Які корисні копалини утворилися із стародавніх рослин? Основні корисні копалини

Одним з найбільш цінних джерел енергії для світової промисловості в даний час є тверді горючі корисні копалини. Людство без них вже навряд чи зможе обійтися. Крім іншого, ще геніальний Дмитро Іванович Менделєєв говорив: «Топити можна і асигнаціями». Вчений припускав, що ці ресурси було б корисніше використовувати для синтезу необхідних людині речовин.

Сучасна наука постійно підтверджує його правоту. Як не дивно, але багато в чому тим багатств, які залягають глибоко під землею, ми зобов`язані стародавньої флорі. Саме стародавні папороті і дерева утворили з часом багато корисні ресурси. До речі, а які корисні копалини утворилися із стародавніх рослин? Що ж, давайте дізнаємося!

Загальна характеристика копалин рослинних видів палива

Всі ці види палива містять величезну кількість вуглецю. Утворилися всі вони з рослинних залишків, на які протягом мільйонів років діяло підвищений тиск і висока температура. Вік деяких видів стародавнього рослинного палива значно перевищує позначку в 650 мільйонів років. Приблизно 80% цих копалин утворилося в третинний період. Саме цим часам ми зобов`язані тим, що ресурси корисних копалин досі забезпечують нас всім необхідним.

Основною особливістю їх утворення слід вважати ту обставину, що в ті часи на планеті було ще мало кисню, який в даний час дуже швидко окисляє органіку, зате багато вуглецю і з`єднань на його основі. Осадові породи швидко консервували величезні маси речовин в товщі землі.

Щоб ви краще орієнтувалися в цьому питанні, нами була підготовлена таблиця. Корисні копалини далеко не безсистемно розташовуються в надрах землі.

Втім, в середовищі деяких учених популярна теорія абіогенного походження багатьох горючих копалин, яка пояснює їх виникнення поєднанням різноманітних факторів, які призвели до появи складних вуглецевих сполук з простих неорганічних речовин.

Ця точка зору також має своє право на життя, але більшість вчених все ж упевнені, що переважна кількість родовищ має саме біологічну природу виникнення. Ну так які корисні копалини утворилися із стародавніх рослин? Про це ми зараз і розповімо.

Важливість для промисловості і людини

Як ми вже говорили, багато з цих речовин - справжнє джерело для сучасної хімічної промисловості. Той же вугілля містить в собі безліч сполук, які в інших випадках можна отримати тільки в результаті складного і дорогого синтезу. Приміром, гумінові кислоти, які в природі зустрічаються не так вже й часто і досить складні для штучного синтезу, людина масово отримує з дешевого і поширеного бурого вугілля.

В принципі, про все це вам розповість економічна географія. Корисні копалини відіграють найважливішу роль у формуванні нормальної виробничої економіки будь-якої країни.

Слід пам`ятати, що повноцінне використання багатьох ресурсів рослинного походження можливо тільки в тому випадку, якщо людина добре знає нюанси їх утворення. Спочатку ми розглянемо вже не раз згадані нами вугілля, так як процес їх утворення вельми цікавий. Вугілля, як і інші основні корисні копалини рослинного походження, були утворені різними рослинами в процесі їх відмирання.

Характеристика освіти гумусового вугілля

Дуже давно, коли на Землі все ще бродили гігантські динозаври, на величезних просторах виростали красиві пишні ліси. Для їх росту і розвитку умови були ідеальні: у грунті багато органіки, а в атмосфері переважає вуглекислий газ. Втім, ці ж умови сприяли тому, що рослини досить бурхливо відмирали. Їх частини падали на землю, де швидко розкладалися, так як нічим не були захищені від окислювального дії повітря.

Сукупність усіх цих факторів приводила до дуже швидкого розкладання целюлози. Гігантські маси рослинності перетворювалися на справжній «коктейль» гумінових речовин, розбавлений незначними кількостями домішок смол, воску і парафінів. Втім, вся ця маса досить швидко розкладалася мікроорганізмами, а тому особливо швидкого накопичення органічної речовини в ту пору не відбувалося. Основні запаси корисних копалин з`явилися дещо пізніше.

