Презентация на тему "Каустобиолиты: определение, классификация, номенклатура"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Каустобиолиты: определение, классификация, номенклатура

  Тоиров Джамолиддин

• 
  Слайд 2

  Что такой каустобиолиты?

  Каустобиолитами (греч. «каустос» — горючий, «биос» — жизнь и «литое» — камень), или горючими, а также органиче­ скими породами, называются геологические образования, больше чем наполовину состоящие из органических «минералов», или компонентов. Это особая группа горных пород, наиболее специфичная для нашей планеты (единственной, несущей жизнь), включающая наряду с твердыми также и жидкие горные «породы» — нефти (возможно, и газ), формирующаяся в основном за счет необычного источника — тел организмов (животных и растений), которые в свою очередь строят органичес­ кое вещество своих тел из атмосферных газов и воды под вли­ янием энергии Солнца.

• 
  Слайд 3

  По условиям образования каустобиолиты. четко разделяются на 2 группы

  1) каустобиолиты. угольного ряда, ( Твердые) 2) каустобиолиты. нефтяного (и нафтоидиого) ряда,(Жидкие)

• 
  Слайд 4
  

  Твердые каустобиолитыклассификация, номенклатура Твердые горючие ископаемые (см. табл.1), представлены гумолитами, сапропелитами и органофлюидолитами. Вместе с ними удобно рассмотреть и горючие сланцы (ГС), в которых органическое вещество хотя и не преобладает, но как полезные ископаемые, т. е. как «руды», ГС тяготеют к каустобиолитам, и с ними они могут быть лучше поняты и описаны.Твердые каустобиолиты изучаются петрологией органических веществ или более узко — петрологией угля — наукой начала XX в. Ее основы создали М. Д. Залесский (1928), Г. Потонье (1934), Р. Тиссен, М. Стопе, А. А. Гапеев (1949), Ю. А. Жемчужников (1948) и другие,

• 
  Слайд 5
  

  Таблица 1. Основные генетические типы твердых горючих ископаемы (По В.Т. Фролов)

• 
  Слайд 6

  Гумулиты.

  Гумолитаминазывают угли, образовавшиеся из остатков высших растений, главным образом из их лигнино-целлюлозных тканей, при недостатке кислорода во влажной среде, сначала в результате микробиологических процессов преобразования — гумификации (Жемчужников, 1935, 1948), а потом в результа­ те термобарических превращений — углефикации, или мета- морфизации органического вещества. Название происходит, ве­ роятно, от humus — земля, ибо гумусом называют основную чэсть органического вещества почв, происходящую главным об­ разом из высших растений, полностью утративших черты ана­ томического строения преимущественно в результате биохимического разложения.

• 
  Слайд 7

  Сапрополиты

  . Сапропелевые угли (греч. «сапрос» — гнилой, «пелос» ил), или сапропелиты, образовавшиеся в основном из зоо- и фитопланктона в застойных водоемах типа лагун с весьма огра­ ниченнымводообменом, состоят преимущественно из микроком­ понентов группы альгинита. От гумусовых углей они резко отличаются отсутствием слоистости, т. е. изотропностью, однородностью, высокой прочностью (с доисторических времен из нихизготовлялись браслеты), а также большим содержанием водорода (на низких степенях метаморфизма), дают много газа и смолы, т. е. являются каустобиолитами битумного или нефтяного ряда. Они матовые, массивные, пелитоморфные, имеют раковистый излом, светлои темно-коричневые, вязкие, загораются от спички. Если сохраняется анатомическое строение водорослей и других богатых жирами организмов, породы называются телосапропелитами, а если нацело состоят из бесструктурной, обычно желтоватой основной массы — сапроколлита- ми. Залегают линзами или прослоями в гумусовых углях или образуют самостоятельные слои.

