в последнее время стали выделять смоляные у г-л и, представляющие связь между бурыми и каменными углями.
Бурые угли и лигнит ы часто рассматриваются как самостоятельные типы; нек-рые авторы не разделяют этих воззрений и полагают, что оба эти типа переходят один в другой. Лигнитом называется И. у., в составе которого преобладает настолько мало измененная древесина, что форма и строение ее ясны даже при беглом осмотре. Его несколько волокнистое строение объясняется происхождением из слегка измененной древесины, к которой присоединяется значительное количество бесструктурного материала, и разложившихся, но еще различимых кусочков коры и листьев. Известно много разновидностей лигнита, от рыхлых до самых плотных; последние называют иногда землистыми лигнитами. В палеозойских горных породах лигниты нигде не найдены. Бурый уголь не обнаруживает ясных признаков древесины в своем составе. Он—темнобурого или черного цвета. Разновидности бурого угля — битуминозные бурые угли — имеют черный цвет и обычно раковистый излом.
Каменный уголь (смотрите Каменный уголь) играет наиболее важную роль среди всех типов И. у. Он—черного цвета, при прикосновении пачкает пальцы, раскалывается по плоскостям спайности на куски в форме параллелепипедов. И по химическому составу и по свойствам распадается на ряд разновидностей (смотрите вкладной лист, 3, 4).
Антрацит резко отличается по внешнему виду от прочих гумусовых углей. Он не пачкает пальцев, имеет серебристый полу-металлич. блеск и раковистый излом; загорается с трудом и горит слабым, едва светящимся пламенем; почти не дает дыма; содержит незначительное количество летучих соединений и золы.
В настоящее время с несомненностью установлено растительное происхождение всех И. у. Одни из них произошли на месте роста того растительного материала, который дал основное вещество углей (теория автохтонного происхождения). Месторождения И. у., в частности каменных и бурых, представляют в большинстве случаев ископаемые лесные болота (заболоченные леса). Другие месторождения могли образоваться за счет сноса водными потоками огромного количества растительности в общий бассейн, на дне которого под прикрытием толщи осадочных отложений шло дальнейшее преобразование растительного вещества (аллохтонная гипотеза).
По мнению большинства ученых, огромную роль в обоих случаях должны были играть биохимические процессы. Изменения, которым подвергаются растительные остатки, когда они опускаются на дно водного бассейна, существенно отличны от гниения растений на открытом воздухе. Когда растительные остатки почти совершенно изолиро-• ваны водой от атмосферного воздуха, в них происходят изменения, результатом которых является образование углеводорода и органических к-т: гуминовой, ульминовой и др. В короткое время скопление растительных остатков разнородного характера превращается в более или менее однородную плотную бурую массу, составляющие части которой можно различить лишь при специальном детальном исследовании. Эти изменения совершаются, по мнению Рено, гл. обр. под влиянием жизнедеятельности бактерий. Первоначальная фаза механического разъединения в растительных остатках совершается при содействии особых грибков. Затем следует исчезновение всех тонкостенных клеток тканей—это уже гл. образом работа бактерий. Степень, до которой доходит этот процесс, зависит от различных обстоятельств. Он может, наир., остановиться на сравнительно ранней стадии, и тогда в массе можно различить следы растений, из которых она произошла. В другом случае, прежде чем масса станет непригодной для существования бактерий (вероятно, вследствие избытка свободных органич. кислот), стенки клеток м. б. сильно разъедены, причем и стенки и содержащаяся в них протоплазма превращаются з аморфную бурую или черную массу, в которой погружены наиболее твердые и стой кие ткани. Одни виды микрококков и бактерий производили, по мнению Рено, отнятие кислорода от растительной массы, другие же отнимали у нее водород. Жизнедеятельность различных форм микрококков и бактерий вела иногда этот процесс обуглероживания довольно быстро. Различие в интенсивности, с которой шел этот процесс, и прекращение его на различных стадиях вследствие накопления отбросов жизнедеятельности бактерий, вредных для их жизни, могли быть причиною образования различи, типов ископаемого угля, в том числе и антрацита.
Другие ученые считают биохимич. процесс недостаточным для образования углей в том виде, в таком они нам представляются; они полагают, что метаморфизм, проявлявшийся сильным давлением и теплотой, доканчивал то, что было начато биохимическим процессом, и делал мягкую обуглероженную массу твердой. Природа изменений в материнском веществе угля под влиянием метаморфизма была, вероятно, двоякого рода: частью химическая, частью—физическая. Улетучивание газообразных веществ, начавшееся при биохимич. процессе, продолжалось при метаморфизме. Весьма вероятно, что разница в стадии, на которой прекращался биохимич. процесс и наступал метаморфизм, а также продолжительность и напряженность последнего оказывали огромное влияние на качества образующихся углей.
Некоторые ученые, например Стреген (Stra-han) и Арбер, объясняют происхождение антрацита другим направлением биохимич. изменений в материнском веществе этого угля и даже различием в составе растительности, образовавшей его материнское вещество. Последнее предположение удовлетворительно объясняет ничтожное количество золы в антраците и постепенный переход каменного гумусового угля в антрацит, что особенно ярко представлено в Донецком бассейне. Правда, микроскопическое изучение самого антрацита и растительных остатков, заключенных в сопровождающих породах, пока не дало фактич. данных для обоснования такого предположения (смотрите вкл. л., 5).
