Ю.А. СТРИЖАКОВА
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ
ГЕНЕЗИС, СОСТАВЫ, РЕСУРСЫ
МОСКВА «ПЫДРЛ». 2008

УДК 622.337.2:54
ББК 26.325
С85
Рецензенты:
д-р. хим. наук, проф., член-корр. РАН П.П. Шорыгин
д-р. хим. наук, проф. А.А. Пимерзин
Стрижакова Ю.А.
Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы. - М.: Недра, 2008.-192
с.
ISBN 978-5-8365-0315-4
В монографии обобщены сведения о ресурсах горючих сланцев в России и
за рубежом и их месторождениях, составах, классификации и свойствах, описаны
геологические условия образования горючих сланцев и размещение их
месторождений, обсуждены составы органической части и характеристики минеральных
веществ, содержащихся в них. На основе рассмотрения химической природы
горючих сланцев приведены основные принципы их классификации.
Представленный материал интересен с точки зрения истории развития и
становления сланцевой промышленности, так как в ней прослеживается развитие
и изменения представлений и понятий о природе органического вещества
горючих сланцев, их свойствах, ресурсах и классификации.
Книга предназначена для студентов, аспирантов, научных работников и
преподавателей вузов, а также инженерно-технических работников
промышленных предприятий, занимающихся вопросами сланцеиереработки.
ISBN 978-5-8365-0315-4 ©Ю.А. Стрижакова, 2008
©ООО «Недра-Бизнесцентр», 2008

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в качестве основных источников сырья для
химической и энергетической промышленности рассматривают нефть и
природный газ. Вместе с тем постоянный рост энергопотребления,
увеличение мировых цен на энергоресурсы, высокие расходы на
транспортировку топлива и углеводородного сырья и, как следствие,
усугубление сырьевой зависимости регионов и отдельных стран демонстрируют
необходимость расширения сырьевой базы путем вовлечения
дополнительных источников сырья, а также совершенствования существующих
технологий ресурсопотребления.
Очевидно, что для устойчивого развития любого региона сырьевая
база должна быть достаточно гибкой и основываться на применении
различных взаимозаменяемых видов органического сырья. Именно
поэтому, наряду с разработками в области энергосберегающих
технологий, все большее внимание уделяется поиску новых источников
углеводородного сырья и их переработке. Ряд работ в этом направлении
демонстрирует возможность не только бескризисного развития
энергетической отрасли, но и высвобождение дополнительных ресурсов для
нефтехимического и органического синтеза путем вовлечения в
топливно-энергетический комплекс твердых горючих ископаемых.
Для регионов, не имеющих собственных ресурсов нефти и газа, но
обладающих запасами твердых горючих ископаемых, вопрос
обеспечения топливом и углеводородами может быть решен путем внедрения
современных технологий переработки местного сырья. В мировой
практике имеются примеры решения подобных проблем: производство
синтетических топлив из синтез-газа, полученного газификацией бурых
углей в ЮАР (заводы «Сасол-1», «Сасол-2» и «Сасол-3»), переработка
горючих сланцев месторождения Ирати в Бразилии (процесс «Петро-
сикс»), переработка горючих сланцев провинции Фушунь, КНР,
комплексная переработка горючих сланцев в Эстонии.
Среди известных источников твердых горючих ископаемых
горючие сланцы, разведанные запасы которых в России и за рубежом очень
3

велики, заслуживают особого внимания. Одним из основных
преимуществ горючих сланцев перед другими видами твердых горючих
ископаемых является высокое атомное соотношение Н/С в их органической
массе, равное в некоторых случаях 1,7 (нефть 1,9; уголь 0,4-0,5), а
также уникальный состав органического вещества, позволяющий сегодня
судить не столько об энергетической, сколько об
энерготехнологической и химической переработке этого вида горючих ископаемых.
Основные негативные отличия их от других видов горючих ископаемых -
значительное содержание осадочных пород, главным образом
карбонатов, и повышенное содержание серы, а в иных случаях азота и
кислорода, что существенно усложняет технологию переработки данного вида
сырья. Первичный продукт переработки - сланцевая смола вследствие
этого может содержать значительные количества сернистых, азотистых
и кислородных соединений.
Состав и свойства горючих сланцев различных месторождений
существенно различаются. В некоторых случаях значительные отличия
в составе наблюдаются в пределах одного месторождения, поэтому
выбор способа переработки и его технологического оформления,
определяемые рентабельностью процесса, обуславливаются дополнительным,
но необходимым показателем применяемой технологии переработки -
ее гибкостью.
Кроме того, при обосновании направления использования
недостаточно руководствоваться только показателями качества горючих
сланцев и их технологическими свойствами. Необходимо учитывать
состав и физико-химические свойства не только горючих сланцев, но и
получаемых из них топливных и химических продуктов, определяющих
в конечном итоге экономические показатели сланцеперерабатывающего
производства.
К настоящему времени в России накоплен большой опыт в
области сланцспсрсработки, который включает как геологические
исследования, так и фундаментальные технологические разработки.
Исследования российских и советских ученых и промышленников по
переработке сланцев в химические продукты и их энергетическому использо-
4

ванию проводились уже в начале XX века. Однако в России, так же, как
и во многих других странах, сланцеперерабатывающая
промышленность на протяжении всей истории развития и становления вынуждена
была конкурировать с более дешевыми видами сырья - нефтью и
природным газом. В результате интерес к промышленной переработке
сланцев был утерян, и на сегодняшний день действующие производства
по переработке горючих сланцев существуют лишь в нескольких
странах мира.
Тем не менее научные исследования ученых разных стран в
области сланцепереработки продолжались, а в последние годы, вследствие
сложившейся ситуации на мировом энергетическом рынке, привлекли
внимание и промышленников. В отдельных странах исследования в
области разработки технологий переработки местных топлив, а именно
горючих сланцев, стали темой долгосрочных бюджетных программ.
Горючие сланцы были определены как стратегические ресурсы, были
проведены технико-экономические расчеты эффективности
производства из горючих сланцев синтетических топлив, созданы пилотные
установки.
Известно, что экономическое развитие любого региона базируется
на совокупности множества различных факторов, определяющими из
которых являются наличие природных сырьевых запасов и высокий
уровень научно-технических разработок в области добычи и
переработки ископаемых ресурсов. Следует отметить, что именно высокий
уровень применяемых технологий переработки добываемых ресурсов
характеризует развитие той или иной отрасли промышленности и
экономики региона в целом. Принимая во внимание постоянный рост цен на
энергоносители, а также мировое ориентирование на энергетическую
стабильность и безопасность, можно утверждать, что для целого ряда
регионов, в том числе в России, вовлечение горючих сланцев в
топливно-энергетический и химический комплекс уже сейчас может быть
экономически оправдано.
Несомненно, вопрос о широком применении сланцепереработки и
сланцехимии в России и превращение их в одну из ведущих отраслей
5

промышленности - это вопрос будущего. Однако уже сейчас следует,
основываясь на имеющемся опыте и накопленных обширных научных
исследованиях в этих областях, попытаться систематизировать
имеющуюся информацию, рассмотреть возможные методы переработки
горючих сланцев, их основные преимущества и недостатки, для того
чтобы выбрать наиболее перспективные пути, определить направления
работ, в области которых имеются незавершенные разработки или
отсутствуют необходимые для завершения сведения, что позволит
существенно сократить время выбора и моделирования оптимального
процесса переработки, создания пилотных установок и их введение в
промышленный процесс.
Целью настоящей работы является анализ исторических аспектов
возникновения и развития сланцеперерабатывающей промышленности,
рассмотрение запасов, происхождения и строения, а также методов
переработки горючих сланцев, технологического оформления процессов,
выявление перспективных направлений использования горючих
сланцев и продуктов их переработки.