• 
  Слайд 8

  Горючие Сланцы

  Горючими ископаемыми являются и неорганические по пре­ имущественному составу горные породы — горючие сланцы (ГС), которыми считаются чаще всего глинистые, карбонатные или кремневые пелитоморфные горные породы, обогащенные ор­ ганическим, в основном сапропелевым, веществом на 15—40% или более строго литологически — до 50%. Органическое вещество (ОВ) сланцев обычно называется керогеном, т. е. «воск рождающим» (с греческого). Так профессор Крум-Броун в 1912 г. предложил называть ОВ в шотландских горючих сланцах. ГС называют также битуминозными сланцами, хотя битумоидов в них мало (от долей процента до 2—3%, иногда больше), и лишь при нагревании до 500 °С они могут давать нефтеподобную жидкость (сланцевую нефть, или сланцевую смолу), а основная часть их органического вещества нерастворима в органических растворителях — это кероген в узком смысле слова (Голицын, Прокофьева, 1990). В нем повышенные кон­ центрации урана, железа, ванадия, никеля и молибдена

• 
  Слайд 9
  

  Жидкие каустобиолиты: классификация, номенклатураЖидкие и газовые горючие ископаемые, или нефть и газ, — самые важные в настоящее время полезные ископаемые, игра­ ющие решающую роль в экономике и политике государств. Это своеобразные каустобиолиты, большей частью встречающиеся не в твердом состоянии. Поэтому отнесение их к «-литам» до­ вольно условно, хотя в принципе правильно. Их чаще всего на­ зывали «битумами», «битумными образованиями», что подчер­ кивало их общее свойство — поведение как битумного вещест­ ва, т. е. растворимость в органических растворителях — хлороформе и спиртобензольной смеси. Узкое понятие «битумы» не включает углеводородные газы, так как это «жидкие (нефти), полужидкие (мальта) и твердые их производные (асфальт, асфальтит, озокерит и т. д.)» (Вассоевич, 1981, с. 40). Термин «битумоиды», обозначающий «углеводородистые вещества, со­ держащиеся в осадках и породах и обладающие способностью, как и нефть, растворяться в органических растворителях» (там ж е), по сути, не включает битумы, а только другие битумоподобные вещества и потому не является общим. В последнее время входит в употребление хороший термин «нафтиды» (Мура­ тов, 1954) — «общее название для нефтей и их природных дериватов» (там ж е), постепенно вытесняющий термин «биту­ мы». «Под термином «нафтиды» объединяются природные ор­ ганические'вещества (за исключением ископаемых углей), на­ ходящиеся в недрах в различных физических состояниях: га­ зообразном, жидком, твердом, растворенном или сорбирован­ ном. К ним относятся: углеводородные газы, газоконденсаты, нефти, природные битумы и газогидраты»

• 
  Слайд 10

  Углеводородные газы

  Углеводородные, или горючие, газы — метан, этан, пропан и бутан — имеют огромное промышленное значение, как в ос­ новном положительное, так и отрицательное (взрывы в уголь­ ных шахтах), широко используются как лучшее топливо и сырье для производства пластмасс, искусственных волокон и многих других искусственных материалов «Породообразующим» газом является практически только- метан СН4, а его гомологи содержатся в нем редко в количе­ стве больше 20%. По этому признаку помимо чисто метановых различают газы сухие (примесей 1—5%), легкие (5—10%), тя­ желые (10—15%) и весьма тяжелые (>15% ). Тяжелые газы называются также жирными, а содержание в них тяжелых уг­ леводородов (ТУ) называется жирностью. Последняя умень­ шается в направлении миграции газов — происходит дифферен­ циация по весу (массе), а состав газов закрытых пор как бы фиксирует время закрытия пор. Чем тяжелее в залежах нефти», тем легче газы в их газовых шапках (меньше в них ТУ), т. е. зависимость обратная. УВ-газы смешиваются с азотом, диоксидом С и сероводоро- дом — до их преобладания, а также с водородом, содержание которого редко превышает 30%.