В противоположность изложенной гипотезе образования И. у., другая гипотеза, торфяно-антрацитовая, еще недавно пользовавшаяся порностью, исходила из положения, что все угли произошли из тор фа. Торф превращался постепенно в бурый уголь; бурый уголь переходил в гумусовый или битуминозный; конечным результатом превращения, по крайней мере в некоторых случаях, явился антрацит. Если исходить из этой теории, то можно было бы предположить, что ископаемые угли древнейших геологических периодов должны быть представлены антрацитами, тогда так наиболее молодые угли могут быть лишь бурыми. Однако, имеющиеся у нас факты противоречат этому предположению. Мы знаем палеозойские угли, близкие к типу бурых углей (например нижнекаменноугольные угли Подмосковного бассейна); с другой стороны, есть примеры типичных каменных коксовых углей третичного возраста (например угли по реке Владимировне на Сахалине); наконец, в одном и том же Донецком бассейне одни и те же пласты выявлены то длиннопламенными газовыми углями (в районе Лисичанска), то коксующимися углями (в районе, например, станции Алмазной), то отличными антрацитами (в Грушевском районе).
Ярким доказательством несостоятельности этой теории является также быстрота образования каменных углей: известно, что в толще угленосных отложений наблюдаются иногда угольные конгломераты. Примеры таких образований наблюдались в Англии и в нашем Кузнецком бассейне, где в конгломератах была найдена окатанная угольная галька. Из этого следует, что уголь не только существовал уже окончательно сформированным в течение одного периода, по что затвердевшие уже пласты его в течение этого же периода подвергались размыванию (смотрите вкладной лист, б). Об этом же свидетельствует нахождение древних речных долин, которые перерезают угольные пласты.
Свойства ископаемых углей. И. у. представляют собою весьма сложные органич. соединения. Минералогические свойства гумусовых ископаемых углей хорошо изучены; они грубо представлены табл. 1. Напротив, их химические свойства пока изучены недостаточно.
Техническим анализом углей определяют процентное содержание влаги, летучих веществ, связанного углерода или кокса (зольного), золы и серы; элемента р-н ы м анализом—процентное содержание
Таблица 1.—Μ инералогическая характеристика ископаемых углей.
| Тип ископаемого угля | Сложение | Излом | Блеск | Цвет | Черта | Действие реактивов | Продукты дестилляпин |
| Лигнит, бурый уголь | Землистый, до плотного, рассыпающийся на воздухе | Неровн., до плоского | Матовый | Бурый | Бурая | Окрашивание КОН при кипячении | Есть уксусная кислота |
| Смоляной уголь | Плотный,
рассыпаю щийся |
Плоско ракови стый | Слабый | Черный | Буро черная | » | Есть уксуснокислый аммоний |
| Каменный уголь | Плотный,
хрупкий |
Ракови стый | Сильный | ь | Черная | КОН не действует | Аммиачная вода |
| Антрацит | » | » | Метал-
лич. |
* | * | С трудом загорается | 5> |
углерода, водорода и кислорода с азотом. Для сравнимости результатов анализа необходимо производить его в строго определенных, единообразных условиях, согласно единой детально проработанной методике. Эта предпосылка, однако, до сих пор у нас еще не осуществлена. За годы советской власти многое, правда, сделано в этом направлении, но до сих пор результаты анализов И. у. сравнимы только в пределах некоторых отдельных бассейнов (Подмосковный, Донецкий). В табл. 2 приведены результаты анализов органическ. части И. у., могущие все же служить для характеристики различных типов этих углей.
Таблица 2.—Анализы ископаемых углей.
| Тип угля | Элементарный | Технический | |||
| с | Н | 0+N | летуч. вещ. | кокс | |
| Бурый уголь. | 70 | 5.5 | 24,5 | 55 | 45 |
| Смоляной уголь | 73 | 5,0 | 22,0 | 45 | 55 |
| Каменный уголь | 82 | 5,0 | 13,0 | 33 | 67 |
| Антрацит. | 95 | 2,0 | 3,0 | 10 | 90 |
Необходимо при этом указать, что количество видов угля чрезвычайно велико: с одной стороны, к ним примыкает, например, графит с содержанием углерода до 99,77%, с другой—один из субаэральных каусто-биолитов—с апромикеит, или томит, близкий по типу к богхеду, образованный ослизнившимися водорослями и содержащий около 90% летучих веществ при 6,78% кокса и 3,42% золы.
Для характеристики типов И. у. чрезвычайно важна также их теплопроизводительная способность. При значительном содержании золы получаются трудно сравнимые данные, но средние сорта малозольных углей, употребляемые гл. обр. в качестве простого топлива, дают следующую теплотворную способность:
т „ „ Теплотворная способ ность в Cal
Бурый уголь. 5 000
Каменный уголь. 7 000—8 000
Смоляной уголь. 6 000
Антрацит.. . 7 БОО—8 000
Для объединения всех получаемых результатов при подсчете мировых запасов И. у, Орг. бюро комитета XII Международного геологического конгресса предложило следующую классификацию этих углей.
А—антрациты и некоторые тощие угли с содержанием летучих веществ 3— 12% и с теплотворной способностью 8 000— 8 600 Cal. Главные составные элементы: 90—95% С; 2—4,5% Н; 3—5,5% 0 + N.
В и С—битуминозные угли (коксовые, кузнечные, газовые, сухие) с содержанием летучих веществ 12—40% и теплотворной способностью 6 600 — 8 900 Cal. Главные составные элементы: 70—90% С;
4,5—6% Н; 5,5—20% 0+N.
D—по л у битуминозные угли, бурые угли, л и г н и т ы, с влажностью более 6% и теплотворн. способностью 4 000— 7 200 Cal. Главные составные элементы: 45—75% С; 6—6,8% Н; 20-45% 0 + N.
Вследствие неодинаковой калорийности разных видов ископаемых горючих при под счетах запасов и потребности топлива результаты выражаются в так называем, у с-ловном топливе теплотворной способности в 7 000 Cal. Для практич. перевода различных видов топлива в условное Глав-гортопом ВСНХ СССР выработаны особые коэфф-ты на каждый вид топлива.