I. РЕСУРСЫ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
1.1. ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ
МИРОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ
Основным фактором развития топливно-энергетического
комплекса является обеспечение роста производства ресурсов,
необходимых для удовлетворения в их потребностях при минимальных затратах,
а также повышение эффективности их использования. Поэтому
совершенствование структуры топливно-энергетического баланса
направлено на рациональное сочетание различных видов топлив и выявление
резервов их экономии при добыче, переработке, транспортировке и
использовании.
До середины XX века основными используемыми
энергетическими ресурсами являлись уголь, древесина и, частично, горючие сланцы.
В последующий период в топливно-энергетическом балансе росла доля
более прогрессивных и экономически выгодных энергетических топлив
- нефти и природного газа. Постепенно, благодаря дешевизне,
сравнительной легкости в добыче, переработке и транспортировке, а также
объему запасов, нефть и газ практически вытеснили твердые горючие
ископаемые.
В настоящее время складывается обратная ситуация: ресурсы
нефти истощаются, новые месторождения располагаются в
труднодоступных, климатически сложных районах, затраты на транспортировку
весьма велики, и, как следствие, цена на нефтепродукты возрастает.
Одновременно с этим, существующие технологии позволяют
перерабатывать твердые горючие ископаемые с получением жидких
синтетических топлив меньшей себестоимости, а мировые ресурсы угля и
горючих сланцев (табл. 1.1) превышают запасы жидких углеводородов.
В 1990 г. специалистами института товароведения и университета
г. Болоньи (Италия) при проведении анализа стратегического значения
технологий производства синтетических топлив, был выполнен
сравнительный анализ запасов углеводородного сырья в различных регионах
мира (табл. 1.2), исходя из которого можно сделать вывод, что потенци-
7

альные запасы сланцевой смолы как минимум в 5 раз превышают
запасы нефти. В [4] также приведится количественная характеристика
имеющихся мировых энергетических ресурсов (табл. 1.3).
Таблица 1.1
Мировые извлекаемые запасы энергоресурсов
на начало 1979 г., млрд. т. усл. топлива [1]
Углеводороды
Нефть
Сланцевая смола и нефть из
битуминозных песков
Газовый конденсат
Всего жидких углеводородов
Природный газ
Доказанные
запасы
128,3
124,3
9,5
262,1
88,9
Потенциальные
ресурсы
305,3
531,3
16,7
853,3
230,4
Всего
433,6
655,6
26,2
1115,4
319,3
Таблица 1.2
Запасы топлива в различных регионах мира [2,3]
Регион
Европа
СНГ
Африка
Средний
Восток
Юго-Восток
Китай
Индия
Австралия
Мексика
США
Канада
Латинская
Америка
Всего
Нефть,
109
баррель
14
59
60
662
18
24
8
2
52
34
8
70
1011
Газ,
1012
1
М
5
45
8
38
6
1
1
1
2
5
3
5
120
Уголь, 109т
антрацит
и битум
34+30
102
62
-
-
152
60
45
1
130
-
13
599+30
бурый и
лигнит
64+37
136
-
-
14
2
45
1
130
3
3
398+37
Сланцы
(смола), 109
баррель
50-100
3500
100
50
20
30-170
-
60
-
2000-8000
50-160
-
5860-
12160
Нефтяные
пески
(смола),
109баррель
-
1000
-
-
-
-
-
-
-
175
1400
2000
4575
Как видно, мировые запасы горючих сланцев в переводе на
нефтяной эквивалент существенно больше запасов нефти и природного газа.
По некоторым оценкам мировых запасов нефти и газа, при сохранении
8

современных уровней добычи и потребления, хватит на 70 лет, а
сланцевой «нефти» - на 150-170 лет. Исходя из разведанных запасов
сланцев вошедших в категории А, В, С2. по потенциальным ресурсам, этот
срок увеличивается в несколько раз [5]. В [6] на основе анализа
обеспеченности нефтяными ресурсами при сохранении темпов добычи,
приведено усредненное значение в 48, 3 года (табл. 1.4). В [7] при оценке
имеющихся мировых энергетических ресурсов, приводится
соотношение добычи нефти к имеющимся ресурсам, которое составляет 41 год
(табл. 1.5).
Таблица 1.3
Энергетические ресурсы мира, 1,67x10й бар. у. т.
Сырая
нефть
37,0
Природный
газ
19,6
Горючие
сланцы
79,0
Уголь
J320,0^
Нефтяные
пески
1 6,1 |
Уран
1,2х105

Дейтерий
^5хЮу
Таблица 1.4
Запасы и относительные темпы добычи нефти
Страна, континент
Россия
Европа (без РФ)
Азия (без РФ)
Африка
(Америка
1 в том числе США
Австралия
В целом по Земле
Запасы, % от мировых
13,9
1,9
62,6
6,6
14,6
1,9
0,4
100
Обеспеченность, лет
(отношение кол-ва запасов к
годовой добыче)
.71
9
74
28
27
9,4
16
48,3
Таблица 1.5
Мировые энергетические ресурсы по данным на 1998 год
Мировые
ресурсы, млрд. т
486
143
132
411
Ежегодная
добыча,
млрд. т
2,2
3,5
2,0
Обеспеченность, лет (в
расчетах использовались
величины, переведенные
в ед. усл. топлива)
218
41
63
9

Отсутствие данных о ежегодной добыче горючих сланцев не
позволяет с определенной точностью рассчитать подобным образом
обеспеченность этим видом ресурсов. Однако ориентируясь на
равнозначный порядок запасов сланцев и угля и принимая уровень добычи,
равным ежегодной добыче угля, можно приблизительно оценить этот срок
в 200 лет.
Таким образом, следует отметить несомненную значимость
горючих сланцев как мощного резервного источника энергетического сырья,
мировые потенциальные запасы в виде смолы термического
разложения которых, согласно прогнозам, могут компенсировать возникающий
дефицит энергоресурсов и удовлетворить потребность в энергии.
Из сравнительной характеристики твердых горючих ископаемых
следует, что горючие сланцы относятся к наиболее богатым источникам
химического сырья (табл. 1.6). Высокое содержание в них летучих
веществ при относительно малом содержании нелетучей горючей массы в
остатке, является основой для получения не только энергии, но и
синтетических жидких топлив.
Таблица 1.6
Характеристика твердых минеральных топлив (2)
№
п/п
1
2
3
Показатели
Удельная теплота
сгорания, МДж/кг
Содержание
органических веществ, %
Выход летучих (смолы и
газа к горючей массе), %
Виды топлив
Антрацит
28,09
85
5
Каменный
уголь
30,56
75
30
Бурый
уголь
14,6
60
40
Торф
11,9
58
70
Горючие
сланцы
ИЛ
32
80
В дополнение, следует отметить, что, во-первых: горючие сланцы,
в отличие от других традиционных энергоресурсов, распространены
практически по всему земному шару (насчитывается свыше 560
месторождений); во-вторых: в большинстве стран, имеющих значительные
запасы горючих сланцев, в определенные периоды была организована и
успешно действовала сланцеперерабатывающая отрасль; в-третьих: на-
10

