Метаморфизм углей

Метаморфизм углей — это необратимый процесс последовательного увеличения содержания углерода в результате изменения химического состава, физических свойств и внутреннего строения ископаемых углей, происходящий главным образом под действием температуры и давления, развивающихся в ходе геологических процессов. Основными химическими процессами, протекающими в одном направлении, являются: дегидратация, декарбоксилирование и деметанизация. По отношению к термину «углефикация» понятие «метаморфизм углей» является частным, так как оно не охватывает процессы превращения торфа в бурый уголь.

На диаграмме «углерод — свойства» зависимость свойств выражается в виде прямой (по Сарбеевой — гиперболической) линии или инверсионной кривой, близкой к параболе, всегда с перегибом в области групп жирных (Ж, К, ОС), преимущественно коксовых углей. Изменения свойств в первом случае наблюдаются в прямой и обратной зависимости.

• Прямая зависимость — повышение величины параметра при повышении содержания углерода, то есть от длиннопламенных углей к антрацитам, наблюдается для следующих свойств:
  • удельный вес органической массы
  • блеск
  • показатель преломления гелифицированного вещества
  • оптическая анизотропия
  • отражательная способность витренов
• Обратная зависимость — уменьшение величины параметров характерно для:
  • содержание влаги
  • содержание кислорода
  • выход летучих веществ и продуктов полукоксования
  • прозрачность в шлифах
  • интенсивность окраски и степень различимости липоидных и других компонентов угля

При инверсионной кривой изменения параметров представлены также двумя видами:

1. С повышением величины данного параметра в области группы жирных углей, то есть при вершине параболы, обращённой вверх.
2. С понижением величины параметра, то есть вершиной параболы, обращённой вниз.

• К первому виду свойств относятся: коксуемость, теплота сгорания, величина внутренней поверхности, теплота смачивания, люминесценция.
• Ко второму виду свойств: микротвёрдость, скорость ультразвука, гидрофильность, размеры отдельностей эндокливажа, теплопроводность.

Проявления метаморфизма углей в природных условиях, происходящие под воздействием повышений температуры и давления, классифицируются по разным, часто смешанным признакам:

1. По продолжительности воздействия этих факторов и величине площадного распространения изменения угля выделяют: региональный, термальный и контактовый виды метаморфизма углей.
2. По отношению к процессу складкообразования: доинверсионный, инверсионный, доорогеновый, орогеновый и послеорогеновый, палеометаморфизм и неометаморфизм углей.
3. По другим факторам: динамометаморфизм, радиоактивный, статический метаморфизм углей.

Некоторые виды метаморфизма углей (термальный, контактовый, динамометаморфизм, радиоактивный) могут быть воспроизведены экспериментально.

См. Стадии метаморфизма углей, Зональность метаморфизма углей. (А. К. Матвеев)