Для И. у. эти коэфф-ты таковы:
Донецкое топливо (уголь и антрацит!. 0,98
Подмосковный уголь.. 0,46
Кузнецкий ι,οο
Черногорский (хакасский).. ι,οο
Черемховский (иркутский).. o,S4
Сучанский (Дальний Восток). о,98
Кивдинский .. о,41
Артемовский (Дальний Восток). 0,57
Черновский .. 0,64
Кизеловский.. о,81
Челябинский.. о,61
Богословский.. 0,47
Егоршинский (антрацит).. о,80
Тквибульский .. о,82
Экибастусский.. о, 84
Туркестанский.. о,71
Импортный уголь.. 1,05
Под влиянием целого ряда причин И. у. претерпевают различные изменения в своем составе. Наиболее важным из этих изменений является т. н. выветривание. Наблюдения и исследования показали, что выветривание сильнее всего сказывается на выходах углей и доходит до значительной глубины. Особенно тщательному изучению, со взятием проб через каждые 2,13 м, подвергся один из антрацитовых пластов Донецкого бассейна, с углом падения 24°. Оказалось (по главнейшим показателям),что выветривание проявилось до глубины 60 метров Оно выразилось в абсорбции значительного количества кислорода. Главное направление этого окислительного процесса в зоне, ближайшей к земной поверхности, идет в сторону введения в состав органической массы угля значительного количества кислорода при одновременном удалении большей части водорода и нек-рого количества углерода за счет избыточного кислорода, не присоединившегося к органич. массе угля. Зольность угля повышалась в среднем в 11 раз, влажность—почти в 20 раз, содержание летучих в 4,5 раза, а содержание кокса уменьшалось в 4,5 раза против нормальных соотношений.
В связи с этими наблюдениями необходимо упомянуть об опытах хранения добытого угля в штабелях. Плотный каменный уголь на открытом воздухе в штабелях теряет вследствие выветривания в первые 5 месяцев хранения от 2 до 10% своей теплотворной способности, после чего выветривание начинает протекать очень медленно. Часто после такого хранения коксующий уголь в значительной степени теряет способность к коксованию. При хранении под водою свойства угля заметно не меняются. Бурый уголь в штабелях выветривается значительно сильнее: он теряет влагу, растрескивается, рассыпаясь в мелочь, часто загорается. Самовозгоранию при интенсивном выветривании и значительном выделении тепла подвергается иногда и каменный уголь: в штабелях это явление происходит, когда уголь неплотного сложения насыпан рыхлой массой с промежутками, по которым может циркулировать воздух.
Из других изменений следует отметить влияние контактового метаморфизма, при чем не только гумусовые, но иногда и сапропелевые угли дают графит. С удалением от контакта зернистость графита обыкновенно уменьшается, и он делается плотным. Иногда уголь переходит в графит под влиянием больших тектонич. давлений: примером могут служить Полтавское и Брединское месторождения антрацита на Южном Урале.
Запасы ископаемых углей. В настоящее время, в виду важности и остроты энергетич. проблемы, все страны подсчитывают у себя запасы И. у. При определении запасов угля какого-нибудь месторождения или района к учету принимаются лишь те пласты, которые могут подвергаться промышленной разработке. Рабочая мощность пласта в разных экономии. итехнич. условиях того или иного района м. б. весьма различна: в Бельгии, иапр. в Льежском округе, разрабатывался пласт в 0,25 м, тогда как в нашем Кузнецком бассейне при тех же примерно свойствах угля не всегда признаются заслуживающими разработки пласты угля и в 1 л мощности; для Донецкого бассейна пределом рабочей мощности пласта является 0,5 метров Исполнительный к-т XII Международного геологии, конгресса предложил давать сведения о пластах с наименьшей мощностью 0,3 метров Что касается глубины залегания, до которой надлежит производить подсчет, то этим же учреждением было предложено пласты мощностью не менее 1 фт. (0,305 м) подсчитывать на глубину 4 000 фт. (1 220 ж); пласты же мощностью не менее 2 фт. (0,61 м) учитывать до глубины 6 000 фт. (1 830 м) разработки пластов угля на более значительной глубине чрезвычайно затруднительны и возможны лишь в отдаленном будущем.
Вследствие недостаточных сведений об отдельных месторождениях угля запасы этого полезного ископаемого не везде м. б. учтены с одинаковой точностью. Различают: 1) д е й-ствительный запас (Actual reserve), подсчет которого основан на действительно определенных мощности и площади распространения пласта; 2) вероятный запас (Probable reserve), когда обе указанные величины известны не с достаточной определенностью для всего месторождения; 3)возможный запас (Possible reserve), когда они гадательны и оставляют возможность допущений.
По классификации, принятой в последнее время Геологическим к-том СССР, все запасы в недрах разбиваются на три группы: А—подготовленный к добыче или детально разведанный и опробованный запас, а также запас в пределах объёмного контура, определяемого выработками, скважинами и естественными выходами, расположенными на таких расстояниях, что по характеру месторождения допускается интерполяция соседних данных; В—запас в пределах объёмного контура, определяемого выработками, скважинами, естественными выходами и геофизическими исследованиями, но с данными, недостаточными для включения запаса в предыдущую группу; С—запас, установленный только на основании геологических предпосылок, результатов геофизических исследований и отдельных редких естественных и искусственных обнажений.
Подсчет запасов И. у., впервые произведенный по всем странам мира вышеупомянутым XII Международным геология. конгрессом, созванным в Канаде в 1913 г., исправляется по мере получения новых дополнительных данных. Последняя с мировых запасов по странам и категориям углей была установлена на Энергетич. конференции в Лондоне в 1924 году Она приведена в таблице 3, причем цифры по СССР исправлены по данным на январь 1927 г.
Из этой табл, видно, что максимальными запасами ископаемых углей (почти 50 % мирового количества) обладают С.Ш.А.; за ними идут: Канада (около 15%), Китай (почтя 13%). СССР с его общими запасами в круглых цифрах 552 300 млн. ж (из них 250 500 млн. ж антрацитов, 286 300—каменных углей и 15 500—бурых углей) обладает лишь 7,2% мировых запасов.
