Изменение углистого вещества

( масс.%)

Материал	С	Н	N	О
Древесина	49,65	6,23	0,92	43,20
Торф	55,44	6,28	1,72	36,56
Лигнит	72,95	5,24	1,31	20,50
Бурый уголь	84,24	5,55	1,52	8,69
Антрацит	93,50	2,81	0,97	2,72

Нефть образована преимущественно из углерода и водорода. Со­держание углерода колеблется от 80 до 87 %, водорода – от 11 до 14 %, серы – от 0,1 до 5 %. Содержание азота не превышает долей процента, за исключением некоторых видов нефтей. Нефть состоит из смеси метановых (алкановых), нафтеновых (циклановых) и ароматических углеводородов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений. Кислородные соединения представлены карбоновыми кислотами, фенолами, асфальтосмолистыми веществами. Сернистые соединения встречаются в виде сероводорода, меркаитанов, сульфидов, тиофенов. Азотистые соединения представлены производными пиридина, гидропиридина, гидрохинолина. В нефтях находятся растворённые газы, главным образом углеводороды. Содержание газов иногда достигает 4 %.

Родоначальный материал большинства нефтей отложился в мор­ской среде. По всей вероятности, это был сапропель, который затем испытал ряд биохимических и неорганических химических процессов. Превращение органического вещества в углеводороды можно представить схемой:

(СН₂О) yСО₂ + С_nН_{2n + 2}.

Таким образом, часть углерода окисляется до СО₂, а другая восста­навливается до углеводородов. Однако реальные превращения органи­ческого вещества в нефть происходят значительно сложнее под влия­нием многих факторов.

Рассеянное органическое вещество в осадочных породах – наиболее распространённая форма органического вещества. В связи с напря­жённым характером жизни в биосфере организмы (особенно микроорганизмы) проникают повсеместно, во все осадки и горные породы, возникающие в водной среде. Поэтому во мно­гих глинах, сланцах, известняках, песках, песчаниках и почвах встречаются углистые образования и мелкие включения наиболее устойчивых орга­нических образований. Общее количество рассе­янного органического вещества в горных породах по своей массе зна­чительно превышает массу углерода, сосредоточенную во всех ка­менноугольных и нефтяных месторождениях Земли.

Технические геохимические процессы

ГЕОХИМИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

МЕТАМОРФИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД

Комплекс процессов, происходящих на определённых глубинах под влиянием изменений температур, давлений и химически активных веществ и приводящих к минеральным структурным преобразова­ниям горных пород, называется метаморфизмом.

Метаморфизм, при котором происходит замещение одних минера­лов другими, называется метасоматозом. Метаморфизм, протекаю­щий хотя бы с частичным плавлением исходной горной породы, именуется ультраметаморфизмом.

Метаморфизм горных пород происходит под влиянием трёх важней­ших факторов: температуры окружающей среды, давления и концент­рации ряда веществ в горных породах (включая состав межгрануляр­ных растворов). В зависимости от ведущего значения того или другого фактора выделяют три вида метаморфизма горных пород.

1. Контактовый метаморфизм происходит во вмещающих горных поро­дах при внедрении в них магматических расплавов. Резкое повышение температуры вмещающих пород вызывает тепловое воздействие внед­ряющейся магмы. В результате минеральное равновесие во вмещаю­щей горной породе нарушается и происходит её перекристаллизация. Контактовые ореолы вокруг массивов изверженых пород в некоторых случаях достигают значительных размеров.

При контактовом метаморфизме не менее важную роль, чем тер­мическое воздействие, играют легколетучие компоненты. При отде­лении газовой фазы от магматического расплава мобильные летучие компоненты увлекают из магмы нелетучие компоненты и их соедине­ния и, будучи насыщенными ими, проникают во вмещающие породы, где происходит осаждение растворённых веществ.

Газово-жидкие эманации, функционирующие при контактовом метаморфизме, обладают большой растворяющей, проникающей и ре­акционной способностью. Особенно активные химические процессы протекают при образовании скарнов, где магматические эманации от­дают вмещающим карбонатным толщам не только летучие компоненты, но и тяжёлые металлы, растворённые в них. Известняки, играющие роль экрана, абсорбируют минерализаторы и становятся, таким обра­зом, концентраторами определённых, чуждых им химических эле­ментов. В качестве примера можно привести данные Т. Барта по кон­центрации веществ в карбонатных толщах района Осло при контакто­вом метаморфизме (табл. 12).

Таблица 12