чно-исследовательские работы по переработке горючих сланцев и ис-
ользованию продуктов сланцехимии, начатые в начале XX века, не
ерывались и Пр0д0ЛЖаются до настоящего времени.
1.2. МИРОВЫЕ РЕСУРСЫ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
Решению вовлечения твердых горючих ископаемых (ТГИ) как
дополнительного источника углеводородного сырья для переработки в
крупных промышленных масштабах должна предшествовать детальная
оценка ресурсов важнейших областей и зон распространения
месторождений.
Зачастую такая оценка должна носить комплексный характер и
включать в себя разведывательные и оценочные работы не только
горючих ископаемых, но и других минерально-сырьевых ресурсов
региона, добыча и переработка которых требует энергетических затрат.
Например, в республике Мали на месторождении Агамор открыты
богатые залежи фосфорита, отстоящие от ближайших поставщиков
электроэнергии более чем на 1500 км. По экономическим условиям
производство суперфосфата из них целесообразно осуществлять на
месте и единственной возможностью является организация
производства электроэнергии на базе горючих сланцев, месторождение которых
находится в этом районе [9].
Попытки подсчета потенциальных запасов горючих сланцев и
сланцевой смолы начались с момента обнаружения у них свойств,
позволяющих использовать горючие сланцы в качестве топлива. Ученые и
еологи разных стран работали над созданием единого банка данных о
Порождениях, их классификацией и описанием областей распро-
ранения Однако в силу того, что подсчет запасов в разных странах
водился при разных условиях: разный уровень технологии геолого-
едочных работ, различные глубина и минимальная мощность ила-
» неодинаковое предельное содержание сланцевой смолы и т.п., по-
мЬ1е характеристики были трудносопоставимы. Так, например, ре-
11

сурсы сланцевой смолы в Бразилии менялись от 80 до 112 млрд. тонн, а
ресурсы КНР даже от 3,9 до 65 млрд. тонн [10].
Долгое время из-за скудности и разнохарактерности информации,
мировые ресурсы горючих сланцев и сланцевой смолы вообще не под-
считывались, а производимые оценки запасов и качества горючих
сланцев колебались в очень широких пределах - в зависимости от методов
подсчета и степени разведанности месторождений.
В работе [11] для 1947 года приведены данные о запасах горючих
сланцев по ориентировочным подсчетам: мировые ресурсы - 601 млрд.
тонн, из них США - 400 млрд. тонн, Германия - 117 млрд. тонн, СССР
(при малой разведанности) - 60 млрд. тонн, Швеция - 10 млрд. тонн,
Англия - более 9 млрд. тонн, Манчжурия - 5 млрд. тонн.
Вместе с тем автор отмечает, что эти цифры ни в коей мере не
отражают действительное состояние запасов, т.к. подавляющее
большинство месторождений горючих сланцев не оконтурено или оконтурено
лишь частично, и следует иметь в виду отсутствие данных по некото-,
рым странам, хотя известно наличие сланцев в Австрии, Франции,
Югославии, Болгарии, Канаде, Бразилии, Перу, в Австралии и Африке.
Кроме того, приводимые цифры имеют ориентировочный характер и в
большинстве случаев сильно занижены. Так, при более детальном
рассмотрении запасов Великобритании этот же автор [11] приводит
следующую информацию: наиболее мощное Сомерсетское месторождение
имеет запас в 9 млрд. тонн, около 1 млрд. тонн залегает в Шотландии и
несколько млрд. тонн - в Норфолькском месторождении, что позволяет
предположить, что запасы горючих сланцев Великобритании
составляют около 15 млрд. тонн.
В работе [12] приведены следующие сведения о мировых запасах
горючих сланцев: мировые ресурсы углерода, аккумулированного в
сланцах, составляют 1017 тонн, что превышает запасы других видов то-
плив вместе взятых: запасы угля 6,7*10" тонн, нефти - 49*109 м3.
Только одно месторождение Грин Ривср в США содержит в 3 раза
больше потенциального жидкого топлива, чем все разведанные
месторождения нефти в мире и в 39 раз больше, чем нефтяные запасы США.
12

Некоторые данные тех лет об основных месторождениях горючих
сланцев мира представлены в табл. 1.7 [12].
Таблица 1.7
Основные месторождения горючих сланцев за рубежом
Государство
Австралия
Англия
Бирма и Таиланд
Болгария
Бразилия
Израиль
Испания
Италия
Канада
КНР
Конго
Мальгашская
республика
Новая Зеландия
США
Франция
[ФРГ
Щвеция__
[Шотландия
[ЮАР_
[Югославия
Месторождение
Квинсленд
Н Южный
Уэльс
-
-
Брезник
Тремембе
Ирати
Ум-Барек
Пуэртольяно
Мессина
-
Фушунь
-
-
-
Грин Ривер
Сент-Илэр
Отэн
Севрак-ле-Шато
Вюртемберг
Кванторп
Лотиэкс
Эр мело
Алексинац
Толщина
пласта, м
До 30
До 2,1
-
-
8-45
24
30-50
До 40
4,2
5,7
До 240
135
-
-
0,6-3,6
До 600
3,6
11
30
4,8
7-8
1,5-10
0,6
20-26
Выход
смолы на
сланец,%
5,7
35,2
-
7,5-13,2
5-20
5,7-11,8
5-7
18-17
7-14
До 19
5,7-6,5
5,8-24,8
4-28
7
7-10
4
4,5
5,3
8,2
22
10,3
бриентиро- "1
вочные запасы
в пересчете на
смол^, млн. м3|
38
11
"228Г
2700 1
7
318 ]
15900 J
U 5
13 j
3740 1
Значительные ^
" 320
16150
32
34
290000
8
8
45
318
410
29
1
14
Чуть позднее, в 1975 году [13J также отмечено отсутствие научно-
оооснованного учета запасов горючих сланцев и несопоставимость
существующих оценок по параметрам глубины залегания и мощности
У итываемых пластов, по типам горючих сланцев и их качеству. По
ению автора, зачастую, публикуемые данные относились не к обще-
> району залежей, а характеризовали лишь отдельные шахты или ме-
13

стные участки добычи, которые ни в коей мере не могли дать
представление обо всем сланцевом бассейне. Нередко отмечаемые местные
обнажения горючих сланцев, разделяемые на отдельные участки, на
самом деле лежали в пределах одного основного месторождения.
В 1965 году Д.К. Дункан и В.Е. Свенсон [13] предприняли первую
попытку подсчета ресурсов горючих сланцев, согласно которому их
потенциальные мировые запасы (с содержанием органического вещества
от 10 до 65%) оценивались в 1340 трлн. тонн (табл. 1.8). Как видно из
таблицы, значительные запасы горючих сланцев расположены на
территории Европы, а наибольшие из них сосредоточены в Азии и
Америке.
Таблица 1.8
Потенциальные запасы горючих сланцев
и органического вещества в недрах Земли, трлн. т [13]
Части света
и
континенты
Африка
Азия
Австралия
Европа
Северная
Америка
Южная
Америка
Всего
Горючие сланцы с содержанием
органического вещества от 10 до
65%