Отдельные месторождения нашего Союза подсчитаны с различной степенью точности и до разных глубин. За последнее время у нас открыты некоторые новые месторождения, не вошедшие еще в приведенную таблицу. Другие — уже известные месторождения — на основании новых данных позволяют считать запасы их бблыними.
Месторождения в СССР. Сапропелевые у г л и. Из месторождений сапропелевых углей прежде всего надо отметить Подмосковный бассейн, площадью более 25 000 км2, расположенный в Московской области, в быв. губ. Московской, Рязанской, Тульской, Смоленской, Пензенской и Новгородской. За последнее время, в связи с развитием техники сжигания и использования низкосортного топлива, они приобретают все более важное значение. Мощность осадков угленосного яруса в различных бассейнах неодинакова: в Побединском районе, близ города Скопина, она около 25—30 м; к югу она убывает: у ст. Бобрик-Донской составляет около 20 м; к северу, наоборот, она несколько возрастает, достигая 55—65 метров Общий запас угля—около 8γ3 млрд. ж. Залегание пластов неправильное, линзообразное, подвергающееся частым выклиниваниям и смене в горизонтальн. направлении. Отдельные месторождения требуют поэтому тщательной разведки. Добываемые в Подмосковном бассейне угли двух типов: преобладающее значение имеют т. н. курные угли (кен-нельские); гораздо менее распространены богхеды. Первые сравнительно легко разрушаются на воздухе и не выдерживают дальней перевозки; содержание влаги в них ок. 20—32%, серы—3,5%, золы 9—13%, теплотворная способность 3 000—4 200 Cal. Вторые дают меньше мелочи при добыче, выдерживают сравнительно долгое хранение на воздухе и длительную перевозку; их те-плопроизводительность доходит до 6 000— 6500 Cal.По наружным признакам, легкойвы-ветриваемости, разрушаемости на воздухе, отсутствию блеска, бурой черте, способности окрашивать раствор едкого кали и некоторым другим свойствам они сходны с бурыми углями, хотя и очень древнего происхождения: их возраст нижне-каменноугольный, то есть более древний, чем возраст углей Донецкого бассейна, образовавшихся в сред-
5 6
1. Вертикальный разрез товарковского (кэннельского) угля из пласта № 2, Товарково (Подмосковный бассейн). Уголь состоит почти исключительно из скопления спор в гумусовой массе,×85. 2. Вертикальный разрез отенского богхеда, состоящего из скопления Pila bibractensis,×85. 3. Разрез минерализованного волокнистого угля и пласта «Атаман» Брянского рудника (Донецкий бассейн),×4,5. 4. Горизонтальный разрез минерализованного волокнистого угля, составленного из периодермы, из шахты б. Алексеевского горнопромышленного об-ва на Обеточной (Донецкий бассейн), Х4,5. 5. Горизонтальный разрез антрацита-черепики из Макарьевской шахты в Грушевке (Донецкий бассейн),Х64. 6. Кровля, вероятно, пласта Толстого из отвалов шахты 6 Брянского рудника (Донецкий бассейн.) Порода отлагалась во время надвигания моря на береговой торфяник. Включения остатков растительных тканей и раковин,×2.
| Страны | Антрацит и полу-антрацит | Каменный уголь | Бурый уголь | Всего |
| Европа | ||||
| Германия | — | 250 600 | 13 400 | 264 000 |
| Великобритания | 11 400 | 178 100 | — | 189 500 |
| Польша | — | 170 000 | — | 170 000 |
| СССР (европ. часть).. | 39 600 | 28 800 | 8 400 | 76 800 |
| Франция | 3 270 | 29 220 | 1 630 | 34 120 |
| Чехо-Словакия | — | 8 780 | 12 430 | 21 210 |
| Бельгия | — | И 000 | — | И 000 |
| Шпицберген | — | 8 750 | — | 8 750 |
| Испания | 1 630 | 6 370 | 770 | 8 770 |
| Голландия | 320 | 4 080 | — | 4 400 |
| Югославия | — | 50 | 8 620 | 8 670 |
| Румыния | — | 514 | 208 | 722 |
| Венгрия | — | 120 | 485 | 605 |
| Италия | — | 144 | 99 | 243 |
| Болгария | — | 30 | 358 | 3S8 |
| Австрия | — | 16 | 384 | 400 |
| Швеция | — | 110 | — | До |
| Португалия | — | 20 | — | 20 |
| Дания | — | — | 50 | 50 |
| Греция | — | 40 | 40 | |
| Итого. | 56 220 | 696 704 | 46 874 | 799 798 |
| Азия | ||||
| Китай | 387 400 | 607 500 | 600 | 995 500 |
| СССР (азиат, часть).. | 210 900 | 257 500 | 7 100 | 475 500 |
| Британская Индия.. | — | 76 400 | 2 600 | 79 000 |
| Индо-Китай | 20 000 | — | — | 20 000 |
| Япония и Формоза.. | 60 | 7 130 | 780 | 7 970 |
| Персия | — | 1 860 | — | 1 860 |
| Манчжурия | 68 | 1 140 | — | 1 208 |
| Голландская Индия.. | — | 240 | 1 070 | 1 310 |
| Брит. Борнео | 40 | 75 | — | 75 |
| Корея | 14 | 27 | 81 | |
| Филиппины | 5 | 60 | 65 | |
| Итого. | 618 468 | 951 864 | 12 237 | 1 582 569 |
| С. Америка | ||||
| 19 700 | 1 955 500 | 1 863 400 | 3 838 600 | |
| Канада | 2 100 | 283 600 | 948 400 | 1 234 100 |
| Ньюфаундленд | — | 500 | — | 500 |
| Итого. | 21 800 | 2 239 600 | 2 811 800 | 5 073 200 |
| Ю. Америка | ||||
| Колумбия .. .. | — | 27 000 | — | 27 000 |
| Чили | — | 3 050 | — | 3 050 |
| Перу | 700 | 1 300 | V - | 2 000 |
| Аргентина | — | 5 | — | 5 |
| Венееуела | 5 | 5 | ||
| Итого. | 700 | 31 360 | — | 32 060 |
| Африка | ||||
| Южно-Африк. Союз.. | И 660 | 44 540 | — | 56 200 |
| Родезия | — | 495 | 75 | 570 |
| Бельг. Конго | — | 90 | 900 | 990 |
| Южная Нигерия | — | — | 80 | 80 |
| Итого. | И 660 | 45 125 | 1 055 | 57 840 |
| Океания | ||||
| Австралия | 660 | 132 250 | 32 660 | 165 570 |
| Новая Зеландия | — | 900 | 2 470 | 3 370 |
| Итого. | 660 | 133 150 | 35 130 | 168 940 |
| Всего. | 709 508 | 4 097 803 | 2 907 096 | 7 714 407 |
не-каменноугольное время. Низкая теплотворная способность, бурая или желтоватая черта, неспособность углей давать спекающийся кокс и другие признаки заставляют отнести угли Подмосковного бассейна к классу D установленной XII Международным геологическ. конгрессом группировки.
