Doista, odakle dolazi ugljen?
Ovo se pitanje u početku može činiti naivno. Svaki će marljivi student bez oklijevanja reći: ugljen je tvar biljnog podrijetla, "proizvod transformacije viših i nižih biljaka" (sovjetski enciklopedijski rječnik svih izdanja). Ni jedan udžbenik, niti jedna popularna knjiga nisu doveli u pitanje ovu istinu. U školi smo se čvrsto uvjerili u lancu: "biljke - treset - smeđi ugljen - ugljen - antracit" … Pa, pogledajmo pobliže teoriju udžbenika o tvorbi ugljena.
Dakle, u određenom stajaćem rezervoaru trule organske tvari. Treset se postupno formira iz biljne mase. Zaroniti dublje i dublje, prekriven sedimentom, postaje gušći i kao rezultat složenih kemijskih procesa, zasićenih ugljikom, pretvara se u ugljen. Treset praktički ne reagira na malo opterećenje sedimenata, ali pod snažnim pritiskom, dehidriranjem i sabijanjem, njegov volumen može se smanjiti više puta - nešto slično se događa pri prešanju tresetnih briketa.
Ništa novo, jednostavno tako pišu posvuda. No, sada ćemo obratiti pozornost na sljedeću okolnost. Depozit treseta okružen je sedimentnim stijenama koje doživljavaju jednaka vertikalna opterećenja kao i treset. Samo stupanj zbijanja treseta ne može se usporediti sa stupnjem zbijanja treseta: pijeska jedva smanjuju volumen, a gline mogu izgubiti samo do 20-30% svog prvotnog volumena ili malo više. Stoga je jasno da će se krov nad ležištem treseta, kako se zgušnjava i pretvara u ugljen, saviti i preko „novo isječenog“ugljenog sloja stvorit će se nasipni otvor.
Dimenzije takvih nabora trebaju biti vrlo čvrste: ako se iz sloja treseta dugačkog metra dobije desetak centimetara, tada će amplituda odgiba nabora biti oko 90 cm. Jednako jednostavni izračuni pokazuju da su za ugljene šavove i slojeve bilo koje debljine i sastava, dimenzije očekivanih nabora toliko velike da bilo bi ih nemoguće primijetiti - amplituda namota uvijek će premašiti debljinu same formacije. Međutim, evo problema: nm nisu morali vidjeti takve nabore niti čitati o njima u bilo kojoj znanstvenoj publikaciji, kako domaćoj tako i stranoj. Krov nad ugljenom je posvuda miran.
To znači samo jedno: matični materijal ugljena ili se uopće nije smanjio u volumenu ili se smanjio neznatno kao okolne stijene. Stoga se ta tvar ni na koji način ne može tretirati. Usput, obrnuti tijek analize dovodi do potpuno istog zaključka. Ako uz pomoć olovke i papira pokušamo vratiti početni položaj posjekotina u trenutku kada se treset još nije pretvorio u ugljen, može se uvjeriti da takav problem nema rješenja, nemoguće je konstruirati rez. Svatko može biti uvjeren da će se slojevi iste dobi morati rastrgati i postaviti na različite visine - u ovom slučaju neće biti dovoljno slojeva, pojavit će se nespretni zavoji i praznine, što zapravo ne postoje i ne mogu biti.
Ne, čak ni vrlo razumna pojedina primjedba ili studija ne može poništiti ustaljena znanstvena stajališta, pogotovo ako su stariji od stotinu godina. Stoga, razgovarajmo malo više o skupljanju treseta. Računa se da kad nastane smeđi ugljen koeficijent ovog skupljanja u prosjeku 5-10, ponekad 20, pa čak i više kada nastaju ugljen i antracit. Budući da okomito opterećenje djeluje na treset, sloj je, kao da je spljošten. Već smo rekli da se od metra dugog sloja treseta može dobiti sloj smeđeg ugljena debljine jedan decimetar. Pa što se događa: jedinstveni ugljeni sloj Hat Creek u Kanadi, debljine oko 450 m, stvorio je sloj treseta debljine 2 do 4 km?
Naravno, nikome nije zabranjeno pretpostaviti da su u davnim vremenima, kada je mnogo na Zemlji, kako se vjeruje, bilo „više“, tresetne močvare mogle dostići takve ciklopske veličine, ali apsolutno nema dokaza u prilog tome. U praksi se debljina slojeva treseta mjeri u metrima, ali nikada u desecima, a da ne spominjemo stotine. Akademik D. V. Nalivkin ovaj je paradoks nazvao tajanstvenim.