Потенциальные запасы
горючих
сланцев
340
450
80
ПО
200
160
1340
Минимальный
объем
органического вещества
34
45
8
11
20
16
134
Горючие сланцы с
содержанием органического вещества от
5 до 10%

Потенциальные запасы
горючих
сланцев
3400
4500
800
1100
2000
1600
13400
Минимальный
объем
органического
вещества
170
225
40
55
100
80
670
Однако уже в 1968 году, по данным симпозиума ООН по
разработке и использованию горючих сланцев (Таллин) [13], общие мировые
запасы горючих сланцев оценивались в 450 трлн. тонн и
ориентировочное содержание в них сланцевой смолы в 26 трлн. тонн. В табл. 1.9
представлены данные по запасам горючих сланцев в зарубежных
странах и в СССР, а также ориентировочные потенциальные ресурсы
сланцевой смолы [13]. Приводимая оценка запасов сланцевой смолы по
14

континентам и зарубежным странам произведена учеными США в 1967
году, а расчет потенциальных ресурсов смолы СССР выполнен в [13J
при условии выхода смолы в 14%, скорректированного в соответствии
с изменением органического вещества в горючих сланцах других
месторождений.
Таблица 1.9
Общие потенциальные запасы горючих сланцев
и ресурсы сланцевой смолы в мире
Страны
СССР*
1 Прибалтийский сланцевый бассейн
1 Волжский сланцевый бассейн
1 Оленекский сланцевый бассейн
1 Тимано-Печорская область
1 Кузнецкий бассейн
1 Забайкалье
1 Доманиковые сланцы
1 Иркутская область
[Белорусская ССР
| Украинская ССР
Казахская ССР
[Грузинская ССР
[Армянская ССР
[Узбекская ССР
[Азербайджанская ССР
[Таджикская ССР
[]iroro_noCCCP
L Западная Европа
[.Австрия
[_Люксембугя
[ФРГ ' ' " "]
Ц1спания__ 1
[^ранция_ j
.^Дикобритания
LiljajiHfl_
[Л1веция__ 1
^лгаг)ия_ 1
Л9£2^лавия t
.Итого по^одной]Ёв£опё "" "[
lifcer-oj^CCCP;.и Западн^Е^пе"^"' "[
1 Ресурсы, млн. т
Г горючие сланцы
Г 150000
Г 500000" "
500000
Г 400000
1500
13000
500000
380
4000
4500
6020
1300
1300 j
"1400 '
500
2900
2086800
"""""20
""200
4380
364
4124 J
4438 1
96800 " 1
"" Т5900 j
525 1
" 180 J
" 126931 1
"2213731" [
I сланцевая смола
1 25500 j
j " 45000 |
1 40000 J
Г " " збооо" 1
180
1600
45000
50
360
400 1
'"" 540" 1
120
120 J
"130 "J
50 1
260 "1
I?5310 1
1 1
. -10~-j
285 " 1
40
205
" 240
5500 j
600 1
30 1
30~'"|
"6941 "|
202251 !
15

Окончание табл. 1.9
Страны
1 Америка
1 Канада
США
1 Бразилия
1 Чили
1 Итого по Америке
1 Азия
КНР
1 Бирма
1 Таиланд
1 Турция
Израиль
Иордания
Итого по Азии
Африка
Марокко
[ Итого по Африке
Австралия и Океания
Австралия
Новая Зеландия
Итого по Австралии и Океании
Итого в зарубежных странах
Всего мировые ресурсы
Ресурсы, млн. т
горючие сланцы
410000
431148000
16200000
745
447758745
430000
1080
2540
560
160
90
434430
4070
4070
120
120
240
448324416
450411216
сланцевая смола
23500
24600000
1200290
55
25823845
24500
280
670
56
13
10
25529
687
687
41 .
30
71
25857073
26052383
* здесь и далее территория бывшего СССР
В работе [14] отмечено, что в оценке мировых запасов горючих
сланцев среди исследователей нет единого мнения: в опубликованных
данных приводятся различные оценки - от сотен миллиардов до многих
триллионов тонн (табл. 1.10).
Обзор запасов сланцевой смолы по отдельным месторождениям и
регионам и прогнозная оценка значения и роли горючих сланцев в
топливно-энергетическом балансе некоторых стран на основании
обобщенных материалов впервые были проведены Департаментом
экономических и социальных проблем секретариата ООН в 1967 году (табл.
1.11).
В работе [1J приводены данные Международного института
прикладного системного анализа (ИИАСА), согласно подсчетам которого
16

мировые запасы горючих сланцев в пересчете на эквивалентное
топливо (условное топливо) составляют около 630 млрд тонн (табл. 1.12).
Таблица 1.10
Оценка мировых запасов горючих сланцев разными исследователями
Мировые
потенциальные запасы горючих
сланцев или смолы
250 млрд. т смолы
275 трлн. т жидкого
топлива
26000000 млн. т смолы
700-800 млн. т смолы
-
-
360 млрд. т сланца
Потенциальные запасы горючих
сланцев в пересчете на условное
топливо (калорийные эквиваленты:
сланца - 0,03, смолы - 1,37).
342,5 млрд. т
376,7 трлн. т
35620 млрд. т
1027,6 млрд. т
200 млрд. т
375 млрд. т
108 млрд.
Литературные
источники
Озеров Г.В., 1965
год
Геологическое
управление США,
1966 год
Департамент
экономических и
социальных
проблем, секретариат
ООН, 1967 год
Томашпольский
Л.М., 1968 год
Лисичкин СМ.,
1969 год
Жуков В.А., 1972
год
Мельников Н.В.,
1975 год

Таблица 1.11
Потенциальные запасы горючих сланцев мира [14|
Страна
Месторождение
Возраст
Запасы 1
смолы,
млн т 1
1 Африка |
Республика Заир
Малагасийская
республика
(Мадагаскар)
ЮАР
Луалаба между городами Кисангани и Понтьеввилем, залежи неизвестной
мощности находятся в районе Маюмба
Самбена-Антанифоси
Вдоль Трансваальского высокого вельда (оценена только небольшая
часть залежей)
Залежи невыясненных размеров встречаются также в Мали, Марокко,
Сомали, Тунисе, Уганде, АРЕ, Танзании, Замбии
Юрский
Третичный
Система Кар-
ру (серия Экка
нижней
Перми)
1 Итого по Африке
15000 1
4
19
15023 1
1 Северная Америка |
1 Канада
США
Нью Брансуик. Ньюфаундленд. Залежи неустановленной величины
встречаются в провинциях Онтарио, Квебек, Британская Колумбия,
Новая Шотландия, Юкон и Северо-Западных Территориях
Колорадо, Юта, Вайоминг. Кроме того, встречаются залежи в
центральной и восточной частях США и на Аляске
Раннекамен-
ноугольный
То же
Палеогеновый
1 Итого по Северной Америке
22000 1
15000
1200000
23400000
24637000
1 Южная Америка
1 Бразилия
Ирати, Рио-Кларо, Татуи, Томасин, Инбутува, Сан-Матеус-Перимбо, Сан-
Габриель, Тремембе-Таубате
Кроме того, залежи неустановленной величины имеются в Кодо, Барра-
ду-Корда, Рио-Серено, Арарипа, Марау
Третичный
290

