Сапропелиты

Сапропелиты ‑ продукты превращения биомассы низших растений соленых водоемов, содержащей больше водорода и меньше кислорода, чем исходный растительный материал гумитов. Это различие сохраняется на всем протяжении углефикации сапропелитов, включая антрацитовую стадию. Следует заметить, что чистые сапропелиты встречаются в природе достаточно редко, обычно в них наличествует большая доля гумусовых составляющих, особенно в сапропелитах, сформировавшихся в условиях пресноводных водоемов.

Первая стадия образования сапропелитовых ископаемых, отвечающая гумификации гумолитов, ‑ брожение, происходящее в анаэробных условиях (восстановительная атмосфера). Отмершие остатки придонных организмов (бентоса) скапливаются на дне водоема и подвергаются биохимическому разложению под действием анаэробных бактерий. В результате образуется сапропель ‑ смесь насыщенных жирных кислот, кетонов, ангидридов, углеводородов. Исходный растительный материал практически не содержит ароматических соединений. В восстановительной атмосфере не происходит ароматизации нафтеновых циклов, возникающих при полимеризации ненасыщенных кислот. В связи с этим в сапропелитовых ТГИ доля углерода, связанного в графитоподобные структуры, крайне мала:

Сапропелиты образуются из отмерших микроорганизмов, формирующих макроскопически однородную массу. Внешне их поверхность представляется бесструктурной, и только под микроскопом в некоторых образцах обнаруживаются остатки низших растений.

В природе сапропелиты существенно более редки, чем гумиты, хотя и встречаются среди бурых, каменных углей и антрацитов. Следует заметить, что сапропелиты буро- и каменноугольной стадий часто трудно различимы как внешне, так и по своим физико-химическим свойствам. В качестве конечного члена метаморфического ряда сапропелитов можно рассматривать шунгит, состоящий из почти чистого углерода. Он обладает структурой, аналогичной структуре стеклоуглерода, т.е. не содержит обширных областей графитоподобной упорядоченности. Различают два крайних литотипа сапропелитовых углей: кеннельские угли (кеннели) и богхеды (жировые угли). Кеннели по сравнению с богхедами обогащены спорами, а богхеды образованы, в основном, массой водорослей. Кеннели черного цвета, матовые или с легким жирным блеском. Богхеды внешне похожи на них, но имеют бурый оттенок. По сравнению с гумусовыми углями сапропелитовые более плотные и твердые.

К сапропелитовым горючим ископаемым относятся горючие сланцы, отличающиеся высоким содержанием минеральных примесей и обычно содержащие заметную долю гумусовых составляющих.

Групповой состав сапропелитов более беден, чем у гумитов. Спирто-бензольная смесь извлекает из них битумы, количество которых снижается с ростом степени метаморфизма в среднем с 30 до 5 мас.%. Гуминовые кислоты в чистых сапропелитах не обнаружены, поэтому разбавленные растворы щелочей на сапропелиты, как правило, не действуют. Концентрированные же щелочи извлекают из них смесь жирных кислот.

Липтобиолиты

Чистые липтобиолиты еще более редки, чем сапропелиты, и также встречаются на всех стадиях углеобразования. Они содержат преимущественно малореакционноспособные соединения, плохо поддающиеся экстракции органическими растворителями и слабыми растворами кислот и щелочей. Часто получить экстракт липтобиолитового угля удается только после частичной деструкции его макромолекул под действием окислителей, концентрированных растворов горячих щелочей и т.д.

Внешне липтобиолиты весьма разнообразны по текстуре и окраске (от почти белой до черной). Например, липтобиолитом буроугольной стадии является янтарь.

Из-за ограниченной распространенности чистые сапропелитовые и липтобиолитовые угли достаточно редко рассматриваются в качестве самостоятельного энергетического или химического сырья. В последнее время, однако, разработаны некоторые направления их промышленного использования. В частности, представляется перспективным получение пластификаторов, материалов для лакокрасочной промышленности, синтетического жидкого топлива на их основе.