УГОЛЬ ИСКОПАЕМЫЙ, горючая осадочная порода органического
(растительного) происхождения, состоящая из углерода, водорода,
кислорода, азота и других второстепенных компонентов. Цвет варьирует
от светло-коричневого до черного, блеск — от матового до яркого
блестящего. Обычно четко выражена слоистость, или полосчатость, которая
обусловливает его раскалывание на блоки или таблитчатые массы. Плотность
угля от менее 1 до ~1,7 г/см3 в зависимости от степени
изменения и уплотнения, которое он претерпел в процессе углеобразования,
а также от содержания минеральных составляющих.Углеобразование. Начиная
с девонского периода в древних торфяных болотах в анаэробных условиях
(в восстановительной среде без доступа кислорода) накапливалось
и консервировалось органическое вещество (торф), из которого
формировались ископаемые угли. Первичная торфяная залежь состояла
из массы тканей растений от полностью разложившихся (гелефицированных)
до хорошо сохранивших свое клеточное строение. В аэробных условиях при
воздействии на остатки растений обогащенных кислородом вод или
на контакте с атмосферой происходило полное окисление (разложение)
органического вещества с выделением диоксида углерода и легких
углеводородов (метана, этана и др.), не сопровождавшееся
торфообразованием.
Превращение торфа в ископаемый уголь, называемое углефикацией,
происходило в течение многих миллионов лет и сопровождалось
концентрацией углерода и уменьшением содержания трех основных
углеобразующих элементов — кислорода, азота и водорода. Главными
факторами углефикации являются температура, давление и время. В России
принято выделять следующие стадии углефикации: буроугольную (с ранней
подстадией — лигнитовой), каменноугольную, антрацитовую и графитовую.
При этом шло последовательное образование бурых углей, каменных углей,
антрацита и графита. В США, Канаде, Германии, Великобритании и многих
других странах принято считать, что в процессе углефикации из торфа
образуются лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрацит
и графит (что не противоречит российской классификации).
Современное торфообразование происходит в разных масштабах в пределах
всех материков, кроме Антарктиды. Крупные торфяники известны
на территории Канады, России, Ирландии, Шотландии и других стран.
Возраст угля. Изучение
сохранившихся в углях остатков растений позволило проследить эволюцию
углеобразования — от более древних угольных пластов, образованных
низшими растениями, до молодых углей и современных торфяных залежей,
характеризующихся большим разнообразием высших
растений-торфообразователей. Возраст угольного пласта и связанных с ним
пород определяют путем определения видового состава остатков
содержащихся в угле растений.Самые древние угольные залежи образовались 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. К нему относится бóльшая часть
угленосных бассейнов на востоке и в центральных районах США, в Западной
и Восточной Европе, Китае, Индии и Южной Африке. В пермский период
(280-235 млн. лет) интенсивное углеобразование происходило в Евразии
(угольные бассейны Южного Китая, Кузнецкий и Печорский — в России).
Мелкие месторождения угля в Европе сформировались в триасовый период.
Новый всплеск интенсивности углеобразования пришелся на начало юрского
периода (185-132 млн. лет). Примерно 100-65 млн. лет назад, в меловой
период, сформировались угольные месторождения Скалистых гор США,
Восточной Европы, Центральной Азии и Индокитая. В третичный период,
примерно 50 млн. лет назад и позднее, возникли месторождения в основном
бурых углей в различных районах США (на севере Великих равнин, севере
Тихоокеанского побережья и в прибрежных районах Мексиканского залива),
в Японии, Новой Зеландии и Южной Америке, а также в Западной Европе. В
Европе и Северной Америке образование торфа происходило в теплые
межледниковые периоды и в послеледниковье.