Odkiaľ pochádza uhlie?
Táto otázka sa môže na prvý pohľad zdať naivná. Každý usilovný študent bez váhania povie: uhlie je látkou rastlinného pôvodu, „produktom premeny vyšších a nižších rastlín“(sovietsky encyklopedický slovník všetkých vydaní). Túto pravdu nespochybňovala ani jedna učebnica, ani jedna populárna kniha. V škole sme boli pevne presvedčení v reťazci: „rastliny - rašelina - hnedé uhlie - uhlie - antracit“… Poďme sa bližšie pozrieť na učebnicovú teóriu tvorby uhlia.
Takže v určitej stojatej nádrži hnije organická hmota. Rašelina sa postupne tvorí z rastlinnej hmoty. Hlbšie a hlbšie potápanie, ktoré je pokryté sedimentom, je hustejšie a v dôsledku zložitých chemických procesov nasýtených uhlíkom sa mení na uhlie. Rašelina prakticky nereaguje na malé množstvo sedimentov, ale pri silnom tlaku, dehydratácii a zhutňovaní sa jej objem môže mnohokrát zmenšiť - pri lisovaní rašelinových brikiet sa niečo podobné stáva.
Nič nové, rovnako ako to píšu všade. Teraz však venujme pozornosť nasledujúcim okolnostiam. Ložisko rašeliny je obklopené sedimentárnymi horninami, ktoré majú rovnaké vertikálne zaťaženie ako rašelina. Iba stupeň ich zhutnenia sa nedá porovnávať so stupňom zhutnenia rašeliny: piesok ťažko klesá a hlinky môžu stratiť iba 20 - 30% svojho pôvodného objemu alebo trochu viac. Je preto zrejmé, že strecha nad usadeninou rašeliny, ktorá sa zahusťuje a premieňa na uhlie, sa bude ohýbať a cez „novo vyťažený“uhoľný šev sa vytvorí zárez.
Rozmery takýchto záhybov by mali byť veľmi pevné: ak sa získa z uhľovej vrstvy rašeliny dlhej desať centimetrov, potom je amplitúda prehnutia záhybu asi 90 cm. Rovnako jednoduché výpočty ukazujú, že pre uhoľné švy a vrstvy akejkoľvek hrúbky a zloženia sú rozmery očakávaných záhybov také veľké, že nebolo by možné si ich všimnúť - amplitúda ponoru bude vždy presahovať hrúbku samotnej formácie. Avšak, tu je problém: nm nemusel vidieť také záhyby, ani o nich nečítal v žiadnej vedeckej publikácii, domácej aj zahraničnej. Strecha nad uhlím je všade pokojná.
To znamená iba jednu vec: materský materiál uhlia buď vôbec neznížil svoj objem alebo sa zmenšil tak nevýznamne ako okolité horniny. Preto táto látka nemohla byť žiadnym spôsobom rašelina. Naopak, opačný priebeh analýzy vedie k presne rovnakému záveru. Ak sa pokúsite obnoviť pôvodnú polohu rezov pomocou ceruzky a papiera v okamihu, keď rašelina ešte neprešla na uhlie, môžete byť presvedčení, že takýto problém nemá riešenie, nie je možné skonštruovať rez. Ktokoľvek môže byť presvedčený, že vrstvy rovnakého veku sa budú musieť roztrhnúť a umiestniť v rôznych výškach - nebude dostatok vrstiev, objavia sa nepríjemné ohyby a dutiny, čo v skutočnosti neexistuje a nemôže byť.
Nie, ani veľmi odôvodnená jediná poznámka alebo štúdia nemôže potvrdiť zavedené vedecké názory, najmä ak sú staršie ako sto rokov. Preto sa povedzme trochu viac o zmraštení rašeliny. Vypočítava sa, že keď sa tvorí hnedé uhlie, koeficient tohto zmraštenia je v priemere 5 až 10, niekedy 20, a ešte viac, keď sa tvorí uhlie a antracit. Pretože vertikálne zaťaženie pôsobí na rašelinu, vrstva je, ako bola, sploštená. Už sme povedali, že z metrovej rašelinovej vrstvy je možné získať vrstvu hnedého uhlia s hrúbkou jedného decimetra. Čo sa teda stane: jedinečný uhoľný šev Hat Creek v Kanade s hrúbkou asi 450 m spôsobil vznik rašelinovej vrstvy s hrúbkou 2 až 4 km?
Samozrejme nikomu nie je dovolené predpokladať, že v staroveku, keď sa veľa na Zemi považovalo za „väčšie“, rašeliniská mohli dosiahnuť také cyklopejské veľkosti, ale neexistuje žiadny dôkaz v prospech toho. V praxi sa hrúbka rašelinových vrstiev meria v metroch, ale nikdy nie v desiatkach, nehovoriac o stovkách. Akademik D. V. Nalivkin označil tento paradox za záhadný.
