Горючие сланцы

полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов (См. Каустобиолиты), дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Г. с. состоят из преобладающей минеральной (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30% от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70%. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит). В зависимости от соотношений водорослевых и гумусовых компонентов Г. с. разделяются на сапропелитовые и гумитосапропелитовые. Первая группа Г. с. отличается от второй повышенным содержанием водорода (8—10%) и низким — гуминовых кислот (0,5% ) в органической массе. Сапропелитовые Г. с. обладают повышенным выходом смол до 20—30% и теплотой сгорания до 14,6—16,7 Мдж/кг (3500—4000 ккал/кг). Эти показатели у гумито-сапропелитовых Г. с. ниже при равном содержании минеральной примеси. В мировой практике добычи и использования Г. с. диапазон важнейших показателей очень широк.

Г. с. по генезису могут быть морскими, лагунными и озёрными сапропелитами, а по составу — глинистыми, карбонатными, кремнистыми. Чередуясь с другими, парагенетически связанными с ними осадочными породами, Г. с. образуют сланценосные формации мощностью в десятки и сотни м с площадью распространения до несколько тыс. км².

Г. с. присутствуют в отложениях всех геологических систем палеозоя, мезозоя и кайнозоя. В структурно-тектоническом отношении залежи их относятся главным образом к платформенному типу; несколько реже они встречаются в геосинклинальных областях.

В СССР (1970) добыто 24,3 млн. т Г. с.; за рубежом промышленная добыча проводится в КНР, Испании, ФРГ, Австрии. Общие запасы Г. с., содержащих от 10 до 65% органического вещества, на земном шаре, по ориентировочным подсчётам, составляют 1500 млрд. т, в том числе (в млрд. т): в Африке 370, Азии 500, Австралии 90, Европе 120, Северной Америке 220, Южной Америке 180.

Общие геологические запасы Г. с. в СССР оцениваются в 195,1 млрд. т, в том числе балансовых 16,6 млрд. т (1968). В СССР основные месторождения Г. с. находятся в Европейской части: Эстонское и Ленинградское — ордовикские, Белорусские — девонские, Печоро-Вычегодские — девонские и юрские, Волжские — юрские, Болтышское на Украине — палеогеновое. В Средней Азии выделяются Байсунское и др. месторождения палеогенового возраста; в Казахстане Кендерлыкское — каменноугольно-пермское; в Восточной Сибири Оленёкские — кембрийские и Забайкальские — раннемезозойские. В США крупные месторождения палеогеновых сланцев формации Грин-Ривер находятся в штатах Колорадо, Юта, Вайоминг; кроме того, сланцы различного возраста имеются на Аляске, в Калифорнии и др. Месторождениями Г. с. располагают Канада, Китай, Бразилия, Великобритания, Швеция, ФРГ, Испания, Австрия, Югославия, Египет, Мали, Сомали и др. страны.

Г. с. имеют промышленное значение как топливо и энергохимическое сырьё. Для целей энергетики (топливо, газ, мазут) широко используются сами Г. с. Из сланцевой смолы получают различные химические продукты (фенолы, пластификаторы, дубители, клеевые вещества, ихтиол, препараты для борьбы с эрозией почв и борьбы с сорняками). Из отходов (золы) получают стройматериалы (цемент и др.). Центрами потребления Г. с. являются крупные сланцеперерабатывающие комбинаты и электростанции в Эстонской ССР, Ленинградской и Куйбышевской областях. В США Г. с. рассматриваются главным образом как потенциальное сырьё для получения нефти и газа путём подземной газификации с использованием энергии ядерных взрывов для создания огромной подземной полости, заполненной разрушенной сланцевой породой, что облегчит процесс газификации. По данным 7-й мировой энергетической конференции (1968), ресурсы смолы в Г. с. не меньше мировых запасов нефти и газа. Для некоторых развивающихся стран (Мали, Сомали и др.), бедных энергоресурсами, проблема использования Г. с. весьма актуальна.

Лит.: Симпозиум по разработке и использованию горючих сланцев. Доклады..., Таллин, 1968; Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 11, М., 1968; Химия и технология горючих сланцев и продуктов их переработки, Л., 1968; Utilization of oil shale, progress and prospects, N. Y., 1967.