Так як утворювався безпосередньо вугілля?

Описаним вище способом відбувалося утворення сухого торфу, якого і в нинішній час на поверхні нашої планети достатньо. Як правило, ніяких подальших метаморфоз з ним не відбувалося, тому що найчастіше його покривав шар піску і землі, надійно консервуючи органіку від впливу кисню і мікроорганізмів. Така маса була вкрай пластичної, а тому якогось розшарування або перемішування надалі не відбувалося.

Так як неразложившихся органіки в товщі торфу було дуже мало, подальших процесів гниття не було. Таким чином, температура в товщі пластів завжди залишалася на одному рівні.

Тиск і час ...

Втім, з часом шари поступово ущільнювалися з причини злежування. Поступово гумінові кислоти перетворювалися на Гуміт, смоли піддавалися процесу декарбоксилювання, і тільки лише воски залишалися незмінними протягом тисячоліть. Ось так відбувалося утворення бурих гумусового вугілля. Особливо їх багато в Красноярському краї. Це найбільш поширені корисні копалини краю (і важливе джерело доходів, звичайно ж).

Під впливом цілого спектра факторів зовнішнього середовища відбувався поступовий їх метаморфоз, в результаті якого виходили кам`яні гумусове вугілля. Основна роль у цьому процесі належить високому тиску і не менш високій температурі. У цих умовах гумінові кислоти починали інтенсивно розкладатися, смоли й віск піддавалися природної полімеризації.

Все це призводило до синтезу неплавких, абсолютно нерозчинних сполук. Саме завдяки їм цей сорт вугілля і зберігся до наших днів. Він залягає на порівняно невеликих глибинах, а тому за умови дещо інших фізичних і хімічних властивостей він би неминуче піддався вимивання. А які корисні копалини утворилися із стародавніх рослин, крім описаного вище гумусового вугілля?

Про процес утворення змішаного типу вугілля

Слід зазначити, що в природі процес утворення чистих гумусових сполук протікав надзвичайно рідко. Куди частіше відбувався змішаний процес. Вчені припускають, що йшов він відразу по декількох напрямках. Як правило, відбувалося все це на дні древніх водойм, на місці яких зараз розташовуються родовища корисних копалин.

Гумусові речовини поступово приносилися туди з дощовими водами і повільно, протягом століть, осідали на дні. Планктон, який активно розвивався при такій великій кількості органічних речовин, поступово перемішувався з усією цією масою. Але все могло бути зовсім інакше.

Після того як на сушу обрушувалися потужні урагани і зливові дощі, у водойми потрапляло величезна кількість гумусових речовин і різноманітних мінеральних сполук. Спочатку на дні осідали саме важкі мінерали, а вже гумусові кислоти діяли на них як потужні окислювачі. Поступово вся ця маса піддавалася полімеризації. Так як кисню на дні водойм було дуже мало, речовини з часом виявилися під впливом процесу дегідратації. Ось так і утворювався вугілля змішаного складу.

Дані корисні копалини Росії надзвичайно поширені в Східній частині нашої країни.

Про хімічний склад вугілля

Загалом-то, їх склад не відрізняється особливою різноманітністю: вуглець, водень, кисень, азот і сірка. Відмінність тільки в масовій частці всіх цих речовин, оскільки саме по їх процентним співвідношенням можна з упевненістю визначити не тільки вид викопного рослинного палива, але навіть регіон його виникнення та видобутку. Щоб ви мали хоча б приблизне уявлення про це питання, розберемо склад середньостатистичного бурого гумусового вугілля.

Класифікація речовин, що входять до складу вугіль

Найбільш типові речовини, які входять до складу будь-якого його сорти, називаються углеобразователей. Ось їх повний перелік:

• Як не дивно, білки. При гідролізі вугілля вчені звернули увагу, що в одержуваної суміші є деяка кількість амінокислот. Знаходження цих речовин у товщі пластів викопного палива пояснюється досить просто: це законсервовані в давні часи найпростіші, а також останки більш високорозвинених організмів. У всякому разі багато родовищ корисних копалин часто можуть похвалитися колекцією, гідної палеонтологічного музею.
• Звичайно ж, целюлоза. Цей складний вуглевод, що є основним будівельним матеріалом будь рослинної форми життя, становить чималу вагову частину як вугіль, так і горючих сланців (про них ми поговоримо нижче).
• Воски, про які ми неодноразово згадували. Являють собою складні ефіри деяких карбонових кислот і аліфатичних спиртів.
• Смоли. Це вельми складна суміш із усе тих же карбонових кислот, а також обмилюють і неомиляемие речовин. У деяких специфічних умовах легко піддаються декарбоксилюванню і швидкої полімеризації. Є свого роду «сполучною ланкою» для вугілля, так як скріплюють його компоненти на процесі первинного стиснення.

Саме практично ідентичний складу всіх копалин сортів палива говорить про їх рослинному і частково тваринному походження. Поборникам абиотического появи тієї ж нафти не вдається знайти достатньо переконливих доводів, за допомогою яких можна було б спростувати ці фактичні дані. У всякому разі будь-яка карта корисних копалин (органічних) покаже, що їх поклади переважно знаходяться на місцях стародавніх морів, багатих органікою.

Основні відомості про видобуток вугілля

Характеристики та способи цього процесу повною мірою залежать від глибини залягання пластів. Якщо така не перевищує ста метрів, то можливий відкритий, кар`єрний спосіб розробки. Дуже часто буває так, що зі збільшенням глибини розрізу економічно більш доцільним стає шахтний метод.

На території нашої країни рівень самої глибокої шахти дорівнює приблизно 1200 метрам. Будь карта корисних копалин Росії покаже, що найбільше їх в Сибіру. Край цей заслужено вважається справжньою коморою, житницею природи.

Інші важливі речовини

Необхідно відзначити, що в пластах кам`яного вугілля нерідко зустрічаються скупчення речовин, що володіють величезною промислової цінністю. До них відносяться деякі цінні геологічні породи (мармур, наприклад), величезна кількість метану, а також рідкісні, розсіяні хімічні елементи. Приміром, деякі сорти бурого вугілля містять багато германію, без якого немислима сучасна радіоелектронна промисловість, оскільки саме на його основі створюються багато видів напівпровідників.

Застосування кам`яного вугілля в сучасній промисловості

Давно минули ті часи, коли цей вид корисних копалин використовувався виключно як паливо. Як ми вже відзначали, з нього видобуваються деякі рідкісні хімічні елементи, вугілля служить сировиною для виробництва багатьох типів пластмас. Ще з часів Другої світової війни відомо, що з нього можна робити штучний бензин.

Саме ці корисні копалини Росії багато в чому забезпечили інтенсивне зростання промисловості після революції. Вони ж дозволяють підтримувати економіку на стабільно високому рівні.

Горючі сланці

Це тверде пальне копалину рослинного походження з групи твердих каустобиолитов. Основною рисою сланців, яка забезпечила їм таку високу популярність в останні роки, є смола, що входить до їх складу. Її отримують при перегонці. Цінність її в тому, що за своїми фізико-хімічними властивостями вона дуже близька до нафти, але при цьому вартість її видобутку куди нижче нафтового промислу.

Диференційний склад

Головною відмінністю сланцю від все того ж вугілля є те, що в його складі міститься більше мінеральних речовин. Органічна його частина - кероген. Тільки в сланцях найвищої якості його частка доходить до 70%, тоді як у всіх інших випадках вміст органіки не перевищує 30%. Кероген являє собою викопні рештки найдавніших одноклітинних водоростей.

Та їх частина, яка за століття не втратила слідів клітинної будови, - це талломоальгініт. Відповідно, повністю деградовані одноклітинні водорості отримали назву коллоальгініт. Крім цього, в сланцях досить часто можна відшукати навіть частини вищих рослин, які були на нашій планеті в незапам`ятні часи.

Ось які корисні копалини утворилися із стародавніх рослин. Сподіваємося, що з цієї статті ви отримали всі цікавили вас відомості.