Углефикация
Термин «углефикация» был предложен Ергольской (1939) по аналогии с немецким термином Inkohlung. Он обозначает совокупность процессов преобразования торфа в уголь и дальнейшего изменения угля под действием геологических факторов — повышения температуры и давления при участии фактора времени (продолжительности теплового воздействия).
Жемчужников (1952) разделял процесс углеобразования на две фазы:
- гумификация (торфообразование до покрытия торфяника кровлей);
- углефикация, которая в свою очередь подразделялась на две стадии: диагенеза (преобразование торфа в бурый уголь) и метаморфизма (эволюция бурого угля, преобразование бурого угля в каменный и дальнейшая эволюция последнего вплоть до антрацита).
На соотношение микрокомпонентов, определившееся в торфяную стадию, углефикация существенно не влияет. При этом все микрокомпоненты изменяются в одном направлении, но в разной степени.
При углефикации происходит:
- уплотнение органической массы угля;
- постепенная убыль его массы за счёт отщепления низкомолекулярных веществ;
- усиление блеска;
- увеличение электропроводности (особенно в антрацитах);
- изменение отражательной способности, показателя преломления и двупреломления.
Изменяются цвет, рельеф и видимость микрокомпонентов группы лейптинита и витринита. Удельный вес органической массы и размеры отдельности изменяются по гиперболической кривой с минимумом в области жирных — коксовых углей, а хрупкость — с максимумом в этой области.
Общая тенденция химических изменений при углефикации заключается в увеличении содержания углерода, уменьшении содержания кислорода и выхода летучих веществ. Увеличивается теплота сгорания до стадии тощих углей, после чего в связи с резкой убылью содержания водорода она снова падает. Спекаемость и растворимость в тяжёлых органических растворителях микрокомпонентов группы витринита максимальна в области жирных — коксовых углей.
В группе каменных углей понятия «стадия углефикации», «степень углефикации» и «степень метаморфизма» являются синонимами.
В общем непрерывном углефикационном ряду выделяются следующие стадии:
- буроугольная — Б;
- длиннопламенная — Д;
- газовая — Г;
- жирная — Ж;
- коксовая — К;
- отощённо-спекающаяся — ОС;
- тощая — Т;
- полуантрацитовая — ПА;
- антрацитовая — А.
Выделяются некоторые переходные стадии (БД, ДГ и др.). Иногда стадии подразделяются на подстадии. Отождествление стадий (степеней, групп) углефикации с марками углей неправильно; оно возможно для клареновых углей, применительно к которым и заимствовано обозначение стадий (степеней, групп) углефикации. Аммосов и Тан Сю-и (1961) в целях ликвидации недоразумений, связанных с одинаковыми обозначениями марок и стадий углефикации, предложили цифровую шкалу углефикации для каменных углей с заменой Б на 0, Д на I, Г на II, Ж на III, К на IV, ОС на V, Т на VI, ПА на VII, А на VIII–X.
Угли разных бассейнов при одинаковой степени углефикации могут в известных пределах различаться по своим свойствам даже при близком углепетрографическом составе в силу различий как исходного материала, так и геолого-геохимических условий на ранних стадиях формирования.
Степень углефикации определяется физическими, химическими и петрографическими методами (Ергольская, 1939; Сарбеева, 1943), причём наиболее просто она устанавливается по петрографическим признакам, включающим макроскопические (блеск, цвет, твёрдость, отдельность) и микроскопические (цвет, прозрачность, рельеф, отражательная способность, показатель преломления липоидных и гелифицированных микрокомпонентов). Определение степени углефикации петрографическими методами имеет широкое применение в практике геологоразведочных работ.
А. И. Гинзбург, О. А. Радченко