69.Кам'яне́ вугі́лля (рос. уголь каменный, англ. black, bitoumi-nous, mineral coal; нім. Stein-kohle) — тверда горюча корисна копалина, один з видів вугілля викопного, проміжний між бурим вугіллям і антрацитом (Див. статтю: Класифікація вугілля).

Характеристика

Щільна порода чорного, іноді сіро-чорного кольору. Блиск смоляний або металічний. В органічній речовині кам'яного вугілля міститься 75-92 % вуглецю, 2,5-5,7 % водню, 1,5-15 % кисню. Містить 2-48 % летких речовин. Вологість 1-12 %. Вища теплота згоряння в перерахунку на сухий беззольний стан 30,5-36,8 МДж/кг. Кам'яне вугілля належить до гумолітів; сапропеліти і гумітосапропеліти присутні у вигляді лінз та невеликих прошарків.

Утворення кам'яного вугілля характерне майже для всіх геологічних систем — від девону до неогену (включно); воно активно утворювалося в карбоні, пермі, юрі. Залягає кам'яне вугілля у формі пластів і лінзовидних покладів різної потужності (від десятків см до декількох десятків і сотень м) на різних глибинах (від виходів на поверхню до 2500 м і глибше).

Кам'яне вугілля характеризується нейтральним складом органічної маси. Воно не реагує зі слабими лугами ні в звичайних умовах, ні під тиском. Бітуми кам'яного вугілля, на відміну від вугілля бурого, представлені переважно сполуками ароматичної структури. У кам'яному вугіллі не виявлені жирні кислоти і естери, мало сполук зі структурою парафінів.

Вугільна речовина є неферомагнітною (діамагнітною), мінеральні домішки характеризуються парамагнітними властивостями. Магнітна сприйнятливість вугілля зростає зі збільшенням їх стадії метаморфізму. За своїми тепловими властивостями кам'яне вугілля наближається до теплоізоляторів.

Головні технологічні властивості кам'яного вугілля, що визначають його цінність: спікливість і коксівна здатність. Стандартний показник спікливості — індекс Рога (RI) і товщина пластичного шару в апараті Л. М. Сапожникова.

68. Бу́ре вугі́лля (лігні́т) (рос. уголь бурый, англ. brown coal, нім. Braunkohle f) — вугілля з низьким ступенем вуглефікації, що зберігає анатомічну структуру рослинної речовини, з якої воно утворилося, з вищою теплотою згоряння менше 5 700 ккал/кг (23 860 кДж/кг), розрахованою для беззольної та вологої маси з коефіцієнтом відбиття вітриніту менше 0.6.

Загальна характеристика

Бу́ре вугі́лля – тверда горюча корисна копалина, нижчий член вуглефікаційного ряду вугілля викопного, гіпотетично – перехідна форма від торфу до вугілля кам'яного. Колір від світло-бурого до чорного. Теплота згоряння горючої маси 24…31 Мдж/кг. Має малу твердість, значну гігроскопічність. За речовинним складом належить до гуматів. Сапропеліти і перехідні гумусово-сапропелеві відміни мають підлегле значення і зустрічаються у вигляді прошарків у пластах, складених гумітами. Більшість різновидів В.б. складається з мікрокомпонентів групи вітриніту (80-98%) і тільки в юрському В.б. Сер. Азії переважають мікрокомпоненти групи фюзиніту (45-82%); для нижньокарбонового В.б. характерний високий зміст лейптиніту.

70. Антраци́т (грец. ανθραξ — вугілля), твердий, високої щільності, блискучий різновид вугілля, що містить більш 90 % вуглецю і має низький відсоток домішок. Горить без полум'я, диму і запаху. Високоякісне енергетичне паливо.

Загальна характеристика

Антрацит.

Найбільш метаморфізований різновид вугілля кам'яного, що має високу теплотворну здатність. Злам раковистий, зрідка зернистий. Колір чорний або сіруватий, Блиск металічний. Густина 1500—1700 кг/м³, твердість 2—2,5; теплотворна здатність 33…35 МДж/кг — 8000—8600 ккал. Антрацит не спікається і дає порошок.

Хімічні властивості антрациту: вуглецю 92—97%, водню 2—3%, кисню 2—3%, азоту — 1%, фосфору—0,01%, вологи 2—4% , золи 3—9% , летких речовин 2—8%, сірки 1—3%. Під мікроскопом антрацит в тонких шліфах непрозорий, рослинні залишки невиразні. Вивчення китайських антрацитів дозволило виявити в них деревну структуру, смоляні тіла, кутикулу, макро- та мікроспори.

71. Вугільний пласт (рос. угольный пласт, англ. coal seam, coal bed; нім. Kohlenflöz, Kohlenschicht) — форма залягання викопного вугілля у вигляді плито- і лінзоподібних тіл з невеликою в порівнянні з площею поширення потужністю.

Потужність вугільних пластів коливається від десятків см до 10-25 м; при цьому більшість пластів витримують свою потужність на площах в десятки і сотні км2.

Класифікація

Вугільні пласти можуть бути простої і, частіше, складної, будови. Значно поширені вугільні пласти дуже складної будови, представлені багаторазовим чергуванням в їх розрізі шарів вугілля і породних прошарків. Контакти вугілля з ними можуть бути різкими або поступовими.

У практиці підземної розробки вугілля вугільні пласти за кутом падіння і потужністю поділяють на такі групи:

за кутом падіння — пологі (до 18°), похилі (19-35°), крутопохилі (36-55°) і круті (56-90°);

за потужністю — дуже тонкі (до 0,7 м), тонкі (0,71-1,2 м), середньої потужності (1,25-3,5 м), потужні (понад 3,51 м).

