Перетворення торфу у вугілля

Цей тривалий процес вугілля починається тоді, коли його товща перекривається осадочним шаром порід. Спочатку торф під тиском верхнього шару ущільнюється і його товщина зменшується у 4-5 разів. Зникають мікроорганізми, припиняється процес гуміфі­кації і починається процес, в результаті якої підви­щується вміст вуглецю. Утворюється порода, яка вже втратила виг­ляд торфу, але ще не схожа на вугілля. ЇЇ називають лігнітом. З часом ця порода зазнає дальших змін: вона стає більш міцною, в ній значно збільшується відсоток вуглецю. Порода стає темнішою, хоч в ній і зберігаються залишки тканин і рослин. Це і є буре вугілля. З подальшим опусканням його шарів на значну глибину, діє збільшений тиск і підвищена температура. Коли вона досягає 260-300° С, буре вугілля зазнає процесів метаморфізації і переходить у кам’яне вугілля. В результаті цього змен­шується кількість водню і кисню, але збільшується відсоток вуглецю. Вугілля стає чорним і твердим  з матовим або скляним блиском. Ніяких залишків рослин (лігніну і целюлози) і гумінових кислот у цьому вугіллі немає. Однак процес перетворення органічної речовини на цьому ще не закінчується. В умовах регіонального метаморфізму кам’яне  вугілля зазнає ще більшого тиску і впливу підвищеної температури – до 550° С. Утворюється антрацит – дуже щільне і тому важ­ке вугілля, в якому вуглецю до 95 %. Воно набуває металічного блиску і не вимазує руки. Цей вид вугілля має найбільшу теплотворність – 7800-8350 ккал/кг. І нарешті, коли антрацит заз­нає ще більшої ступені метаморфізації – він втрачає горючі власти­вості, перестає бути вугіллям і переходить у графіт, у якого вуг­лець, як хімічний елемент, розташовується в певному порядку, тобто у вигляді кристалічної решітки. 

За своєю якістю і застосуванням у промисловості вугілля дуже різне: воно має не тільки різну температуру горіння і кіль­кість виділеного тепла, а й вологість, зольність, вихід летких речовин тощо. Тому існує кілька його класифікацій. На Україні застосовують Донецьку (“марочну”) класифікацію. Згідно неї виділяють 10 марок, серед яких найбільш відомі довгополум'яне, газове, кок­сове, спікливе і пісне, в яких послідовно збільшується вуглець і зменшується кількість летких речовин.

Щодо поняття "вугільний басейн", то мова йде про великі території, в надрах яких поширені поклади вугілля. В них є відокремлені ділянки з промисловими запасами, які називаються  родовищами вугілля. Басейни співпадають з великими прогинами і западинами у земній корі (звідси і назва "басейн"). За типом вугілля вони бувають буровугільні  (Дніпровський, Підмос­ковний) і  кам'яновугільні  (Кузнецький, Карагандинський, Сілезький) або змі­шані (Ленський) басейни. За умовами нагромадження осадків біль­шість із них зародились в низинних болотах в умовах помір­ного, субтропічного або тропічного кліматів і є результатом перетворення торфу переважно із деревини. Але бувають басейни, у яких торф нагромаджувався і перетворювався у вугілля близько біля моря. Такі басейни називають прибережно-морськими. До них відносяться Донецький, Рурський, Нижньорейнський та інші.

Вугілля почало утворюватись з девонського періоду, тобто з того часу, як на Землі з’явилась рослинність. Більшість геологічних періодів відтоді були теплими. У кам'яновугільному періоді, наприклад, клімат на всій території Європи був тропічним і вологим, про що свідчать залишки тропічних скам'янілих дерев у вугільних пластах Донецького і Рурського басейнів. В цей час утворення вугілля відбулось на великих територіях. Цей період тому і названо кам’яновугільним. Але пізніше було виявлено, що кам'яне вугілля утворювалось і в наступних періодах – пермському, юрсь­кому, крейдяному і палеогеновому. Причому, в останньому –  не в меншій кількості, ніж в кам’яновугільному.

Таким чином, на поверхні Землі, в тихих прісних і солоних водах, в результаті складних фізико-хімічних і біологічних процесів, утворюється багато горючих, рудних і нерудних корисних копалин.