Продолжение табл 111
Страна
Месторождение
Возраст
Запасы
смолы,
млн т
i Чили
Эль-Пулар
| Лонкимай
! Залежи неустановленной величины имеются в Аргентине, Колумбии, Эк-
! вадоре, Перу, Уругвае
Юрский
Третичный
5
50
Итого по Южной Америке
1200345
Азия
IKHP
Фушунь, Кансу, Шаньси, Ляонин, Кирин, Квантун
Третичный
24500
jБирма
| Анхерст
То же
280
! Израиль
; Иордания
| Эйн-Бокуек 1 Меловой j 3
|Эфье !Тоже j 10
| Залежи неустановленной величины встречаются в районе Галлилеи | ■
| Неби-Муса
! То же
Ю|
; Таиланд
! Мэсот
! Третичный
670
I
i Турция
1
| Итого но Азии
| Ли
1 Болу-Менген
• Гойнук-Мудурну-Наллыхан
i Бахчеджик
i Злежи неустановленной величины встречаются также в районе Улукыш-
| ла, Анталья-Доцран, Амасья-Сулова. Селтик, Газиантеп-Килис, Конья-
j Бейшехир, Сусурлык. Канкири, Анкара, Кизилирман. Есил-Ирмак и Ине-
| гель
То же
Эоценовый
То же
То же
1.5
1,5
40
12.5
25528,5

Продолжение табл. 1.11
Страна
Месторождение
Возраст
Запасы
смолы,
млн т
Океания, Австралия
Новая Зеландия
Новый Южный Уэльс, Тасмания
Квинсленд
Орепуки, Невис, Фрешфорд, Кэмбрайэн, Уайтати
Пермско-
каменно-
угольный
Третичный
То же
Итого по Океании, Австралии
11
30
30
71
Европа |
Австрия
Болгария
1 Франция
ФРГ
1 Италия
Люксембург
Испания
Швеция
Херинг (Тироль)
Брезник
Залежи неустановленной величины имеются в районах Софии, Кюстен-
дила, Радомира, Стара-Загоры, Казанлыка, Благоевград
Отэн
Сент-Илер
Северак-ле-Шате
Ванде, Канталь, Вар, Кальвадос, Нижние Альпы, Ду, Эн, Шер, Ло, Ар-
деш, Од, Пюи-де-Дом, др.
Вюртемберг, Брауншвейг
Сицилия
Вся территория
Пуэртольяно
Остерготланд, Вестерготланд, Нёрке
Третичный
Палеогеновый
Пермский
То же Юрский
Тоже
То же
Эоценовый
Юрский
Пермско-
каменно-
угольный
Кембрийско-
силурийский
1 1
30
10
20
40
135
285
5500
10
40
600

Окончание
табл. 1.11
1
i
! Страна
| Великобритания
iCCCP
:
i
1
1 Югославия
Месторождение
Шотландия (Западно-Лотское, Среднелотское)
Дорсет, Норфолк, Линкольншир, Йоркшир
Эстонское, Ленинградское
Горючие сланцы других месторождений и бассейнов СССР
Алексинаи
Месторождения имеются также возле Валево, Заечар, Скопье
Залежи неустановленных размеров имеются в Албании, Чехословакии,
Греции, Гренландии, Ирландии, Польше, Румынии и Швейцарии
Возраст

Каменноугольный
Ордовикский,
кембрийский
Юрский,
меловой и др.
Третичный
; Итого по Европе
; Общие запасы сланцевой смолы
Запасы 1
смолы,
млн т
90
150;
2900!
12000
30
! 21841
! 26000000

Таблица 1.12
Запасы горючих сланцев в различных странах мира,
млрд. тонн эквивалентной нефти
Страна
США
СССР
Бразилия
КНР
Заир
Марокко
Италия
Канада
Австралия
Швеция
Мадагаскар
Франция
Год
оценки
1965
1981
1965
1980
1958
1979
1979
1948
1980
1981
1980
1978
Запасы
280
120
ПО
68
14
13
10
61
2,4
1,5
1,4
1,0
Страна
Таиланд
Иордания
Великобритания
ФРГ
Бирма
Израиль
СФРЮ
Люксембург
Румыния
Аргентина
Испания
Новая Зеландия
Год
оценки
1980
1980
1975
1965
1964
1980
1978
1952
-
1962
1958
1979
Запасы
0,83
0,76
0,49
0,28
0,28
0,22
0,21
0,1
>0,1
0,056
0,039
0,035
Таблица 1.13
Оценка геологической службы США мировых ресурсов
сланцевой смолы, млрд. тонн
Регион
Северная
Америка
Южная
Америка
Европа
Африка
Азия
Австралия
и Океания
Всего
Установленные
I
60
-
11
15
14
100
II
230
126
1
-
3
-
360
Гипотетические
I
50
-
16
-
-
-
66
II
240
500
30
-
580
-
1350
Умозрительные
I
230
310
190
620
840
150
2350
II
6670
5590
4040
12400
17100
3100
48900
Всего
I
340
310
220
630
850
150
2500
II
7140
6220
4070
12400
17680
3100
50600
* I - при выходе смолы 0,1-0,4 л/кг, II - при выходе смолы 0,04 - 0,1 л/кг.
В 1973 году геологической службой США [10] был выполнен
подсчет установленных, гипотетических и умозрительных ресурсов
сланцевой смолы при условии нижнего предела содержания смолы - 4%
(табл. 1.13). К «установленным» были отнесены оцененные
(разведанные) запасы, рентабельность разработки которых при существующих в
те годы технико-экономических условиях была неясна. К «гипотетиче-
22

ским» ресурсам были отнесены неразведанные запасы в районах с
доказанной продуктивностью, а к «умозрительным» те же запасы в районах
с недоказанной продуктивностью.
Согласно оценке X Мировой энергетической конференции
(1979г.), потенциально извлекаемые ресурсы сланцевой смолы равны
236,8, а промышленные - 22,8 млрд. тонн (табл. 1.14). По данным XI
Мировой энергетической конференции (1980 г.), мировые ресурсы
сланцевой смолы оценивались в 335 млрд. тонн (табл. 1.15).
Таблица 1.14
Потенциально извлекаемые ресурсы сланцевой смолы*
в пределах уже разведанных месторождений горючих сланцев**
Страна
Северная Америка
США
Канада
Южная и Центральная Америка
Бразилия
Аргентина
Чили
Западная Европа
Италия
Швеция
ФРГ
Великобритания
Люксембург
1 Франция
Испания
[Австрия
[Африка
1 Заир
[Марокко
[ЮАР
1 Мадагаскар
[Ближний и Средний Восток
[Израиль
Ресурсы сланцевой смолы, млн т 1
144235,0
131805,0
12430,0
426,5
369,0 1
_____ i
12,5 |
2377,6 |
1087,0 I
880,0 1
__
149,0
"""- 54А 1
33,0
йй'
0,5
7488,5
7376,3
90,0
20Г2
2,0
"" 32,Г
20,1
23