Propagačné video:
Najväčšie množstvo fosílnych uhlia sa vytvorilo na konci paleozoickej éry, v tzv. Permskom období pred 235 - 285 miliónmi rokov. Pre tých, ktorí veria v učebnice, je to zvláštne a tu je dôvod. V luxusných československých darčekových albumoch Augusty a Buriana je možné vidieť farebné obrázky znázorňujúce husté, nepreniknuteľné priesvitné lesy, ktoré pokryli našu planétu v predchádzajúcej perzskej karbónovej ére. Existuje dokonca aj pojem „uhoľný les“. Až doteraz však nikto skutočne neodpovedal na otázku, prečo tento les napriek svojmu názvu nedal toľko uhlia ako vyprahnutý a chudobný Perm.
Pokúsme sa rozptýliť jedno prekvapenie druhým. V tom istom Permskom období vznikli v rovnakých uhoľných oblastiach najkrajšie uhlie, ložiská horninových a draselných solí. Tam, kde je veľa soli, nič nerastie alebo nerastie s veľkými ťažkosťami (pamätajte na slané močiare - druh púšte). Preto sa uhlie a soľ považujú za antipódy, antagonisty. Tam, kde je uhlie, nemá čo do činenia so soľou, nikdy ho tam nehľadajú - ale … tu a tam to nájdu! Mnoho veľkých uhoľných ložísk - v Donbassu, v povodí Dnepra, vo východnom Nemecku - doslova sedí na soľných dómoch. V Permskom čase (a nikto to nespochybňuje) došlo v geologickej histórii Zeme k najsilnejšej akumulácii kamenných solí. Je prijatá táto schéma: sušiace teplo, voda z lagún a zálivov sa odparuje a soli sa vyzrážajú zo slaniny, podobne ako v prípade Kara-Bogaz-Gol. Kde môžeme získať botanickú krásu? A uhlie sa však začalo!
Stále nie je jasné, ako a za akých podmienok možno rašelinu premeniť na uhlie. Zvyčajne sa hovorí, že rašelina pomaly klesajúca do hlbín Zeme postupne padá do oblastí so zvyšujúcimi sa teplotami a tlakmi, kde sa premieňa na uhlie: pri relatívne nízkych teplotách - na hnedé, pri vyšších teplotách - na kameň a antracit. Pokusy v autoklávoch však boli neúspešné: rašelina bola zahrievaná na: všetky druhy teplôt, vytvárané rôzne tlaky, udržiavané za týchto podmienok tak dlho, ako bolo požadované, ale nebolo možné získať uhlie, dokonca ani hnedé.
V tejto súvislosti sa robia rôzne predpoklady: rozsah predpokladaných teplôt na tvorbu hnedého uhlia sa mení, de, s rôznou dobou trvania procesu, od 20 do 300 ° C a pre antracit od 190 do 600 ° C. Je však známe, že keď sa rašelina a jej hostiteľské horniny zahrievajú na 300 ° C a vyššie, nakoniec by sa nezmenilo na uhlie, ale na úplne špeciálne horniny - hornfely, ktoré v skutočnosti neexistujú, a všetky fosílne uhlie sú zmesou látok, nie na sebe žiadne stopy vystavenia vysokým teplotám. Okrem toho podľa niektorých celkom banálnych znakov je možné s istotou tvrdiť, že uhlie mnohých ložísk nebolo nikdy vo veľkých hĺbkach. Pokiaľ ide o trvanie procesu tvorby uhlia, je známe, že uhlie moskovského regiónu, jedného z najstarších na svete, je stále hnedé.a antracity sa nachádzajú medzi mnohými mladými ložiskami.
Ďalší dôvod na pochybnosti. Rašeliniská, predkovia budúcich uhoľných povodí, by mali vzniknúť na rozľahlých pláňach vzdialených od hôr, aby tu pomaly tečúce rieky nemohli niesť úlomky hornín (nazývajú sa tuzemský materiál). V opačnom prípade bude rašelina znečistená a čisté uhlie z nej nikdy nevyjde. Súčasne sa vyžaduje prísne stabilný tektonický režim: dno rašelinísk sa musí ponoriť pomerne pomaly a hladko, aby sa uvoľnený objem naplnil organickou hmotou.
Štúdia o uhoľných oblastiach však ukazuje, že ložiská uhlia sa často vyskytujú v medzihorských depresiách a podhorských korytách, blízko prednej časti rastúcich hôr, v úzkych štrbinových dolinách - teda v miestach, kde sa veľmi intenzívne hromadí domáci materiál, a kde sa preto vyskytujú rašeliniská, môžu byť nielen zničené, ale tiež úplne zničené búrlivými horskými tokmi. Za takýchto nevhodných (podľa teórie) podmienok sa stretávajú silné uhoľné švy, dosahujúce 50 - 80 m.