• 
  Слайд 11

  Нефти

  «Нефтями называют природные горючие гидрофобные бес­ цветные, коричневые, реже зеленоватые, прозрачные и непрозрачные жидкости с плотностью 0,75—1,10 г/см3 (в США — до 1 г/см3, что принято за границу между нефтью и природным битумом) — смеси и сложные растворы УВ, сернистых,, азотистых, кислородных, металлоорганических соединений (пор- фиринов и др.), смолистых, асфальтеновых веществ и приме­ сей элементов серы, евцнца, железа и др.» (Калинко, 1987, с. 28). Различают легкие (до 0,810 г/см3), средние (0,811 — 0,870), тяжелые (0,870—0,90) и очень тяжелые (>0,900 г/см3). Одно из важнейших свойств нефтей — способность растворять* УВ-газы (до 650 м3/м3), поэтому в недрах их плотность меньше: обычно 0,741—0,844 г/см3, но при разгазированиинефтей возрастает до 0,835—0,884 г/см3. Среднее содержание газа в нефтях в 50% залежей 26—86 м3/м3, содержание порфирина достигает 28—30% (месторождения Узень, Колодезное; Калин­ ко, 1987, с. 29). Наличие УВ в нефтях впервые было установле но в 1725 г., и к настоящему времени определено свыше ,700 индивидуальных УВ состава Q —С40. Нефть (греч. «нафта» — жидкий каустобиолит) и газ известны с древнейших времен. На берегах Евфрата существовал нефтяной промысел 6000—4000 лет до н. э., и нефть использовали как топливо, а битумы — в строительном и дорожном деле. В Древнем Египте нефть применяли для бальзамирования, в Древней Греции — в качестве топлива (Кравцов, 1982, с. 126). В 600 г. до н.э.

• 
  Слайд 12

  Природные битумы

  Под названием «природные битумы» (лат. «битум» — «вспыхивающая смола») — понимается большая группа при­ родных ОВ, образующих с нефтью непрерывные ряды переходов по составу и генезису, а также и по физическому состоянию (от жидкого к твердому). Многозначный термин «битумы» (Словарь..., 1968) отвечает ОВ с преобладанием смолистых компонентов над масляными, а И. С. Гольдберг (1981, с. 9—10) дал, может быть, наиболее развернутое определение: «Битумы — природные органические соединения с первичной углеводородной основой от высокомолекулярных минералов до веществ, состоящих из высокомолекулярных углеводородов и гетероатомных соединений и представляющих собой коллоидально-дисперсные растворы асфальтенов и смол в углеводородной масляной фазе».

• 
  Слайд 13

  Положение каустобиолитов среди горных пород

  Каустобиолиты относятся к органогенным горным породам - биолитам среди которых имеются и негорючие породы (акаустобиолиты), например, рифогенные известняки и другие образования, состоящие из скелетов различных организмов

• 
  Слайд 14
  

  Положение каустобиолитов среди горных пород (по И.О. Броду и Н.А.. Еременко)

  . горные породы каустобиолиты акаустобиолиты обломочные хемогенные органогенные Субаэральные условия Субаквальные условия осадочные метаморфические магматические

• 
  Слайд 15

  генетическая классификация каустобиолитов

  Широко известна генетическая классификация каустобиолитов, составленная В.А. Успенским и О.А. Радченко Она состоит из двух генетических рядов. Отдельные типы горючих ископаемых изображены на классификационной схеме в виде блоков, на торцевой стороне которых дана характеристика геохимических условий их образования. На схеме также указаны основные типы исходного материала, из которого образуются горючие ископаемые угольного ряда. Стрелка, направленная от правого блока угольного (гумусового) ряда, соответствующего морским и пресноводным сапропелитовым образованиям показывает связь горючих ископаемых нефтяного ряда с отложениями морских и озерных водоемов. Нижний правый блок нефтяного (битумного)

• 
  Слайд 16
  

  ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ КАУСТОБИОЛИТОВ(ПО В.А. УСПЕНСКОМУ И О.А. РАДЧЕНКО)

  Жидкие и газовые Твердые

• 
  Слайд 17
  

  Р и с . 3 . С х е м а и з м е н е н и я н е ф т е й и о б р а з о в а н и я т в е р д ы х б и т у м о в ( п о И . С . Г о л ь д б е р г у , В . А . Л е б е д е в у )

• 
  Слайд 18