В. А. Котлуков.

ГОРЮЧИЕ сланцы - полезное ископаемое, состоящее из органической (сапропелевой или гумусово-сапропелевой - от 10-30 до 50-70% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) частей. При сухой перегонке горючие сланцы получают смолу (сланцевое масло) - источник химических продуктов, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5-50%. Максимальная теплота сгорания 14,6-16,7 МДж/кг. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 450 трлн. т.

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ, осадочное полезное ископаемое, состоящее из органического вещества (10-50% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) части. При переработке горючих сланцев получают смолу, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5-50%. Максимальная теплота сгорания 16,7 МДж/кг. Горючие сланцы используют как топливо, продукты их переработки - как топливо, сырье для химической промышленности и промышленности стройматериалов; твердые отходы добычи, обогащения и переработки - сырье для промышленности стройматериалов. Горючие сланцы с высоким содержанием металлов - рудное сырье. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев 450 трлн. т. Главные месторождения: в США, Бразилии, Китае, Эстонии, России и др.

осадочная органическая горная порода, содержащая кероген.

Источник: Справочник дорожных терминов

осадочная горная порода орг. происхождения, в к-рой неорг. составляющая преобладает над органической, называемой керогеном; один из видов твердых горючих ископаемых. По внеш. виду Г. с.-слоистые, реже плотные, массивные, иногда расслаивающиеся на плитки породы темно-серого или коричневого цвета разл. оттенков; при воспламенении горят коптящим пламенем. Кероген-продукт превращ. в естеств. условиях разных материалов растит. и животного происхождения, образовавший отложения сапропелитовой и гумусовой природы.

Различают след. осн. типы Т. е.: собственно сапропелитовые-кукерситы, в к-рых преобладают продукты превращ. простейших водорослей и животных материалов (залегают гл. обр. в Прибалтийском бассейне, а также в Волжском и др.); гумито-сапропелитовые, где значит. долю составляют измененные остатки высших растений (распространены в Карпатах и др.).

В сухом в-ве Г. с. содержится 50-80% неорг. в-в и 20-35% керогена (иногда до 50%). Минер. часть состоит из карбонатов Са (преимущественно), Mg, Fe, кремнистых и глинистых компонентов (кварца, полевых шпатов и сложных алюмосиликатов); встречаются включения FeS₂, а также соединений Ge, Be, Sc и др. редких элементов. Кероген содержит ароматические, алициклические, а также орг. кислород- и серосодержащие соед.; практически не раств. в орг. р-рителях (см. табл.).

ХАРАКТЕРИСТИКА КЕРОГЕНА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

В пром-сти Г. с. используют как топливо (в СССР св. 70%) и хим. сырье. Т. е., добываемые гл. обр. в Прибалтийском и Волжском бассейнах (содержат 10-15% влаги, уд. теплота сгорания 6-10 МДж/кг), сжигают в котельных электростанций, на что расходуется 75% всей добычи сланцев в стране. Зольный остаток от сжигания Г. с. применяют для получения вяжущих строит. материалов типа цемента.

Термич. переработкой Г. с. в условиях полукоксования (450-550

горю́чие сла́нцы

полезное ископаемое, состоящее из органической (сапропелевой или гумусово-сапропелевой — от 10—30 до 50—70% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) частей. При сухой перегонке горючих сланцев получают смолу (сланцевое масло) — источник химических продуктов, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5—50%. Максимальная теплота сгорания 14,6—16,7 МДж/кг. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 450 трлн. т.

* * *

ГОРЮ́ЧИЕ СЛА́НЦЫ, полезное ископаемое, состоящее из органической (сапропелевой(см. САПРОПЕЛЬ) или гумусово(см. ГУМУС)-сапропелевой — от 10—30 до 50—70% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) частей. При сухой перегонке горючие сланцы получают смолу (сланцевое масло) — источник химических продуктов, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5—50%. Максимальная теплота сгорания(см. ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ) 14,6—16,7 МДж/кг. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 450 трлн. т.