Окончание табл. 1.14
1 Страна
1 Иордания
1 Турция
1 Юго-Восточная Азия, Австралия и
Океания
Новая Зеландия
Таиланд
Бирма
Австралия
Всего
Ресурсы сланцевой смолы, млн т
7,0
5,0
693,7
223,8
184,4
155,0
130,5
155253,4
* по данным X Мировой энергетической конференции (без учета запасов
социалистических стран);
** с выходом не менее 41,7 литра на тонну.
На XII Международной энергетической конференции в 1983 году
доказанные извлекаемые запасы смолы оценивались уже в 16,3 млрд.
тонн, а потенциально извлекаемые в 72 млрд. тонн, причем многие
страны, в том числе обладающе значительными ресурсами горючих
сланцев, такие как КНР, США и др., не представили данных о запасах
сланцевой смолы.
Таблица 1.15
Мировые ресурсы сланцевой смолы
по данным XI Мировой энергетической конференции [14]*
Страна
США
СССР
Бразилия
Марокко
Иордания
Швеция
Таиланд
ФРГ
Австралия
Всего
Ресурсы смолы,
млрд. тонн
264
56
0,08
7,4
7,8
0,9
2,0
0,25
0,49
335
В том числе доказанные и
извлекаемые, млрд.тонн
26
6,8
0,08
7,4
0,8
0,9
2,0
0,25
-
42
* в этом подсчете не полностью оценены запасы Бразилии и ряда других стран.
24

В работе [10] мировые ресурсы сланцевой смолы оценены в 550
млрд. тонн (табл. 1.16), основные сосредоточены в западном
полушарии, из них 53% в Северной Америке и 20% в Южной Америке.
Таблица 1 16
Распределение ресурсов сланцевой смолы по континентам
Континент
Европа
Азия
Африка
Австралия
Северная Америка
Южная Америка
Всего
млрд. тонн
26
67 """
28
25
292
" 112'""""
550
Ресурсы
%
5
12
5 1
5
53 .
20 1
100
В работе [14J приведена обзорная карта месторождений горючих
сланцев мира, составленная по данным А.Ф. Добрянского, В.А, Котлу-
кова, И.М. Озерова, Е.И. Стефановой, Г.В. Озерова, Л.Е. Шлагтера,
Д.К. Дункана и других исследователей, которая наглядно иллюстрирует
генетическую связь сланцев со сланценосными формациями
определенного геологического периода и распределение месторождений на
территории отдельных стран (табл. 1.17, рис. 1).
Группа русских геологов под руководством А.К. Матвеева
выделяла 12 сланценосных провинций на земном шаре: Оленекскую (С^),
Прибалтийскую (Ol2), Апалачскую (D3-Ci), Западно-Северо-
Американскую (РД Бразильскую (Р?), Восточно-Австралийскую (Р),
Волжско-Печорскую (J3), Западно-Европейскую (Ji), Центрально-
Африканскую (J3), Центрально-Северо-Американскую (£2),
Карпатскую (£}) и 7'уранскую (£?)• В дополнение к указанным, исходя из
общности тектонической и палеографической обстановок сланценакоп-
ления, авторами [ 10J выделены Центрально-Азиатская (CrPi), Южно-
Африканская (Р]), Тулебакская (К), Средиземноморская (К),
Австралийская (£-N) и Восточно-Азиатская (£-N) провинции (табл. 1.18) Мод
сланценосными провинциями авторами понимаются «обширные
сплошные или прерывистые зоны распространения горючих сланцев,
25

занимающие определенный стратиграфический интервал в пределах
данного отрезка геохронологической шкалы и образовавшиеся в
сходных физико-географических условиях». Выделение сланценосных
провинций, по мнению авторов, способствует пониманию закономерностей
размещения горючих сланцев и определению оптимальных
направлений поисковых и разведочных работ, прогнозированию размещения
новых месторождений в разных регионах.
Таблица 1.17
Распределение известных месторождений горючих сланцев по континентам

Возраст
C-S
О
D
С
Р
Т
J
К
£-Ng
Q
Всего
Количество
месторождений
горючих
сланцев
7
14
39
61
77
9
163
54
123
11
558
Европа

(включая
СССР)
6
10
27
19
15
7
153
24
72
10
343
Азия
(без
СССР)
1
-
-
-
-
-
1
6
16
-
24

Африка
-
-
1
4
1
-
2
3
3
-
14
Северная
Америка
-
4
9
37
6
2
1
10
10
-
79
Южная
Америка
-
-
2
-
26
-
2
11
10
-
51

Австралия и

Океания
-
-
-
1
29
-
4
' -
12
1
47
26

Таблица 1.18
Провинции горючих сланцев
!
1
; Провинция
!
! Оленекская
j
1
| Прибалтийская
1 Апалачская
' Центрально-
| Азиатская
| Южно-
! Африканская
1 Западно-
! Северо-
| Американская
:
! Бразильская
Бассейн, месторождение
•
Оленекский
С инско-Майский
Нерке, Вестер-Готланд,
месторождение диктио-
немовых сланцев.
Эстонское. Ленинградское, Та-
паское
Чаттануга
Кендерлыкское, Сага-
дыкское, караадырское
Эрмело, Ваккерстром
Фосфория
Ирати (бассейны Сан-
Габриель. Дон-Педрито.
Сан-Матеус-ду-Сул)
Возраст
G.-2
0,.2
D3-C,
Сз-Р»
Р,
Р2
Р?
Обстановка накопления
тектоническая
Сибирская
платформа
Восточно-
Европейская
платформа
Северо-
Американская
платформа
Иртыш -
Зайсанская
складчатая зона
Африканская
платформа
Краевая часть
Северо-
Американской
платформы
Южно-
Американская
платформа

палеографическая
Открытое море
нормальной
солености
Открытое море
Относительно
глубоководное
море
Озера и лагуны
•
Часть дельты
То же
Пресноводное
озеро (море.)
Сланценосность

количество
пластов
1-3
1-2
1-10
.
50
->
L

мощность, м
1-11
До 7,5
2-10
0,5-8
0,3-0,9
До 6
3-9
Ресурсы
сланцевой
смолы,
млрд.т
34
7,6
30
03
0,02
0,7-1,4
112

Продолжение табл. 1.18
Провинция
Восточно-
Австралийская
Волжско-
Печорская
Западно-
Европейская
Центрально-
Африканская

Средиземноморская
Тулебакская
Центрально-
Северо-
Американская
Бассейн, месторождение
Месторождение торбани-
тов
Волжский, Вычегодский,
Тимано-Печорский
Северак-ле-Шате, Вюр-
тенбергское, Браун-
швейгское
Кисангани
Тарфая, Тимахди, Ротем-
Ямин
Джулия-Крик
Грин-Ривер, Юинта,
Пайсен-Крик
Возраст
Р
J3
Ji
J3
К
К
£2
Обстановка накопления
тектоническая
Передовой
прогиб Тасман-
ского пояса
Краевая часть
Восточно-
Европейской
платф.
Эпигерцинская
платформа
Африканская
платформа
| Африкано-
Аравийская
платформа,
герцинская
платформа
1 Австралийская
платформа
1
Активизированная часть
Северо-
Американской
1 платформы

палеографическая
Мелкие заливы,
эстуарии или
лиманы
Мелководное
море, пролив
Прибрежные
участки моря
Морской
глубоководный
пролив
Море
Тоже
Пресноводное
озеро
Сланценосность |

