ОБРАЗОВАНИЕ ТОРФА И УГЛЯ.
Органические остатки (главным образом остатки растений) в болотах постепенно превращаются в торф, из которого в дальнейшем образуется каменный уголь. Главным источником накопления торфа и угля служит растительная клетчатка, образующаяся за счет крахмала, синтезируемого зелеными растениями. Эти растения поглощают углекислоту из воздуха и разлагают се на углерод и кислород при помощи хлорофилла под действием солнечных лучей. Кислород при этом выделяется растениями обратно в атмосферу, а углерод накапливается в их тканях, входя в состав крахмала. Этот процесс можно представить в виде уравнения:
6С02 + 5Н20 = С6Н1005 + 602.
Крахмал является тем соединением, из которого в дальнейшем в растительном организме создаются все более сложные органические вещества.
Реакции фотосинтеза протекают с поглощением огромного количества тепла. Таким образом, растения аккумулируют в себе солнечную энергию.
В условиях медленного окисления растительных остатков на поверхности земли при свободном доступе кислорода происходит тот же процесс разложения органического вещества с выделением тепловой энергии, что и при сжигании растительных остатков, только он растягивается на длительное время. Это замедленное горение называется тлением. Процессы тления и сгорания приводят к полному уничтожению органического вещества. В виде остатка — золы сохраняются только минеральные примеси.
Для превращения растительных остатков в торф и уголь необходимы особые условия, препятствующие их полному окислению. Такие условия и наблюдаются при быстром погребении отмерших растений под накапливающимися осадками или на дне стоячих водоемов (болот, непроточных озер). В этом случае доступ кислорода воздуха становится невозможным, в анаэробной (безвоздушной) среде разложение клетчатки происходит крайне медленно, в основном при активном участии микроорганизмов (бактерий и грибков). В верхних слоях, куда воздух еще имеет доступ, хотя и ограниченный, происходит частичное преобразование растительного материала в перегной, или гумус.
В случае, когда перегнивающая растительная масса попадает в условия полного отсутствия кислорода, процесс ее изменения в основном сводится к обугливанию, т. е. к постепенному выделению свободного углерода, который вместе с гумусом окрашивает растительную массу в бурый цвет. Так возникает торф.
Образование торфа является первой стадией углеобразования. В дальнейшем под воздействием давления отлагающихся поверх слоев торфа толщ горных пород и под влиянием повышенной температуры сначала образуется бурый уголь, а затем каменный, причем содержание свободного углерода все увеличивается, а сложных органических веществ, в состав которых входят наряду с углеродом также кислород, водород, азот и другие элементы, становится все меньше и меньше. Крайней стадией этого процесса является образование антрацита — наиболее богатого углеродом каменного угля.
В геологическом прошлом образование торфов и каменных углей в болотах шло в крупных масштабах, начиная с того времени, когда появилась на Земле достаточно пышная и разнообразная наземная растительность. Большие залежи каменных бурых углей встречаются среди толщ осадочных горных пород всех геологических систем, начиная с девонской. Особенно крупные их запасы известны в отложениях карбона, перми, юры и палеогена.