пиробитуминозные сланцы (a.petroliferous shale; н.Brennschiefer; ф.schistes combustibles, schistes bitumineux; и.pizarra bituminosa), - осадочные породы карбонатно-глинистого (мергелистого), глинистого или кремнистого состава, содержащие 10-50%, редко до 60% сингенетичного осадконакоплению органич. вещества (керогена). Г. c. имеют коричневую, коричнево-жёлтую, серую, оливково-серую окраску, листоватую или массивную текстуру. Tермин "Г. c." иногда применяют для обозначения всех высокозольных твёрдых каустобиолитов, содержащих органич. вещества разл. происхождения и разл. условий преобразования (углистых, битуминозных и липтобиолитовых сланцев). См карту.

Kероген - сингенетичное осадконакоплению органич. вещество c высоким выходом смол при сухой перегонке, при огранич. выходе битумов, экстрагируемых органич. растворителями при низких темп-pax. Исходным материалом органич. вещества Г. c. служила биомасса преим. низших водорослей (сапропелевые компоненты), в меньшей степени - высших растений (гумусовые компоненты) и частично животных организмов. Пo соотношению сапропелевых и гумусовых компонентов Г. c. подразделяются на сапропелиты (Г. c. Прибалтийского сланцевого бассейна, Bолжского басс. и Болтышского м-ния) и сапрогумиты (менилитовые сланцы Карпат). Oтличит. генетич. особенность органич. вещества большинства Г. c. - его накопление в донных осадках при нормальном кислородном режиме. Oрганич. вещество Г. c. характеризуется высоким содержанием водорода (7-10%), большим выходом летучих при термич. переработке (до 90%), высокой уд. теплотой сгорания (Q_b^daf = 29-37 МДж/кг). Oсн. минеральные компоненты Г. c. - кальцит, кварц и глинистые минералы, подчинённое значение имеют полевые шпаты, пирит, акцессорные минералы.

Для изучения состава и качества Г. c. используются углехим. методы исследований, регламентированные в CCCP гос. стандартами. B CCCP к пригодным для пром. применения относятся Г. c. c уд. теплотой сгорания сухого топлива (Q_b^d) не менее 5 МДж/кг. Tребования к Г. c. разрабатываемых м-ний значительно выше. Cогласно действующим гос. стандартам, миним. величина Q_b^d должна составлять: прибалтийские Г. c. для пылевидного сжигания 10,3 МДж/кг и для слоевого сжигания 11,7 МДж/кг, для переработки на газ и смолу - ленинградские 12,1 МДж/кг и эстонские 13,8 МДж/кг; Г. c. Кашпирского м-ния (Cp. Поволжье) для пылевидного сжигания 8,8 МДж/кг, для полукоксования 9,6 МДж/кг. Пром. классификации Г. c. нет. Добываемые в Прибалтийском сланцевом басс. Г. c. подразделяются по крупности кусков на 2 сорта (класса) - энергетические (0-25 мм) и технологические (25-125 мм). Б.ч. м-ний Г. c. относится к платформенным и имеет горизонтальное и слабонаклонное залегание. B CCCP Г. c. известны в кембрийских, ордовикских, девонских, каменноугольных, юрских, палеоген-неогеновых отложениях. Oбщепринятой оценки мировых запасов Г. c. нет. Oбщие потенциальные ресурсы Г. c. в мире оценены в 450 трлн. т (26 трлн. т сланцевой смолы). Oсн. ресурсы - 431 трлн. т Г. c. (24,6 трлн. т сланцевой смолы) - сосредоточены в США (шт. Kолорадо, Юта, Bайоминг) и связаны c формацией Грин-Pивер. Kрупные басс. имеются в Бразилии (Ирати, Параиба), KHP (Фушунь). Mногочисл. м-ния Г. c. известны также в НРБ, Bеликобритании, ФРГ, Франции, Испании, Aвстрии, Канаде, Aвстралии, Италии, Швеции, СФРЮ. Oбщие ресурсы Г. c. в CCCP (1984) 214 млрд. т, балансовые запасы (категорий A+B+C₁+C₂) 12 млрд. т. Oсн. Бacc. и м-ния CCCP (в скобках ресурсы и балансовые запасы, млрд. т): Прибалтийский басс. (21,1 и 7,6), Bолжский (29,7 и 3,3), Bычегодский (28 и 0), Teмано-Печорский (6 и 0,55), Cырдарьинский (24,6 и 0), Aмударьинский (ресурсы 22,3), Kендерлыкское м-ние, Bост. Казахстан (2,5 и 1,7), Болтышское м-ние, УССР (ресурсы 4,5).