количество
пластов
1-10
1-3
1-5
-
До 9
2
До70

мощность, м
До 1,8
До4
До 5,5
До 70
1-10
7-15
До 43
Ресурсы 1
сланцевой
смолы,
млрд.т
0,027
10,5
0,44
14
7,4
0,2
218-295

Окончание табл. 1.18
\ Провинция
I
1
! Карпатская
Бассейн, месторождение
Месторождение менили-
товых сланцев Карпат
! ~ ! Амударьинский, Кызыл-
: Туранекая ; ' \.
■ ' V 1 КУМСКИИ
Возраст
2*
$2
: 1
: i !
■ ! !
; д 1 Фушунь, Маомин, Мэсот j £-N
j Азиатская \ 1
! ! !
\ Австралийская ! Рандл, Стюарт, Кондор | JR-N
1 1 _. . i ...
Обстановка накопления
тектоническая
Внешняя часть
Альпийской
геосинклинали
Сопряжение

разновозрастных платформ

Активизированная часть
Тибетско-
Индийской
складчатой
области

Активизированная часть
Восточно-
австралийской
платформы

палеографическая
Подводная
часть дельты
Относительно
глубоководное
море
Сланценосность

количество
пластов
60
1
i
Небольшие за- j
болоченные | До 5
озера j
|
i
Озера | 5-7

мощность, м
До1
0,5-1,5

Суммарная
до 180

Суммарная
до 200-
600
Ресурсы |
сланцевой
смолы,
млрд.т
0,5
2,3
25
25

S

Возникновение, развитие и накопление органического вещества
горючих сланцев происходило в определенных палеографических
условиях геологических эпох. Основными факторами, влияющими на
зарождение и преобразование органического вещества горючих сланцев, по
мнению авторов [14], является рельеф материка, климат, вода, физико-
географические условия, литофация соответствующего
петрографического, палеонтологического и геохимического состава морского,
лагунного или континентального образования, тектонический режим земной
коры региона. Образование горючих сланцев на земном шаре длится
уже более I млрд. лет, начиная с протерозоя и кончая накоплением ила
в современных застойных озерах и лагунах и, в зависимости от
условий, проходило через максимумы и минимумы. Учитывая важное
значение палеографических условий образования месторождений горючих
сланцев как полезных ископаемых осадочного происхождения, следует
рассмотреть характеристику физико-географических факторов в
отдельные геологические эпохи (табл. 1.19), а также принципы и
закономерности размещения сланцевых месторождений.
Таблица 1.19
Геохронологическая шкала в абсолютном летоисчислении [14]
Период
Антропо-
геновый

(четвертичный)

Неогеновый

Палеогеновый
Меловой
Юрский

Длительность,
млн лет
1-2
24,5-25,5
41
70
Эпоха
Современная (голоцен)
Плейстоцен:
Позднечетвертичная III
Среднечетвертичная II
Древнечетвертичная I
Полиоцен
Миоцен
Олигоцен
Эоцен
Палеоцен
Позднемеловая
Раннемеловая
11озднеюрская
Длитель|
тель-
ность,
млн лет
10,5-
11,5
14
11
23
7
78
32
Эра

Кайнозойская

Мезозойская
1
Длите
ноет
МЛН 1)
67,5'
— -■-■■-
31

Окончание табл. 1.19
Эра
1
Палеозойская


розойская

Архейская

Длительность,
млн лет
330

Докембрий
свыше |
3000
Период
1риасовый
Пермский

Каменноугольный
(карбон)
Девонский

Силурийский

Ордовикский

Кембрийский

Длительность,
млн лет
45
45
55-75
50-70
30
60
70
Эпоха
Среднеюрская
Раннеюрская
Позднетриасовая
Среднетриасовая
Раннетриасовая
Позднепермская
Раннепермская
Позднекаменноуголь-
ная
Среднекаменноуголь-
ная
Раннекаменноугольная
Позднедевонская
Среднедевонская
Раннедевонская
Позднесилурийская
Раннесилурийская
Позднеордовикская
Среднеордовикская
Раннеордовикская
Позднекембрийская
Среднекембрийская
Раннекембрийская
Длитель
тель-
ность,
млн лет
Важнейшие рубежи в докембрии по абсолютному возрасту
570 ±50, 1000-1200, 1550-1600, 1900-2000 и 2500-2700 млн. |
лет
Ордовикский и силурийский периоды общей продолжительностью
около 90 млн. лет характеризуются преимущественным
распространением морских геосинклинальных и платформенных отложений.
Обломочные фации представлены песчаниками, сланцами, конгломератами
и галечниками, карбонатные фации - органогенными известняками,
граптолитовая фация - граптолитовыми сланцами, кремниевыми
сланцами и сланцами с трилобитами. Геосинклинальные фации бедны
органическими остатками, лагунные представлены песчано-глинистыми со-
32

леносными осадками, известково-доломитовыми и мергельными
отложениями. Для раннего ордовика характерно проявление диктионемовой
фации. В ордовике и силуре была интенсивно проявлена тектоническая
жизнь - складкообразование, разломы, надвиги и т.д, Докембрийский
фундамент платформ был подвергнут расколу. Продолжались
колебательные движения платформенных глыб. Интенсивное проявление
каледонского орогенеза привело к освобождению платформ от морских
мелководных бассейнов, Наибольше размеры морские эииконтинен-
тальные моря имели на сибирской и китайской платформах, тогда как
южные платформы сохраняли континентальный характер и занимали
большие площади. Для ордовика и силура характерно чередование
теплого и холодного климата. Сохраняли господство бактерии и
водоросли, получила развитие прибрежно-морская псилофитовая флора.
Органическая жизнь была сосредоточена главным образом в морских
водоемах. Аккумуляция органического вещества происходила в
прибрежных ландшафтах. В ордовике проявление сланценосных формаций
установлено только в пределах Прибалтийского бассейна. В основании
мощного известняково-доломитового комплекса ордовика залегает па-
керортская толща, содержащая диктионемовые сланцы. В среднем
ордовике запегает кукерский (кукрузеский) горизонт, который сложен
глинистыми известяками, мергелистым долмитом, прослоями горючего
сланца, Кероген кукерсита и диктионемовых сланцев Прибалтийского
бассейна почти не содержит гумусового вещества, что свидетельствует
о его сапропелевом происхождении. Из органического мира
господствовала низшая флора бактерии и водоросли. Вмещающие карбонат-
ные породы были, вероятно, орогенного образования.
Девонский период, продолжавшийся приблизительно 50-70 млн,
лет, характеризуется образованием красноцветных континентальных и
наземно-вулканогенных отложений, а также развитием морских
обломочных и подводно-вулканических фаций Красноцветные обломочные
фации континентального типа представлены красноцветными
конгломератами, гравелитами, песчаниками и глинами и подчиненно
мергелями, доломитами, гипсами и каменными солями. Преимущественно со
31