Из других месторождений сапропелевых углей необходимо указать на богхедовые районы Иркутской губернии Один из них (север-
11
Т. Э. m. IX.
ный) расположен на правобережной плоской возвышенности р. Ии, левого притока р.Оби, несколько к югу от переселенческого села Хахарей Тангуйской волости, приблизительно в 115—120 км к С.-В. от ст. Тулун Сибирской ж. д. Другой—находится на восточном берегу р. Ангары, к С.-З. от Иркутска, начинаясь от него уже в 40 км. Угленосная толща обоих районов—юрского возраста. Хахарейский район охватывает площадь около 50 км2. Там обнаружены 3 сближенных между собой пласта. Мощность верхнего, разделяющегося на отдельные пачки с различными свойствами,—до 3,8 м; на
2,5 метров ниже первого лежит второй пласт, около 2 метров мощностью; на 3 .и ниже этого пласта имеется нижний пласт, мощностью 0,1 метров Обращает внимание количество летучих в безводном и беззольном угле, составляющее для плотного богхеда 88,8%, для слоистого—81,5% и для сланцеватого—77,4%. Эти данные говорят за то, что мы имеем здесь чисто сапропелитовые образования высокой степени битуминизации. Количество первичного дегтя из этих разностей—48%, 35% и 27%. При этом получается от 6 до 15% близких к бензинам продуктов и до 17% парафина (от дегтя). Естественна при этих обстоятельствах высокая теплотворная способность—ок. 7 500 Cal. Запас—до 0,7 млрд. т. Приангарский район охватывает несколько отдельн. месторождений и тянется в северо-западном направлении почти на 10 км. На всем протяжении района имеется около 4 рабочих пластов. Мощность пластов не превосходит 1 ж, а богхеда в них—0,5 метров Возможный запас углей — до 5 млрд, т; из них не менее 2 — 2,5 млрд, приходится на богхеды.
Эти районы представляют в высшей степени ценную базу для развития минеральномасляной и химической промышленности Сибири.
Следует отметить еще одно месторождение кеннельского угля в Якутской АССР—С а н-г а р с к о е месторождение юрского возраста. Оно расположено по правому берегу Лены в 75 км выше устья р. Вилюя и содержит 4 рабочих пласта угля с общей мощностью 5 метров Теплопроизводительная способность угля 6 118 Cal. Элементарный анализ безводного и беззольного угля дает 71,51% С, 4,60% Н, 0,51% S, 22,2% О, 1,11% N.
Уголь—плотный, мало разрушается от выветривания, что позволяет транспортировать его на значительные расстояния. Содержание золы около 10%. Запасы этого месторождения около 100 млн. т.
Гумусовые угли. Обширных бассейнов однотипного ископаемого горючего в СССР очень мало; обычно один тип переходит в другой в одном и том же бассейне: бурые переходят в каменные или в богхеды (например Иркутский бассейн); каменные угли переходят в антрацит (Донецкий бассейн).
Крупнейшим из буроугольных месторождений является Челябинское, расположенное в 10 км к востоку от г. Челябинска, между р. Миасом на севере и озерами Камышиным и Половинным на юге. Пласты бурых углей подчинены юрским напластованиям, причем угленосная толща имеет приблизительно меридиональное направление с меридиональным же простиранием пластов угля. В Челябинском районе имеются 3 главные группы пластов, из которых более других разведаны: северная группа, примыкающая к разъезду Козырево Омской жел. дор.; южная группа, расположенная в 15 км на восток от г. Челябинска; центральная или Тугайкульская группа (в 10 км к югу от северной), мало разведанная и в настоящее время не разрабатываемая. Наиболее мощные пласты угля (от 5,3 до 8,5 м) были обнаружены в южной группе. Кроме этих мощных пластов, там же были обнаружены более тонкие пласты—от 0,85 до 2,5 метров Все эти пласты на обследованном южном участке залегают мульдообразно. Часть их до последнего времени разрабатывалась открытыми работами.
Средней мощности пласты угля разрабатываются в настоящее время также на быв. Кыштымских отводах.
Элементарный анализ воздушносухого угля Ту-гайкульских копей, произведенный в 1914 году в лаборатории Grossh. ehem. - techn. Prufungs- u. Versuchs-
Anstalt в Карлсруе показал (в %):
Углерода53,15
Водорода з,95
Кислорода и азота..14,12
Серы 0.43
Золы16,43
Влаги11,87
Безводный нее и беззольный уголь дает (в %):
Углерода74.18
Водорода 5,51
Кислорода и азота..19,71
Серы 0,60
Теплотворная способность.4 8)3 Cal
При соприкосновении с влагой (особенно при продолжительном лежании в больших штабелях) способен самовозгораться. Вследствие большого количества влаги, малой плотности и часто резко выраженной отдельности по трем почти взаимно перпендикулярным направлениям быстро крошится и рассыпается, особенно же при перегрузках; поэтому перевозки его на значительные расстояния затруднительны.
