Într-adevăr, de unde a venit cărbunele?
Această întrebare poate părea naivă la început. Fiecare student harnic va spune fără ezitare: cărbunele este o substanță de origine vegetală, „un produs al transformării plantelor superioare și inferioare” (dicționar enciclopedic sovietic al tuturor edițiilor). Nici o singură manuală, nici o singură carte populară nu au pus sub semnul întrebării acest adevăr. La școală am fost ferm convinși de lanț: „plante - turbă - cărbune brun - cărbune - antracit” … Ei bine, să aruncăm o privire mai atentă asupra teoriei manualului despre formarea cărbunelui.
Deci, într-un anumit rezervor stagnant, materia organică se putrezește. Turba se formează treptat din masa plantelor. Scufundându-se din ce în ce mai adânc, fiind acoperit cu sedimente, devine mai dens și ca urmare a proceselor chimice complexe, saturate cu carbon, se transformă în cărbune. Turba practic nu reacționează la o încărcătură mică de sedimente, dar sub presiune puternică, deshidratare și compactare, volumul acesteia poate scădea de mai multe ori - ceva similar se întâmplă la apăsarea brichetelor de turbă.
Nimic nou, exact așa scriu peste tot. Cu toate acestea, acum să acordăm atenție următoarei circumstanțe. Depozitul de turbă este înconjurat de roci sedimentare care prezintă aceleași încărcături verticale ca turba. Doar gradul de compactare al acestora nu poate fi comparat cu gradul de compactare a turbei: nisipurile scad cu greu în volum, iar argilele pot pierde doar până la 20-30% din volumul inițial sau puțin mai mult. Prin urmare, este clar că acoperișul de deasupra zăcământului de turbă, întrucât se comprimă și se transformă în cărbune, se va scufunda și se va forma un pli de gaură peste cusătura de cărbune „nou-mentată”.
Dimensiunile unor astfel de pliuri ar trebui să fie foarte solide: dacă o cusătură de cărbune de zece centimetri este obținută dintr-un strat de turbă lung de un metru, atunci amplitudinea devierii pliului va fi de aproximativ 90 cm. ar fi imposibil să le observați - amplitudinea scufundării va depăși întotdeauna grosimea formației în sine. Totuși, iată problema: nm nu a trebuit să vadă astfel de falduri, nici să citesc despre ele în nicio publicație științifică, atât internă, cât și străină. Acoperișul de pe cărbuni este calm peste tot.
Aceasta înseamnă un singur lucru: materialul-mamă al cărbunilor fie nu a scăzut deloc în volum, fie a scăzut la fel de nesemnificativ ca rocile din jur. Prin urmare, această substanță nu a putut fi turba în niciun fel. Apropo, cursul invers al analizei duce exact la aceeași concluzie. Dacă, cu ajutorul unui creion și hârtie, încercăm să restabilim poziția inițială a tăieturilor în momentul în care turba nu s-a transformat încă în cărbune, putem fi convins că o astfel de problemă nu are soluție, este imposibil să construim o tăietură. Oricine poate fi convins că straturile de aceeași vârstă vor trebui rupte și așezate la diferite înălțimi - în acest caz, nu vor exista suficiente straturi, vor apărea curburi incomode și goluri, care de fapt nu există și nu pot fi.
Nu, chiar și o singură observație sau un studiu foarte rezonabil nu poate anula opiniile științifice consacrate, mai ales dacă au o vechime de peste o sută de ani. Prin urmare, haideți să vorbim puțin mai mult despre contracția turbei. Se calculează că, atunci când se formează cărbune maro, coeficientul acestei contracții este în medie 5-10, uneori 20 și chiar mai mult atunci când se formează cărbune și antracit. Deoarece sarcina verticală acționează asupra turbei, stratul este, așa cum era, aplatizat. Am spus deja că dintr-un strat de turbă lung de un metru se poate obține un strat de cărbune maro cu o grosime de un decimetru. Ce se întâmplă: cusătura unică de cărbune Hat Creek din Canada, cu o grosime de aproximativ 450 m, a dat naștere unui strat de turbă cu grosimea de 2 până la 4 km?
Desigur, nimănui nu i se interzice să presupună că, în cele mai vechi timpuri, când mult pe Pământ, așa cum se crede, a fost „mai mult”, turba poate atinge asemenea mărimi ciclopene, dar nu există absolut nicio dovadă în favoarea acestui lucru. În practică, grosimea straturilor de turbă este măsurată în metri, dar niciodată în zeci, ca să nu mai vorbim de sute. Academicianul D. V. Nalivkin a numit acest paradox misterios.
