Каустобиолиты

Каустобиолиты — третья группа осадочных пород, характеризующаяся значительными концентрациями биогенного вещества.

Каустобиолиты (греч. «каусто» — горючий, «биос» — жизнь и «литос» — камень) образуются из растительных и животных остатков, преобразованных под влиянием различных геологических факторов. Эти породы обладают горючими свойствами, чем и обусловлено их важное практическое значение.

Формирование каустобиолитов осуществляется при определяющем воздействии энергетической функции живого вещества. Именно это обстоятельство позволяет нам, сжигая каустобиолиты, использовать энергию солнечного луча миллионнолетней давности. Не зря каустобиолиты называют солнечными консервами. К ним относятся торф, ископаемые угли, горючие сланцы, нефть и природный газ.

Торф – горючее полезное ископаемое растительного происхождения, предшественник генетического ряда углей, образующееся в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений (мхов, тростниковых и осоковых растений) в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха (слайд 9)

Ископаемые угли – горючая осадочная порода органического происхождения, сложенная из углефицированных растительных тканей.

Самые древние угольные залежи образовались из первичных торфяных залежей в девонский период, примерно 350 млн. лет назад.

Наиболее интенсивное углеобразование происходило в интервале от 345 до 280 млн. лет назад и поэтому этот период был назван каменноугольным. Основу отложений этого периода составляли плауновые растения (лепидодендроны и сигилярии), гигантские хвощи (каламиты), папоротниковые растения (например, древовидный папоротник) и растения, отдаленно напоминающие хвойные кордайты (слайд 9)

В ходе геологической истории состав углей существенно менялся. В карбоновых углях много спор; в позднекарбоновых углях впервые появляются массивные стволы древесных растений (раньше древесные растения были преимущественно трубчатыми, как сейчас бамбук, или же обладали рыхлой центральной частью — как камыш); в мезозое встречаются угли, спрессованные из листьев голосеменных или из иголочек и смолы; для палеогена и неогена характерны лигниты — остатки хвойных с макроскопически различимой структурой древесины и т. д.

Биогенное вещество, образованное гетеротрофами, в углях встречается довольно редко; главным образом это грибы, наиболее распространенные в палеогеновых и неогеновых углях.

Считается, что изначально формируются бурые угли (слайд 10), которые в результате длительного воздействия повышенных температур и давления со временем преобразуются в каменные угли (слайд 10), а последние — в антрациты (слайд 11)

По составу основного компонента — органического вещества — ископаемые угли подразделяются на 3 генетические группы: гумолиты (гумусовые угли), сапропелиты (сапропелевые угли) и сапрогумолиты.

Гумолиты — наиболее распространенные угли, исходным материалом которых явились остатки высших наземных растений. Отложение их происходило преимущественно в болотах, занимавших низменные побережья морей, заливов, лагун, пресноводных бассейнов (озёр и рек).

Сапропелиты — продукт преобразования низших растений и микроорганизмов планктона, накапливавшихся в органогенном иле озёр и морских лагун.

Сапрогумолиты — переходная группа, продукт преобразования высших, а также низших растений. Сапропелиты и сапрогумолиты обычно залегают в виде прослоев и линз среди гумусовых углей.

Горючие сланцы —относятся к группе твердых каустобиолитов. Состоят из минеральной (кальциты, доломит, кварц, пирит и др.) и органической частей, последняя составляет 10—30% от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70% (слайд 11)

Горючие сланцы формируются из сапропелей —органоминерального донного ила или вязких илистых отложений отмерших растений и животных организмов, минеральных веществ биохимического и геохимического происхождения, накапливающихся в донных отложениях водных экосистем.

По происхождению горючие сланцы могут быть морскими, лагунными и озерными сапропелитами, а по составу — глинистыми, карбонатными и кремнистыми.

Выделяют следующие типы горючих сланцев: пелагические планктогенные горючие сланцы; пелагические бентогенные горючие сланцы; горючие сланцы заливного и предустьевого типов; горючие сланцы рифового типа. Эти типы горючих сланцев сформированы различными концентрациями жизни, выделяемыми Вернадским: планктонной и донной пленками, а также прибрежным и рифовым сгущениями жизни.

Нефть — «детище литогенеза». Исходным материалом для нефти служат остатки организмов планктонной пленки жизни. Она представляет собой жидкую (в своей основе) гидрофобную фазу продуктов фоссилизации (захоронения) органического вещества в водно-осадочных отложениях.

«Рождение» нефти как жидкой фазы углеводородов, выделяющейся из рассеянного органического вещества, происходит в земной коре в пределах так называемой «главной зоны нефтеобразования», расположенной на глубине от 2 до 6 км ниже земной поверхности, где господствуют температуры от 60 до 160 °С (именно в этом смысле нефть и является «детищем литогенеза» и именно поэтому неизвестны ее современные аналоги).

Считается, что нефть формировалась из живых организмов, погибших и опустившихся на морское дно, которые попали в условия, где не могли ни распадаться в результате окисления, ни уничтожаться микроорганизмами, в результате чего из них образовывались илистые осадки.

Под влиянием геологических движений эти осадки проникали на большие глубины. Там под влиянием давления и высокой температуры, а возможно, и под воздействием микроорганизмов в течение миллионов лет проходил процесс сухой возгонки, при котором содержащийся в осадках углерод в большей своей части переходил в углеводородные соединения, в то время как большая часть кислорода и других элементов мигрировала. Жидкая субстанция, состоящая главным образом из смеси высокомолекулярных углеводородов, проникала через поры и трещины земных недр и образовывала скопления нефти.

Большая часть залежей нефти расположена на суше. Заключающие нефть породы обладают сравнительно высокой пористостью. Эти породы называются коллекторами. Главнейшими коллекторами нефти являются пески, песчаники, конгломераты, доломиты, известняки и другие хорошо проницаемые горные породы, заключенные среди таких слабопроницаемых пород, как глины или гипсы. Поэтому основные залежи нефти сосредоточены в песчаниках триаса (на глубине 2460—2650 м), юры (2060—2150 м) и в каменноугольных известняках (2680— 3190 м).

Природный газ — смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Его основными составными частями являются низкомолекулярные углеводороды (прежде всего метан и этан).

Так же, как и нефть, природный газ формировался в водно-осадочных отложениях, но при больших температуре и давлении. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти. Природный газ нередко является попутным газом при добыче нефти.

Огромными запасами природного газа обладает Россия (Уренгойское месторождение), США, Канада. Из других европейских стран стоит отметить Норвегию, но ее запасы невелики. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеют Туркмения и Казахстан (Карачаганакское месторождение).

Дата добавления: 2015-06-27