Разрешение проблемы пылевидного топлива сильно раздвинет границы потребления этого угля. Этому будет способствовать также окончание постройки на нем мощной районной электрической станции. Запасы бурых углей Челябинского района оцениваются примерно в 436 млн. т.
Довольно значительные месторождения бурого угля того же юрского возраста известны на Сев. Урале в пределах бывшего Богословского горного округа. Здесь, кроме собственно Богословского месторождения (крупнейшего и наиболее разрабатывавшегося), имеются Волчанское месторождение и месторождение по рр. Черной и Веселой. Два последних, в которых обнаружены пока 2 пласта угля, мощностью от
1,4 до 1,7 м, плохо разведаны. Что касается Богословского месторождения, то оно представляет собою неглубокую мульду, почти меридионального направления с пологим восточным падением (10—12°) и более крутым западным (30—35°). Угленосные отложения промежуточными толщами глины делятся на 3 свиты. Верхняя из них (А) в настоящее время почти уже выработана открытыми работами. Открытыми же работами значительно выработана и нижележащая свита (В), заключающая 3 пласта от 0,64 до 3 ж мощности. Нижняя свита (С) содержит в себе до
24 угольных слоев, иногда значительной мощности (до 1,8 и даже до 1,94 м). Общий запас углей не менее 41 млн. та. Уголь низкого качества с содержанием влаги (в сыром угле из забоев) до 30 и дани до 33%. Теплотворная способность воздушносухого угля около 5 500 и до 5 900 Cal. Выветривание и разрушение этого угля идет быстрее Челябинского; еще хуже он выдерживает перевозку.
Крупные запасы бурых углей имеются в Сибири. Так, западная часть обширного Иркутского каменноугольного бассейна (В е-лестовский район) занята бурыми углями. Запас их здесь выражается примерно в
2,5—3 млрд. т.
Довольно значительные месторождения юрского возраста имеются также в Забайкальской области. Главнейшие изних:Ара-багарское, Черновское и Харанорское, каждое с запасами более 100 млн. та. Ар а-багарское месторождение с 2 рабочими пластами находится близ разъезда Холбон Читинской ж. д. в 20 км от г. Нерчинска. Черновское месторождение с работающей Черновской копью находится в 20 км к западу от Читы у разъезда Черновского. Работами освещен только верхний (первый, или главный) пласт до 7 метров мощности. Иа ю.-з. крыле мульды обнаружены еще 4 пласта. Харанорское месторождение лежит в 3—4 км к югу от разъезда № 79, между ст. Борзя и Хадабулак Читинской ж. д. и содержит 2 рабочих пласта угля непостоянной мощности: верхний—от 10 до 17 и нижний—от 2,2 до 8,5 метров.
Из буроугольных месторождений Амурской области необходимо отметить Буре-и н с к о-З а в и т и м с к у ю группу, приуроченную к низовьям р. Бурен. Наиболее крупным здесь является Кивдинское месторождение третичного возраста с запасом угля до
187.5 млн. та.
В Приморской области есть несколько месторождений бурых углей третичного возраста. Наиболее известны Артемовские (бывш. Зыбунные) копи, расположенные на
9-й версте Сучанской ж.-д. ветки, где известны два пласта: один мощностью 1,5— 4,25 м, другой, лежащий под первым на расстоянии 50 — 55 м, мощностью 3,2—
4.5 метров Теплопроизводительная способность этого угля 4 852 Cal.
Из месторождений бурых углей, расположенных в пределах автономных республик, следует отметить: в Якутской АССР—К a lira лакское месторождение на левом берегу Лены в 40—50 км ниже Якутска. Месторождение—юрского возраста с 4 рабочими пластами угля: верхний имеет мовц-ность 1—2 м, нижний—среднюю мощность около 3 метров Уголь малозольный (6,5%) и малосернистый. Теплотворная способность 5 071 Cal. Запас на изученной площади— около 15 млн. т.
В Казакск. АССР к этой группе месторождений можно отнести М а и г и ш л а к с к о е, Байканур с кое иМайкюбенс к о е— все, повидимому, юрского возраста. Для первого подсчет запасов дает 26 373 000 та, для второго—1 700 000 та и для третьего— на площади около 400 кмг—60 000 000 та.
В Бурятской АССР следует отметить Г у-синоозерское месторождение на с.-з. и ю.-в. берегах Гусиного озера в 15—40 км от Новоселенгинска. По недостатку данных цифровой запас этого месторождения определить не представляется возможным.
Ряд более мелких буроугольных месторождений разбросан и в азиатской и в европейской частях СССР. В европейских пределах следует отметить буроугольные месторождения Киевской губернии (возможный запас— 7 900 000 та), Херсонской губернии (4 540 000 та) и Днепропетровской губернии (490 000 та).
Гораздо большую роль для развития промышленности СССР играет каменный уголь. Характеристику месторождений этой разновидности горючего ископаемого см. Каменный уголь.
Что касается антрацита, то наиболее крупные его месторождения связаны е Донецким каменноугольным бассейном. Многие донецкие месторождения по чистоте и высокой калорийности антрацита приобрели заслуженную известность даже за границей (гл. обр. в Италии). В этом отношении особенно ценится антрацит Грушевской котловины (разработка антрацита здесь началась с конца прошлого столетия), Боково-Хрустальского и Должанского районов Чи-стяковской мульды; здесь и сосредоточена главная добыча антрацита, составлявшая в 1926/27 годах несколько меньше 40% всей добычи Донецкого бассейна. Запасы антрацита в Донецком бассейне значительны. По последним данным Геологйч. комитета, запасы антрацита и полуантрацитов (39 599 млн. та) составляют 58% всех запасов Донецкого бассейна. Правда, бблыная часть их приходится на полуантрацит.