Нижня межа робочої потужності вугільних пластів на Донбасі — до 0,5-0,55 м. Кут падіння і потужність вугільних пластів в значній мірі обумовлюють систему його розробки і способи управління покрівлею в очисних вибоях, механізацію очисних робіт тощо.

Будова вугільного пласта: а – простий; б – складний; в – вельми складний; 1 – вугілля; 2, 3 – порода

61. Ультраосновні породи. Їх склад, характеристика

Ультраосновні гірські породи — магматичні породи, які у своєму складі містять до 45% кремнезему (SiO₂). Колір чорний або темно-зелений, велика щільність. Ці породи можуть бути тільки інтрузивного походження.

До ультраосновних порід належать: дуніт, перидотит, піроксеніт, горнблендит, кімберліт, олівініт.

Ультраосновні породи — це переважно інтрузивні відміни. Темнозабарвлені. Найпоширенішими серед них є перидотит і дуніт.

Перидотит — інтрузивна порода із дрібно- або середньозернистою структурою. Текстура масивна, щільна. Складений олівіном і піроксеном. З другорядних мінералів можуть бути наявні серпентин, біотит, гранат, титаномагнетит. Колір чорний, темно-зелений, жовто-зелений. В’язкий. Складає штоки. Використовується для виготовлення щебеню, як облицювальний матеріал. Залягає в районах Побужжя, Приазов’я, Нижнього Придніпров’я. З перидотитами часто пов’язані родовища платини, нікелю, кобальту.

Дуніт — інтрузивна порода із зернистою структурою. Текстура масивна, зливна. Складається в основному з олівіну. Акцесорні мінерали — хроміт, магнетит. Колір темно-зелений або жовтувато-зелений. Застосовується як цінна вогнетривка сировина. Райони залягання: Побужжя, Придніпров’я ( Київська обл. ). З дунітами можуть бути пов’язані родовища нікелю, кобальту, платини.

60.Основні породи: габро, лабрадоріти, базальти, діабази.

Основні породи завдяки наявності в них значної кількості темноколірних мінералів відрізняються темним забарвленням. Породи цієї групи: габро, базальт, лабрадорит.

Габро — інтрузивна порода. Структура переважно середньо- і крупнозерниста. Текстура масивна. Складена в основному з лабрадору, піроксену, олівіну. Рідко наявні рогова обманка і біотит. Колір від темно-зеленого до чорного. Залягає у вигляді дайок, штоків, лаколітів. Використовується як будівельний та облицювальний матеріал, для виготовлення пам’ятників, сходів тощо. Поширена в Приазов’ї, Нижньому Подніпров’ї, Криму, на Уралі, в Карелії.

Лабрадорит — мономінеральна інтрузивна порода. Структура переважно середньо- та великозерниста. Текстура масивна. Складений мінералом лабрадором. Колір темно-сірий, майже чорний з характерним синюватим відливах на площинах спайності ( іризація ). Залягає у вигляді штоків. Застосовується як облицювальний, декоративний мінерал. Великі родовища лабрадоритів відомі в Житомирській області, а також у Черкаській та Кіровоградській областях.

База́льт— найпоширеніша гірська порода, основна порода дна океану, складається з плагіоклазу і містить відносно небагато кремнію (менше 50%). Звичайно темно-сірого кольору, але може бути зеленим, коричневим або чорним. Діаба́з (рос. диабаз, англ. diabase, нім. Diabas m) — палеотипний аналог основних магматичних гірських порід (базальту і долериту). Складається з плагіоклазу (найчастіше лабрадору), по якому розвиваються альбіт, преніт, епідот, цоїзит, карбонати;

моноклінного піроксену, олівіну і серпентинових псевдоморфоз;

магнетиту і титаномагнетиту з вторинним лейкоксеном.

Колір темно-сірий або зеленувато-чорний.

Структура: офітова, долеритова, пойкілоофітова, інтерсертальна, афірова, порфіровидна.

62. Середні породи, їх склад, характеристика.

Середні породи також характеризуються в основному ясним забарвленням. До цієї групи належать пари діорит-андезит і сієніт-трахіт.

Діорит — інтрузивна порода зернистої структури, частіше — дрібнозерниста. Текстура масивна, рідше смугаста. Складений польовим шпатом, роговою обманкою, інколи наявний біотит. У тому випадку, коли містить кварц ( до 10 % ), наз. кварцовим діоритом. Колір сірий, темно-сірий, інколи з зеленуватим діоритом. Складає крайові зони багатьох гранітних масивів. У таких випадках утворюються перехідні до граніту різновидності — гранодіорити. Залягає також у вигляді штоків, лаколітів, жил. Використовуються діорити як облицювальний матеріал, бутовий камінь. Райони залягання: Приазов’я, Побужжя, Волинь, Поділля, Урал. З діоритами часто пов’язані родовища золота, заліза, кольорових металів.

Сієніт — інтрузивна порода із рівномірнозернистою або порфіровидною структурою. Текстура масивна, гнейсоподібна. Основний мінерал — польовий шпат. У невеликій кількості наявні рогова обманка, піроксен, біотит. Відрізняється від граніту відсутністю або дуже малою кількістю ( до 5 % ) кварцу. Колір рожевий, червоний, ясно-сірий. Залягає в крайових зонах гранітних масивів або у вигляді штоків. Використовується в основному як будівельний матеріал. Райони поширення: Приазов’я, Середнє Придніпров’я, Урал, Киргизстан.