Promotivni video:
Najveća količina fosilnih ugljena nastala je na kraju paleozojske ere, u takozvanom permskom razdoblju prije 235 - 285 milijuna godina. Za one koji vjeruju u udžbenike, ovo je čudno, a evo i zašto. U luksuznim čehoslovačkim darovnim albumima Augusta i Buriana mogu se vidjeti šarene slike koje prikazuju guste, neprobojne šume konjskih paprati koje su prekrivale naš planet u prethodnom permskom karbonifernom dobu. Postoji čak i pojam: "ugljena šuma". Međutim, do sada nitko zapravo nije odgovorio na pitanje zašto ova šuma, unatoč svom imenu, nije dala toliko ugljena koliko sušni i biljni siromašni Permi.
Pokušajmo odagnati jedno iznenađenje drugim. U istom permskom razdoblju, najotrovnije za ugljen, naslage kamenih i kalijevih soli nastale su u istim krajevima ugljena. Tamo gdje ima puno soli, ništa ne raste i ne raste s velikim poteškoćama (sjetite se slanih močvara - vrsta pustinje). Stoga se ugljen i sol smatraju antipodama, antagonistima. Tamo gdje ima ugljena, tamo nema nikakve soli, tamo ga nikad ne traže - ali … s vremena na vrijeme to ga pronađu! Mnoga velika ležišta ugljena - u Donbasu, Dnjeparskom bazenu, u istočnoj Njemačkoj - doslovno sjede na solnim kupolama. U permsko vrijeme (a nitko to ne osporava) dogodilo se najsnažnije nakupljanje kamenih soli u geološkoj povijesti Zemlje. Sljedeća shema je usvojena: vrućina sušenja, voda laguna i uvala isparava, a soli se talože iz slanih otopina, slično onome što se događa u Kara-Bogaz-Golu. Gdje možemo dobiti botanički sjaj? A ugljevi su ipak započeli!
Još uvijek nije jasno kako se i pod kojim uvjetima treset može pretvoriti u ugljen. Obično se kaže da treset, polako potonući u dubinu Zemlje, sukcesivno pada u područja povećanja temperature i pritiska, gdje se pretvara u ugljen: pri relativno niskim temperaturama - u smeđi, na višim temperaturama - u kamen i antracit. Međutim, eksperimenti u autoklavima nisu bili uspješni: treset se zagrijavao na: sve vrste temperatura, stvorio različite pritiske, držao se u tim uvjetima onoliko dugo koliko je bilo poželjno, ali nije se mogao dobiti ugljen, čak ni smeđi.
U tom smislu postoje različite pretpostavke: raspon pretpostavljenih temperatura za stvaranje smeđeg ugljena varira, s različitim trajanjem postupka, od 20 do 300 ° C, a za antracite od 190 do 600 ° C. Međutim, poznato je da kada se treset i njegove stijene domaćini zagrijavaju na 300 ° C i više, na kraju bi se pretvorio ne u ugljen, već u potpuno posebne stijene - hornfels, kojih u stvarnosti nema, a svi fosilni ugljevi su mješavina tvari, a ne bez tragova izloženosti visokim temperaturama. Pored toga, prema nekim prilično trivijalnim znakovima, s pouzdanjem se može ustvrditi da ugljevi mnogih ležišta nikada nisu bili na velikim dubinama. Što se tiče trajanja procesa stvaranja ugljena, poznato je da su ugljevi moskovske regije, jedne od najstarijih na svijetu, još uvijek smeđi.a antraciti se nalaze među mnogim mladim naslagama.
Još jedan razlog za sumnju. Tresetničke močvare, preci budućih bazena ugljena, trebale bi se pojaviti na golemim ravnicama smještenim daleko od planina, tako da rijeke koje sporo teku, ne bi mogle ovdje prenijeti fragmente stijena (nazivaju se strašnim materijalom). U suprotnom, treset će biti nasipan i iz njega nikada neće izaći čisti ugljen. Istodobno je potreban i strogo stabilan tektonski režim: dno močvara mora se potopiti polako i glatko kako bi se oslobođeni volumen imao vremena napuniti organskom tvari.
Međutim, istraživanje krajeva koji nose ugljen pokazuje da se nalazišta ugljena prilično često pojavljuju u međumanskim udubinama i podnožju, u prednjem dijelu rastućih planina, u uskim proreznim dolinama - jednom riječju, na mjestima gdje se veoma intenzivno nakuplja tergeni materijal i gdje su tresetišta, dakle, mogu biti ne samo zaoštrene, već i potpuno uništene olujnim planinskim potocima. U takvim se neprikladnim (prema teoriji) uvjetima susreću debeli ugljenični šavovi koji dosežu 50-80 m.