Огромные запасы И. у. той же категории, гл. обр. полуантрацитов, сосредрточены и в Кузнецком бассейне, особенно на его периферии. Из всего количества 400 млрд, та возможных запасов этого бассейна на долю антрацитов и тощих углей приходится (ориентировочно) не менее 50%.
Что касается отдельных месторождений антрацита, то они сосредоточены в узкой полосе (0,5—4 км) нижне-каменноугольных осадков, тянущейся по восточному склону Урала почти в меридиональном направлении. Вся эта полоса подверглась чрезвычайно сильной дислокации, отличается обилием складок (часто опрокинутых), весьма частыми тектонич. нарушениями и зажата между совершенно чуждыми ей образованиями (иногда кристаллич. породами). Следствием громадных неравномерных боковых давлений является чрезвычайное непостоянство угольных пластов этой полосы, частые их пережимы (иногда до полного выклинивания) и раздувы, а также большая раздробленность угля в самих пластах. Этим же обстоятельством в значительной степени объясняется и малое содержание летучих веществ в угольных пластах восточного склона: оно составляет 4,5—13%. Только в немногих местах содержание летучих повышается до 18%, в отдельных случаях даже до 27%, и такие угли дают спекающийся кокс. Это наблюдалось в окрестностях Каменского завода на реке Исети, в Сухом Логу, на реке Шакише,
притоке р. Режа, а также в получившем широкую, но пока еще незаслуженную порность т. н. Алапаевском месторождении (у д. Подосининой).
Наиболее крупным из месторождений антрацита восточного склона Урала является открытое в 1871 г. Егоршинское месторождение, расположенное на обоих берегах р. Бобровки. Точное количество рабочих пластов этого месторождения не установлено: их насчитывают до 16 с общей мощностью до 24—25 ж. Анализ углей Артемовской копи (б. Бобровской) показал (в %):
| Влаги. | 1-я проба 2-я проба з-я проба. 1,38 1,43 1,23 | ||
| Летучих веществ. | 7.19 | 6,55 | 8,67 |
| Кокса. | 93,55 | 91,33 | |
| Золы. | 3,91 | 16,42 | |
| Серы. | 0,64 | 5,38 | |
| Теплотворная способность. | .В 7 891 Cal | ||
^ К югу от Артемовской копи находятся Ключевская и Бурсунская копи. К югу от последней (прибл. в 20 км) расположена Черемша нс кая копь, а в 16 км южнее—б. копь К л ат а-Л а р а, где разведано на выходах не менее 7 пластов.
Интересно с научной точки зрения Ф а-ди некое, или Боевское, месторождение антрацита на р. Богаряке: угленосная толща подверглась здесь сильному метаморфизму и ографичению. Сланцы с содержанием графита до 50% разрабатывались под видом графита.
Далее к югу из антрацитовых месторождений этой же полосы следует отметить Полтавское и Брединское местороя-сдения, расположенные вдоль линии Орск-Троицкой ж. д. Полтавское месторояедение находится в пределах вытянутой почти на 20 км в меридиональном направлении (вероятно с перерывами) полосы угленосных нижне каменноугольных отложений от поселка Бородинского на севере до поселка Наследницкого на юге. Оно расположено на р. Кара-талы- Аят близ разъезда Орск-Троицкой ж.д. Месторождение подверглось сильному боковому сжатью и представляет, повидимому,
изоклинальную складку,—может быть, и не одну. Пласты местами почти совершенно вы-ясаты и обращены в графит, местами раздуты иногда до 10—15 метров мощности. Имеется до 20 рабочих пластов, очень сближенных между собою; средняя мощность пластов до 1—1,25 метров Общая мощность их 20—30 метров Месторождение весьма недостаточно разведано. Анализ антрацита показал такой состав (в %):
Лаборатории:
| Ленингр. | Златоус- | |
| Горн, ин-та | товек. з-да | |
| Влага.. | 2,93 | 8,62 |
| Летучие. | 5,84
90,23 |
2,62 |
| Кокс.. | 97,38 | |
| Углерод. | — | 85,38 |
| Зола.. | 5,50 | 10,84 |
| Сера..
Теплотворная способ- |
0,26 | 0,13 |
| ность. | — | 7 181 Cal |
Брединское месторождение расположено в той же меридиональной полосе, что и Полтавское, приблизительно в 75 км к югу от последнего и в 6 км от разъезда Рымникского Орск-Троицкой ж. д. Месторождение разведано еще менее Полтавского. Антрацит аналогичного качества, но, повидимому, более золистый. Пласты то выклиниваются, сильно при этом ографичиваясь, то раздуваются. Известно до 11 пластов рабочей мощности.
Определить, хотя бы ориентировочно, запас антрацита в месторождениях восточного склона Урала весьма затруднительно вследствие малой разведанности месторождений и чрезвычайной сложности залегания.
Таблица 4.—Запасы ископаемого угля в СССР по данным Геологического комитета (в тыс. тонн).