Video promotional:
Cea mai mare cantitate de cărbuni fosili s-a format la sfârșitul erei paleozoice, în așa-numita perioadă Permiană, acum 235 - 285 milioane de ani. Pentru cei care cred în manuale, acest lucru este ciudat, și iată de ce. În albumele luxoase de cadouri cehoslovace ale lui Augusta și Burian, se pot observa imagini colorate înfățișând pădurile dense și impenetrabile de ferigă cu coada-calului care au acoperit planeta noastră în epoca carboniferă precedentă. Există chiar și un termen: „pădure de cărbune”. Cu toate acestea, până în prezent, nimeni nu a răspuns cu adevărat la întrebarea de ce această pădure, în ciuda numelui său, nu a dat atât de mult cărbune cât arid și Perm sărac din plante.
Să încercăm să risipim o surpriză cu alta. În aceeași perioadă permiană, cele mai generoase pentru cărbuni, depozite de săruri de rocă și potasiu au apărut în aceleași regiuni de cărbune. Acolo unde este multă sare, nimic nu crește sau nu crește cu mare dificultate (amintiți-vă de mlaștinile sărate - un fel de deșert). Prin urmare, cărbunele și sarea sunt considerate antipode, antagoniști. Acolo unde există cărbune, nu are nicio legătură cu sarea, nu o caută niciodată acolo - dar … din când în când o găsesc! Multe depozite mari de cărbune - în Donbass, bazinul Nipru, în estul Germaniei - se așază literalmente pe cupole de sare. Pe vremea Permiei (și nimeni nu contestă acest lucru), a avut loc cea mai puternică acumulare de săruri de rocă din istoria geologică a Pământului. Următoarea schemă este adoptată: căldura de uscare, apa lagunelor și golfurilor se evaporă, iar sărurile sunt precipitate din saramură, similar cu ceea ce se întâmplă în Kara-Bogaz-Gol. Unde putem obține splendoarea botanică? Și totuși cărbunii au pornit!
Încă nu se știe cum și în ce condiții turba poate fi transformată în cărbune. Se spune de obicei că turbă, care se scufundă încet în adâncurile Pământului, se încadrează succesiv în zone cu temperaturi și presiuni în creștere, unde este transformată în cărbune: la temperaturi relativ scăzute - în maro, la temperaturi mai ridicate - în piatră și antracit. Cu toate acestea, experimentele în autoclave nu au reușit: turba a fost încălzită la: tot felul de temperaturi, a creat presiuni diferite, menținute în aceste condiții atât timp cât s-a dorit, dar nu a putut fi obținut niciun cărbune, chiar maro.
În această privință, se fac ipoteze diferite: intervalul de temperaturi asumate pentru formarea cărbunelui brun variază, de, cu durata diferită a procesului, de la 20 la 300 ° C, și pentru antracitele de la 190 la 600 ° C. Cu toate acestea, se știe că atunci când turba și rocile gazdă sunt încălzite la 300 ° C și mai mari, în cele din urmă, s-ar transforma nu în cărbune, ci în roci complet speciale - cornuri, care în realitate nu există și toate cărbunele fosile sunt un amestec de substanțe, nu nu poartă urme de expunere la temperaturi ridicate. În plus, potrivit unor semne destul de banale, se poate afirma cu încredere că cărbunii multor depozite nu au fost niciodată la adâncimi mari. În ceea ce privește durata procesului de formare a cărbunelui, se știe că cărbunii regiunii Moscova, unul dintre cele mai vechi din lume, sunt încă bruni.iar antracitele se găsesc printre multe depozite tinere.
Un alt motiv de îndoială. Turbele, strămoșii viitoarelor bazine de cărbune, ar trebui să apară pe câmpii vaste situate departe de munți, astfel încât râurile care curg încet să nu poată transporta fragmente de roci aici (ele sunt numite material terigen). În caz contrar, turba va fi tăiată și cărbunele pur nu va ieși niciodată din ea. În același timp, este necesar și un regim tectonic strict stabil: partea inferioară a bălților ar trebui să se scufunde destul de lent și lin, astfel încât volumul eliberat să aibă timp să fie umplut cu materie organică.
Cu toate acestea, studiul regiunilor purtătoare de cărbune arată că depozitele de cărbune au apărut destul de des în depresiunile intermontane și jgheaburile de poale, în apropierea frontului munților în creștere, în văile cu fante înguste - într-un cuvânt, în locurile în care materialul terigen se acumulează foarte intens și unde turba poate fi nu numai înclinat, ci și complet distrus de fluxurile de munte furtunoase. În condiții atât de improprii (conform teoriei), se întâlnesc cusături groase de cărbune, ajungând la 50-80 m.
