Классическим объяснением происхождения бурого угля является модель образования его пластов из отложений и углефикации стволов древних деревьев. Но слабым местом этой теории (правильнее, гипотезы), является наличие в месторождениях повышенного содержания серы и отсутствие отпечатков стволов и листьев деревьев, нет структуры древесины в кусках породы.
Альтернативной гипотезой образования месторождений бурого угля является версия о заполнении низменностей выходами нефти с последующим окаменением пропитанных битумом неорганических слоев.
Не везде такие слои окаменели и в некоторых местах наша цивилизация добывает битуминизированные пески. С дальнейшим извлечением из них нефти.
Но как быть с теми примерами, когда в слоях угля все же находят отпечатки деревьев? Возможно, эти деревья попали в месторождение случайно и в единичных количествах. Может быть бурый уголь появился от накопления другой органики? Оказывается, в геологии есть ряд примеров, несколько категорий таких накоплений, которые можно смело назвать промежуточными звеньями между бурым углем и органикой. И это не торф, как можно подумать, хотя тоже имеет отношение к водоемам.
Сапропелит
В википедии размещена совсем небольшая статья про происхождение бурого угля из отложений древних водоемов, сапропеля. Сапропелит – это остатки органики от низших растений и простейших животных. Это можно назвать органическим илом. Сапропелит хоть и похож на бурый уголь, но порода отличается низкой прочностью и калорийностью горения. Хотя, толщина слоев в некоторых местах такая же, как в буроугольных месторождениях.
Сапропелит используют как удобрение. В наше время сапропелит тоже активно образуется в озерах. В Сибири могу привести пример двух озер с большими объемами органической грязи (илом): оз.Тус в Хакасии и оз. Плахино (Боровое) в Красноярском крае. Таких озер много, назвал просто мне известные. На берегах таких озер размещают грязелечебницы, санатории.
Так выглядит озерный сапропель - это черная и часто лечебная грязь. Если представить, что эти массы окаменеют, то получится уголь.
Не исключено, что месторождения бурого угля – это древние озера, в которых накопились слои органической грязи (органического ила).
Но как объяснить множество слоев угля в месторождении с чередованием пустой породы? Получается, были периоды, когда органика не накапливалась, а накапливались неорганические минеральные соединения, причем без примесей. Т.е. в водоеме не было жизни. Происхождение этих минеральных слоев – вопрос, почему так резко прерывалось накопление остатков органики?
Т.к. в большинстве случаев пустая порода – это известковые слои, то можно предположить, что в древнем водоеме был источник карбонатов и они откладывались в виде известкового ила. Выходы прекращались, менялся рН-воды и начинали жить микроорганизмы.
Есть еще промежуточные полезные ископаемые, близкие по свойствам к бурому углю.
Лигнит
Лигнит - разновидность молодого бурого угля с большим содержанием воды, низкими теплотворными характеристиками и типичными включениями слабоуглефицированной древесины. Содержит от 60 до 75 % углерода. На его долю приходится почти 45 % запасов бурого угля в мире, но он используется редко, и если используется, то подвергается брикетированию, поскольку нестабилен при хранении и транспортировке, низкокалориен и требует специальных печей.
Т.е. это несостоявшийся бурый уголь. Лигнит не смог окаменеть, в составе имеет много воды, но запасы этого ископаемого материала огромны, почти половина от запасов бурого угля. В составе лигнит имеет лишь включения древесины, т.е. он произошел не из древнего леса.
Часто над слоями лигнита находятся слои окисленного лигнита, которые называют леонардит. Его особенность в том, что ископаемое содержит высокое содержание гуминовых кислот (от 35 до 90%), которые и придают черный цвет. Но эта органика уже не горит.
Горючий сланец
Это полезное ископаемое, похожее на бурый уголь, тоже состоит из минеральной части и органической, горючей.
Горючий сланец состоит из минеральных (кальцит, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), которых 10-30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50-70 %.
Горючие сланцы значительно больше похожи на бурый уголь, т.к. порода имеет повышенную прочность. Но минеральных включений по массе слишком много. Иными словами их можно назвать бурым углем с повышенной зольностью или углем низкого качества.
Считается, что органика в них тоже природного происхождения от жизнедеятельности одноклеточных водорослей, микроорганизмов в древних водоемах. Из горючих сланцев возможна добыча смол, керогеновой нефти. Что и делают многие страны – методом бурения и гидроразрыва пластов, путем их термообработки на поверхность выкачивают сланцевую нефть. Часто эту смолу используют в качестве дорожного битума.
Вывод из всей этой информации такой. Не исключено биогенное происхождение бурого угля, но не в процессе углефикации стволов деревьев, а при окаменении органического ила в древних водоемах. Биосфера в прошлом была мощнее, условия для развития микроорганизмов были более благоприятные и скорость накопления органического ила выше. В некоторых озерах эти процессы идет и сейчас.
Почему в одних случаях образовался уголь или горючий сланец, а в других сапропелит – ответ должны дать лабораторные эксперименты с разными условиями и процессами окаменения исходных масс.
Если все это так, то этот механизм накопления сапропеля с последующим его окаменением (после высыхания водоема) объясняет, почему в углях отсутствуют отпечатки стволов и веток. Эти наблюдения обсуждали в статье здесь: