К какой группе полезных ископаемых относится торф

ТОРФ, го­рю­чее по­лез­ное ис­ко­пае­мое, об­ра­зую­щее­ся в ре­зуль­та­те ес­те­ст­вен­но­го от­ми­ра­ния и не­пол­но­го рас­па­да бо­лот­ных рас­те­ний под воз­дей­ст­ви­ем био­хи­мич. про­цес­сов в ус­ло­ви­ях из­бы­точ­но­го ув­лаж­не­ния и не­дос­тат­ка ки­сло­ро­да. Пред­ше­ст­вен­ник ге­не­тич. ря­да уг­лей ис­ко­пае­мых. Рас­тит. ос­тат­ки и гу­мус со­дер­жат ор­га­нич. и ми­нер. час­ти (не бо­лее 50% ми­нер. ком­по­нен­тов на су­хое ве­ще­ст­во). За­ле­га­ет на по­верх­но­сти Зем­ли или на глу­би­не не­сколь­ких де­сят­ков мет­ров под по­кро­вом ми­нер. от­ло­же­ний. Oт поч­вен­ных об­ра­зо­ва­ний T. от­ли­ча­ет­ся со­дер­жа­ни­ем ор­га­нич. со­еди­не­ний (не ме­нее 50% на су­хое ве­ще­ст­во), от бу­ро­го уг­ля – по­вы­шен­ным со­дер­жа­ни­ем вла­ги и сла­бо­раз­ло­жив­ших­ся рас­тит. ос­тат­ков, a так­же на­ли­чи­ем уг­ле­во­дов, ге­ми­цел­лю­лоз и цел­лю­ло­зы. B бо­та­нич. со­ста­ве: ос­тат­ки дре­ве­си­ны, ко­ры и кор­ней де­ревь­ев и кус­тар­ни­ков, разл. час­ти тра­вя­ни­стых рас­те­ний, a так­же гип­но­вых и сфаг­но­вых мхов. По сте­пе­ни раз­ло­же­ния рас­тит. ма­те­риа­ла (от­но­си­тель­ное со­дер­жа­ние в об­щей мас­се Т. про­дук­тов рас­па­да рас­тит. тка­ней, ут­ра­тив­ших кле­точ­ную струк­ту­ру; в%) раз­ли­ча­ют Т. сла­бо­раз­ло­жив­ший­ся (до 20), сред­не­раз­ло­жив­ший­ся (20–35) и силь­но­раз­ло­жив­ший­ся (св. 35).

Состав и свойства

Т. – слож­ная по­ли­дис­перс­ная мно­го­ком­по­нент­ная сис­те­ма. Эле­мент­ный со­став ор­га­нич. мас­сы Т. (%): С 48–65; Н 4,7–7,0; О 25–45; N 0,6–3,8; S до 1,2. Ком­по­нент­ный со­став ор­га­нич. мас­сы (%): во­до­рас­тво­ри­мые ве­ще­ст­ва 1–5, би­ту­мы 2–10, лег­ко­гид­ро­ли­зуе­мые со­еди­не­ния 20–40, цел­лю­ло­за 4–10, гу­ми­но­вые ки­сло­ты 15–50, лиг­нин 5–20. В ес­теств. со­стоя­нии со­дер­жит 86–95% во­ды, влаж­ность воз­душ­но-су­хо­го Т. 20–30%. Золь­ность Т. пром. за­ле­жи 2,5–10,0%. Струк­ту­ра обыч­но во­лок­ни­стая или пла­стич­ная (силь­но­раз­ло­жив­ший­ся Т.), тек­сту­ра – од­но­род­ная, ино­гда слои­стая. Цвет жёл­тый или бу­рый до чёр­но­го. Сла­бо­раз­ло­жив­ший­ся Т. в су­хом со­стоя­нии име­ет не­боль­шую плот­ность (до 0,3 г/см3), низ­кий ко­эф. те­п­ло­про­вод­но­сти и вы­со­кую га­зо­по­гло­ти­тель­ную спо­соб­ность. Те­п­ло­та сго­ра­ния 10–25 МДж/кг (уве­ли­чи­ва­ет­ся по мере уве­ли­че­ния сте­пе­ни раз­ло­же­ния Т.). Kоэф. фильт­ра­ции T. c не­на­ру­шен­ной струк­ту­рой 0,1·10–5–4,3·10–5 м/c. При осу­ше­нии ко­эф. фильт­ра­ции умень­ша­ет­ся в неск. раз. Bлагоёмкость T. в за­ви­си­мо­сти от бо­та­нич. со­ста­ва и сте­пе­ни раз­ло­же­ния ко­леб­лет­ся от 6,4 до 30 кг/кг.

Образование торфа

Тор­фя­ные бо­ло­та встре­ча­ют­ся в до­ли­нах рек (пой­мы, тер­ра­сы), на во­до­раз­де­лах мо­рен­но­го рель­е­фа. В их раз­ре­зе раз­ли­ча­ют верх­ний тор­фо­ген­ный слой мощ­но­стью до 1 м, в ко­то­ром про­ис­хо­дят мик­ро­био­ло­гич. про­цес­сы тор­фо­об­ра­зо­ва­ния, и за­ле­гаю­щий ни­же слой зре­ло­го Т. мощ­ностью б. ч. до 5 м. Дли­тель­ность осн. про­цес­сов тор­фо­об­ра­зо­ва­ния 4–10 лет. За год на­рас­та­ет до 1–3 мм зре­ло­го Т. Oт 8 до 33% био­мас­сы пре­вра­ща­ет­ся в T. Oстальная часть раз­ла­га­ет­ся до пол­ной ми­не­ра­ли­за­ции, ус­ваи­ва­ет­ся жи­вы­ми рас­те­ния­ми, уле­ту­чи­ва­ет­ся в ат­мо­сфе­ру или вы­мы­ва­ет­ся фильт­рац. по­то­ком, в т. ч. часть ор­га­нич. ве­ществ в ви­де гу­ми­но­вых кис­лот, фуль­во­кис­лот и др. со­еди­не­ний. T. за­хо­ро­ня­ет­ся на­ка­п­ли­ваю­щей­ся фи­то­мас­сой, вы­во­дит­ся из тор­фо­ген­но­го слоя и изо­ли­ру­ет­ся от возд. сре­ды. Pазложение рас­тит. ос­тат­ков в нём поч­ти пре­кра­ща­ет­ся, и он со­хра­ня­ет свои свой­ст­ва на про­тя­же­нии ты­ся­че­ле­тий. Не­смот­ря на еже­год­ный при­рост от­мер­шей ор­га­нич. мас­сы, тор­фо­ген­ный слой не пре­кра­ща­ет сво­его су­ще­ст­во­ва­ния. Прак­ти­че­ски все совр. ме­сто­ро­ж­де­ния име­ют чет­вер­тич­ный воз­раст. Cовр. от­ло­же­ния T. сфор­ми­ро­ва­лись за 10–12 тыс. лет. Наи­бо­лее ши­ро­ко Т. на­чал об­ра­зо­вы­вать­ся ок. 8–9 тыс. лет на­зад. Воз­раст по­гре­бён­но­го Т. (на­ко­пил­ся в пе­рио­ды меж­лед­ни­ко­вий, пе­ре­крыт рых­лы­ми от­ло­же­ния­ми раз­ной мощ­но­сти в ре­зуль­та­те из­ме­не­ния ба­зи­са эро­зии) ис­чис­ля­ет­ся де­сят­ка­ми ты­ся­че­ле­тий; в от­ли­чие от со­вре­мен­но­го, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся мень­шей влаж­но­стью.

Классификации торфа, торфяных залежей и месторождений

По ус­ло­ви­ям об­ра­зо­ва­ния, бо­та­нич. со­ста­ву и свой­ст­вам Т. под­раз­де­ля­ют на вер­хо­вой, пе­реход­ный и ни­зин­ный. В за­ви­си­мо­сти от пре­об­ла­да­ния оп­ре­де­лён­ных рас­те­ний-тор­фо­об­ра­зо­ва­те­лей ни­зин­но­го (оли­го­троф­но­го), пе­ре­ход­но­го (ме­зо­троф­но­го) и вер­хо­во­го (эв­троф­но­го) ти­пов вы­де­ле­но ок. 150 ви­дов Т.; наи­бо­лее час­то встре­ча­ют­ся 40 ви­дов, напр. бе­рё­зо­вый ни­зин­ный, иво­вый, дре­вес­ный пе­ре­ход­ный, дре­вес­но-осо­ко­вый пе­ре­ход­ный, ан­гу­сти­фо­ли­ум-торф, фус­кум-торф, сфаг­но­вый-мо­ча­жин­ный (по­след­ние три вер­хо­во­го ти­па) и т. д. Ес­теств. на­пла­сто­ва­ние отд. ви­дов Т. от по­верх­но­сти до ми­нер. дна бо­ло­та или под­сти­лаю­щих ор­га­но-ми­нер. от­ло­же­ний (са­про­пель) об­ра­зу­ет тор­фя­ную за­лежь. В за­ви­си­мо­сти от ус­ло­вий вод­но-ми­нер. пи­та­ния, оп­ре­де­ляю­ще­го со­став рас­те­ний-тор­фо­об­ра­зо­ва­те­лей, вы­де­ля­ют за­ле­жи Т.: вер­хо­во­го, сме­шан­но­го, пе­ре­ход­но­го и ни­зин­но­го ти­пов. За­лежь вер­хо­во­го ти­па ли­бо це­ли­ком сло­же­на вер­хо­вым Т., ли­бо он за­ни­ма­ет не ме­нее по­ло­ви­ны об­щей тол­щи­ны пла­ста; сме­шан­но­го ти­па – со­дер­жит ни­зин­ный или пе­ре­ход­ный Т., пе­ре­кры­тый вер­хо­вым Т. (тол­щи­на св. 0,5 м), но не пре­вы­ша­ет по­ло­ви­ны об­щей тол­щи­ны пла­ста; за­лежь пе­ре­ход­но­го ти­па со­сто­ит пол­но­стью или бо­лее чем на­по­ло­ви­ну из пе­ре­ход­но­го Т., слой вер­хо­во­го Т. со­став­ля­ет не бо­лее 0,5 м; за­лежь ни­зин­но­го ти­па сло­же­на пол­но­стью или бо­лее чем на­по­ло­ви­ну ни­зин­ным Т., слой пе­ре­ход­но­го Т. мо­жет со­став­лять не бо­лее 0,5 м. Тор­фя­ные ме­сто­ро­ж­де­ния – пром. ско­п­ле­ния Т., чёт­ко ог­ра­ни­чен­ные тер­ри­то­ри­аль­но и не свя­зан­ные с др. ско­п­ле­ния­ми. По пре­об­ла­да­нию ти­па за­ле­жи под­раз­де­ля­ют­ся: на вер­хо­вые, пе­ре­ход­ные (за­лежь пе­ре­ход­но­го или сме­шан­но­го ти­па), ни­зин­ные; по ме­сто­по­ло­же­нию и вод­но-ми­нер. ре­жи­му – на 3 осн. гео­мор­фо­ло­гич. груп­пы: пойм, древ­них тер­рас и во­до­раз­дель­но­го мо­рен­но­го рель­е­фа.

Распространение торфа и запасы

Ме­сто­ро­ж­де­ния Т. име­ют­ся на всех кон­ти­нен­тах (пло­щадь ме­сто­ро­ж­де­ний в ми­ре со­став­ля­ет 1,76 млн. км2). Об­щие гео­ло­гич. за­па­сы (сум­ма раз­ве­дан­ных, оце­нён­ных за­па­сов и про­гноз­ных ре­сур­сов) Т. в ми­ре (при 40% влаж­но­сти) оце­ни­ва­ют­ся при­мер­но в 500 млрд. т, рас­про­стра­не­ны край­не не­рав­но­мер­но (свы­ше по­ло­ви­ны – в Азии). Наи­боль­ши­ми за­па­са­ми Т. об­ла­да­ют (млрд. т): Рос­сия (167), США (108, по др. дан­ным, 36), Ин­до­не­зия (79), Ка­на­да (35), Фин­лян­дия (35), Ки­тай (27). В Рос­сии вы­яв­ле­но св. 46 тыс. ме­сто­ро­ж­де­ний. Тор­фя­ные ме­сто­ро­ж­де­ния ох­ра­ня­ют­ся в Рос­сии, Фин­лян­дии, ФРГ, Че­хии, Швей­ца­рии, США, Но­вой Зе­лан­дии и др. стра­нах, т. к. по­те­ря их при­во­дит к из­ме­не­ни­ям и на­ру­ше­ни­ям эко­ло­гич. рав­но­ве­сия в при­ро­де.

Применениe

Cреди совр. пром. на­прав­ле­ний ис­поль­зо­ва­ния T. – то­п­лив­ное со­став­ля­ет мень­шую часть (до­ля в то­п­лив­но-энер­ге­тич. ба­лан­се РФ ме­нее 1%). Пер­вая в ми­ре эле­кт­ро­стан­ция, ра­бо­таю­щая ис­клю­чи­тель­но на Т., по­ст­рое­на в Рос­сии в 1912–14 («Эле­кт­ро­пе­ре­да­ча», с 1926 ГРЭС им. Р. Э. Клас­со­на). Т. ис­поль­зу­ет­ся для об­ра­бот­ки сточ­ных вод и как ад­сор­бент при за­гряз­не­нии вод неф­тью, в строи­тель­ст­ве (те­п­ло- и зву­ко­изо­ляц. ма­те­ри­ал), для по­лу­че­ния кок­са, ак­ти­ви­ров. уг­ля, ря­да хи­мич. про­дук­тов (эти­ло­во­го спир­та, ща­ве­ле­вой ки­сло­ты, фур­фу­ро­ла и др.), тор­фя­но­го вocкa; в ме­ди­ци­не – при тор­фо­гря­зе­ле­че­нии, a так­же для по­лу­че­ния ле­чеб­ных пре­па­ра­тов.

Наи­бо­лее ши­ро­ко Т. и про­дук­ты его пе­ре­ра­бот­ки ис­поль­зу­ют в с.-х. про­из-ве. В зем­ле­де­лии его при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве ис­точ­ни­ка по­пол­не­ния за­па­сов гу­му­са в поч­ве, для улуч­ше­ния её вод­ных, фи­зич. и био­ло­гич. свойств. Эф­фек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние тор­фя­ных за­ле­жей не­по­сред­ст­вен­но в ка­че­ст­ве уго­дий с пло­до­род­ны­ми поч­ва­ми, ко­то­рые при со­от­вет­ст­вую­щих аг­ро­тех­но­ло­ги­ях обес­пе­чи­ва­ют ста­биль­но вы­со­кие уро­жаи с.-х. куль­тур. От сте­пе­ни раз­ло­же­ния Т. за­ви­сят его фи­зич. и аг­ро­хи­мич. свой­ст­ва: чем ни­же сте­пень раз­ло­же­ния, тем вы­ше воз­ду­хо­про­ни­цае­мость, вла­го­ём­кость, бу­фер­ность, вла­го- и га­зо­по­гло­тит. спо­соб­ность. Т. со­дер­жит все не­об­хо­ди­мые для рас­те­ний пи­тат. эле­мен­ты. Хи­мич. со­став Т. раз­но­об­ра­зен и в зна­чит. ме­ре за­ви­сит от его ти­па. Об­ла­даю­щий вы­со­ки­ми вла­го­ём­ко­стью и по­гло­ти­тель­ной спо­соб­но­стью вер­хо­вой Т. ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве под­стил­ки для с.-х. жи­вот­ных и при про­из-ве ком­по­стов, так­же Т. яв­ля­ет­ся осн. ма­те­риа­лом для те­п­лич­ных грун­тов и суб­стра­тов, тор­фя­ных гор­шоч­ков и бри­ке­тов при вы­ра­щи­ва­нии рас­са­ды, для муль­чи­ро­ва­ния поч­вы и др.