| Районы | Антрацит и полу-антрацит | Каменный уголь | Бурый уголь | Всего |
| Европейская часть СССР Подмосковный бассейн.. | 8 330 000 | 8 330 000 | ||
| Донецкий » .. | 39 599 000 | 28 568 000 | — | 68 167 000 |
| Западная .. | — | — | 12 930 | 12 930 |
| Боровичский район.. | — | — | 7 800 | 7 800 |
| Зап. склон Урала | — | 263 325 | — | 263 325* |
| Крым | — | 281,5 | — | 281,5 |
| Сев. | 6 800 | 15 285 | — | 22 085 |
| Северная Печора | — | 1 660 | — | 1 660 |
| Итого. | 39 605 800 | 28 848 551,5 | 8 350 730 | 76 805 081,5 |
| Азиатская часть СССР Воет, склон Урала.. | 51 550,4 | 350 | 476 920 | 528 820,4 |
| Заье | — | 223 000 | — | 223 000 |
| Кузнецкий бассейн.. | 210 780 000 | 189 220 000 | — | 400 000 000 |
| Минусинский » .. | — | 14 000 000 | — | 14 000 000 |
| Иркутский » .. | — | 46 300 000 | 5 700 000 | 52 000 000 |
| Енисейский район.. | 30 000 | 67 510 | — | 97 510 |
| Ленский » .. | — | 100 090 | 15 000 | 115 090 |
| Забайкалье | — | 500 | 319 900 | 320 400 |
| Амурский район .. | — | 500 | 375 000 | 375 500 |
| Приморский » | 40 190 | 412 260 | 163 168 | 615 618 |
| Сев. Сахалин | — | 2 000 000 | — | 2 000 000 |
| Казакстан | — | 4 870 000 | 87 543 | 4 957 543 |
| Среднеазиатские республики.. | — | 334 433 | — | 334 433 |
| Итого. | 210 901 740,4 | 257 528 643 | 7 137 531 | 475 567 914,4 |
| Всего. | 250 507 540,4 | 286 377 194,5 | 15 488 261 | 552 372 995,9 |
* В настоящее время, по подсчетам Урало-Сибирской комиссии ВСНХ СССР, запас каменных углей западного склона Урала (до глубины 1 км от дневной поверхности) близок к 2 000 000 тыс. т; Геологический комитет уточняет эти запасы до 1 660 000 тыс. т.
Последняя с Геология, комитета дает: для Егоршинского района 29 850 000 тонн антрацита и 350 000 тонн битуминозных углей; для Полтавского месторождения 18 700 000 тонн антрацита и для Брединского месторождения 3 400 000 тонн антрацита.
На С. е известны два месторождения антрацита и полуантрацита каменноугольного возраста: Кефар-Агурское в долине р. Агура, притока Б. Зеленчука, и Богослове к о е—в долине р. Хыз-Гора, притока Б. Зеленчука. Месторождения мало разведаны. Запасы рассчитаны по первому (для площади 0,5 км2) в 1 800 000 тонн и по второму (для площади 1 км2) в 5 000 000 т.
В Сибири имеется месторождение антрацита на р. Курейке, выше известного графитового месторождения. Антрацит переслаивается здесь битуминозными углями. Возможный запас—до 30 млн. т.
Небольшое Горловское антрацитовое месторождение (от 7 до 14% летучих веществ) лежит к западу от Кузнецкого бассейна по рекам Верди, Выдрихе и Китерне (бассейн р. Оби). Здесь известно 3 рабочих пласта мощностью 5,3—8,1 метров Месторождение разбито рядом мелких и крупных тектонических нарушений и весьма неудобно для эксплуатации.
В Приморской области ДВК мелкие антрацитовые и- полуантрацитовые месторождения относятся к верхам триаса и юры. Сюда можно отнести сильно нарушенное Мангугайское месторождение на зап. берегу Амурского залива (3 рабочих пласта с запасом 1 200 000 тонн); месторождение Рад-чиха в 17 км к северу от Шкотова, с запасом 18 000 000 т; месторождение Сура-жевка (по левому притоку р. Сан-Паузы) с запасом 16 660 000 тонн Наконец, угли типа антрацита и полуантрацита юрского возраста имеются и в Сучанском районе, где запас их доходит до 4 000 000 т.
Отдельные мелкие месторождения антрацита каменноугольного возраста известны и в восточной части Казакстана. Общая с всех известных в СССР запасов ископаемого угля приведена в таблице 4, а месторождения указаны на прилагаемой карте.
Лит.: П о т о н ь е Г., Сапропелиты, пер. е нем., П., 1920; Лебедев Н., Учение о месторождениях полезных ископаемых, вып. 2—Каменный уголь и другие виды твердого ископаемого горючего, Екате-ринослав, 1912 (устарела); Усов М. А., Геология каустобиолитов, Томск, 1920; Залесский М. Д., Очерк по вопросу образования угля, СПБ, 1914; его же, Естеств. история одного угля, «Труды Геолог, комитета», Новая серия, вып. 139, П., 1915; А р б е р Е. А., Естеств. история угля, пер. с англ., М., 1914; Очерк месторождений ископаемых углей России, СПБ, 1913; Ископаемые угли, «Естеств. производит. силы России», т. 4, вып. 20, П., 1919; М е ф-ф е р т Б., О выветривании минер, угля, СПБ, 1910; Годовой обзор минер, ресурсов СССР за 1926/27 годах, Л„ 1928; Grand Έ ury F., Formation des couches de houille et de terrain houiller (G6og6nie), P., 1887; Fayol H., Etudes sur Ie terrain houiller de Commentry, St. Etienne, 1887; Renault B., Note sur les cuticules de Toyarkovo, «Bull, de la Soc. d’histoire naturelle d’Autun», Autun, 1895; R e-nault B., Sur quelgues bacterias des temps pri-maires, ibid.; Dannenberg H., Geologie d. Stein-kohlen lager, В. 1, B., 1908—.15, B. 2, T. 1, B., 1922; Potonii H. u. Gothan W., Die Entstehung ,d. Steinkohle u. d. Kaustobiolithe, 6 Auflage, Berlin, 1920; S t u t z e r O., Die wichtigsten Lagerstatten der
Nicht-Erze, В. 2—Kohle (Allgemeine Kohlengeologie), 2 Aufl. B., 1923; W eitloter A., Die historische Entwicklung d. Ansichten fiber d. Entstehung d. Kolilen
u. I-Colilenflotze, «Neues Jahrbuch f. Mineralogie, Geologic u. Palaontologie», Stg., 1916, B. 16; «The Coai Resources of the World; Canada, 1913», Toronto, 1913,
v. 1—3. А. Гапеев.