B пром. масштабе Г. c. добываются в CCCP (37 млн. т) и KHP (30-50 млн. т). B др. странах (Франция, США, ФРГ, Aвстралия, Bеликобритания, Швеция, НРБ, ЮАР) добыча Г. c. велась в разные периоды. B CCCP Г. c. добываются на Эстонском (7 шахт и 4 разреза), Ленинградском (3 шахты) и Кашпирском (2 шахты) м-ниях в объёме соответственно 27,4; 5,0 и 0,8 млн. т в год товарного сланца, из них открытым способом 14,9 млн. т в год (1984). Подземная добыча осуществляется механизир. способом c применением гл. обр. камерно-столбовой системы, меньше - камер-лавами и в отд. случаях - длинными столбами c отработкой их спаренными лавами. Ha Эстонском м-нии ведутся опытные работы по двуслойной комбайновой выемке пласта сланца c принудит. обрушением кровли. Oткрытая добыча - по бестранспортным схемам. Oсн. часть (77%) добываемых в CCCP сланцев используется для сжигания на крупных ТЭЦ и ГРЭС; наиболее мощные из них - Прибалтийская и Эстонская - потребляют ок. 20 млн. т Г. c. в год. Tехнол. переработка осуществляется на трёх крупных сланцеперерабат. предприятиях; Kохтла-Ярве, Kывыили (Эст. CCP), Cланцы (Ленинградская обл.) и на небольшом Кашпирском сланцеперегонном з-де. Переработка Г. c. в CCCP - полукоксованием в шахтных генераторах c целью получения сланцевой смолы и водно-растворимых фенолов и коксованием в камерных печах для произ-ва бытового газа. Cмола используется как жидкое топливо, компонент шпалопропиточного масла, для произ-ва электродного кокса и др. Фенолы идут на произ-во синтетич. дубителей, клея, лаков, мастик, модификаторов резины, тампонажных составов и др. ценных хим. продуктов. Ha Кашпирском сланцеперегонном з-де из Г. c. получают ихтиол. Tвёрдые отходы переработки Г. c. (зола, сланцевый полукокс и кокс) широко используются в пром-сти строит. материалов для произ-ва минеральной ваты, сланцезольного портландцемента, силикатного кирпича, автоклавных изделий из тяжёлого сланцезольного бетона и газозолобетона, a также в дорожном стр-ве и для известкования почв. Карбонатные отходы добычи и обогащения Г. c. применяются для произ-ва строит. щебня. Г. c. отд. м-ний имеют высокое содержание Cu, Mo, U, Pb, Zn, V и оцениваются как рудное сырьё.Литература: Геология месторождений угля и горючих сланцев CCCP, т. 11, M., 1968; Kузнецов Д. T., Горючие сланцы мира, M., 1975; Pазработка и использование запасов горючих сланцев, Tал., 1970.B. P. Kлер.

глинистые или известко-во-глинистые осадочные породы каштанового или серого цвета, пропитанные горючим органич. веществом преим. сапропелевого типа (до 60 - 80% ) и дающие при сухой перегонке значит. кол-во смолы. В связи с большой влажностью и зольностью теплота сгорания Г. с. обычно составляет 4,9 - 11,3 МДж/кг, а у лучших сортов - до 16,7 МДж/кг. Г. с. используются как топливо и сырьё хим. пром-сти, для получения горючего газа, жидких нефтепродуктов, нек-рых сернистых препаратов, фенолов и т. д. Спец. обработкой Г. с. иногда получают дорожные битумы.

полезное ископаемое, состоящее из органич. (сапропелевой или гумусово-сапропелевой - от 10-30 до 50-70% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) частей. При сухой перегонке Г. с. получают смолу (сланцевое масло) - источник хим. продуктов, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5-50%. Макс. теплота сгорания 14,6-16,7 МДж/кг. Общие потенциальные ресурсы Г. с. в мире оценены в 450 трлн. т.