среднего девона начали развиваться морские обломочные и
карбонатные фации (геосинклинальные и платформенные). До 70% площади
современных материков представляли сушу. Морские трансгрессии на
платформе были развиты слабо. Каледонские геосинклинали первой
половины девона вызвали поднятия и горообразование, а со среднего
девона усилились процессы прогибания платформ и в пределах
геосинклиналей. В связи с этим на северных платформах стали развиваться
эпиконтинентальные морские бассейны. В девоне на различных
широтах климат изменялся от холодного, теплого гумидного (бокситы,
железные и марганцевые руды, угольные месторождения) до аридного. В
раннем девоне земная атмосфера содержала значительное количество
углекислого газа. На юге проявлялось оледенение. Аридные зоны и
зоны холодного климата в девоне были, по-видимому, лишены
растительного покрова. Органический мир того периода характеризуется
расширением ареала наземной флоры и фауны. Водная форма была
представлена бактериями и водорослями, в наземной флоре в раннем
девоне господствовали псилофиты. В среднем девоне стали развиваться
споровые растения, а в позднем - разноспорые папоротники и
голосеменные. Со среднего девона, в связи с усилением процессов прогибания
земной коры на платформах, особенно северных, получили развитие
эпиконтинентальные морские бассейны. На Сибирской и Русской
платформах происходило образование горючих сланцев. На территории
Башкирии известны горючие сланцы франского яруса среднего девона.
На северо-востоке европейской части СССР горючие сланцы
приурочены к доманиковым отложениям, распространенным на обширной
площади. В Белоруссии, в бассейне Припятского прогиба образовались
горючие сланцы даиково-лебедянского горизонта фаменского яруса
верхнего девона. В Кузнецком бассейне и Минусинской котловине горючие
сланцы приурочены к основанию разреза среднедевонских отложений.
Каменноугольный период продолжительностью 55-75 млн. лет
характеризуется широко развитыми морскими - платформенными и
геосинклинальными - карбонатными, обломочно-карбонатными и
угленосными фациями. В течение карбона происходили интенсивные оро-
34

генные движения под влиянием герцинского геосинклинального цикла,
которые захватили обширные площади и вызвали существенные
изменения структур земной коры и рельефа земной поверхности - поднятия,
складкообразования и прочие нарушения. Обширные теплые морские
бассейны покрывали большие площади на Североамериканской и
Русской и меньше на Китайской и Сибирской платформах.
Продолжительные морские трансгрессии на платформах сопровождались широким
развитием угленосных фаций на обширных площадях северных и
южных платформ. Для всех каменноугольных отложений характерно
образование мощных морских карбоновых толщ, что свидетельствует о
преобладании теплого климата. Угленакопление возрастало от начала до
конца карбона. Наибольшее число угольных бассейнов приходится на
Северное полушарие. На южных платформах углеобразование
проходило менее интенсивно. В течение карбона происходило увеличение
количества форм и размеров проявления флоры, что при
благоприятных палеографических условиях способствовало развитию во многих
районах земного шара угленосных фаций в крупных масштабах. При
благоприятных палеографических условиях сланценакопление в
карбоне имеет ограниченное распространение. Проявление сланценосных
формаций по времени и пространству почти всегда совмещалось или
совпадало с угленосными фациями. Обычно горючие сланцы
образовывали самостоятельные месторождения. Горючие сланцы,
образовавшиеся в каменноугольный период, обогащены гумусовым веществом. В
Африке наибольшее распространение угленосности и сланценосности
приходится на государства южной зоны. На территории ЮАР угле- и
сланценосные отложение отнесены к породам системы Карру. В Европе
наибольшее по своим масштабам промышленное угленакопление
относится к карбону. Например, в Англии, на месторождениях Лотиана,
Флинтшир, Стаффордшир и др., горючие сланцы залегают в
отложениях карбона совместно с пластами угля. В известняковой группе серии
Берничиэн позднего карбона бассейна Нортумберленд и Дургам
наблюдается чередование пачек песчаника, сланцев и угля. В Испании, в
южном угленосном районе Сьерра-Морена, угленосно-сланценосная
35

толща позднего карбона содержит пласты сланца и угля
(месторождение Пуэртольяно). В Верхнесилезском каменноугольном бассейне
Польши в отложениях верхнего карбона горючие сланцы в виде
пластов и линз залегают в кровле угольных пластов и реже в почве.
Горючие сланцы карбона совместно с отложениями угленосной фации
встречаются во Франции, Австралии, Африке, СССР, США и других
странах.
Пермский период продолжительностью 45 млн. лет
характеризуется от нижнего отдела к верхнему постепенным сокращением удельного
веса морских фаций, повышением лагунных и континентальных фаций.
Возникшие герцинские структуры в земной коре вызвали сокращение
эпиконтинентальных морских бассейнов. В поздней перми море
занимало около 5% площади платформ, а в конце перми вообще их
покинуло. Осушенные платформы представляли собой равнины. В конце
Перми все континенты были приподняты, низменности имели слабое
развитие. Регрессия моря охватила и геосинклинали. Герцинский этап
развития повлек за собой создание новых структур земной коры,
увеличение размеров жестких структур за счет геосинклиналей. Все это
привело к многократному изменению климата Земли. Характерным является
широкое развитие материковых оледенений на южных континентах.
Четко выражена зональная биологическая дифференциация.
Происходило активное заселение суши растениями, главным образом за счет
поступления свободного кислорода. Почвенно-растительный покров
тяготел к низинам, котловинам, аллювиальным, прибрежно-морским и
прибрежно-озерным равнинам постоянного обильного увлажнения.
Активно происходил процесс эволюции животного и растительного мира.
Значительное развитие получили угленосные и соленосные фации.
Образование горючих сланцев в отличие от интенсивного проявления
угленосных фаций, не получило значительного развития. Для
образованных в тот период горючих сланцев характерно их залегание над
угольными толщами, чередование слоев угля и сланца или иодстилание
угольной толщи. На северных платформах пермские горючие сланцы
встречаются очень редко (Франция, Испания). Известные сланценосные
36

бассейны образовались в основном на площадях южных платформ
(Австралия, Тасмания, Бразилия, Уругвай). В СССР известен Кендерлык-
ский угольно-сланцевый бассейн, приуроченный к Зайсанской впадине
герцинского орогенеза.
Триасовый период продолжительностью 45 млн. лет
характеризуется господством континентальных платформенных (пестроцветные
песчаники, красные глины, конгломераты), а также лагунных
(доломиты, мергели, гипсы, каменная соль) фаций. Для триаса характерна ярко
выраженная теократическая фаза в жизни континента. Проявление гер-
цинской складчатости сопровождалось опусканием и поднятием
обширных территорий. Господствовали аккумулятивные равнины - озер-
но-аллювиальные, прибрежно-морские, эоловые. Климат в триасе
изменялся многократно, но в основном господствовал теплый, а во
многих крупных регионах даже проявлялась засушливость. На
значительной части Евразии был экстрааридный климат. Процессы угленакопле-
ния в триасе были развиты слабее, чем в позднем палеозое. Аридный
климат способствовал образованию доломитов, доломитизированных
известняков, гипсов, ангидритов, каменных солей и исчезновению
растительного покрова суши. В связи с обмелением морей и регрессиями,
охватившими континенты, сложились неблагоприятные условия для
развития органического мира, а, следовательно, и горючих сланцев.
Образовавшиеся в тот период месторождения горючих сланцев имеют
весьма ограниченные размеры, низкое качество, содержат гумусовый
материал и имеют повышенное содержание пирита. Образование их
происходило в застойных водоемах небольших размеров. В целом
условия триаса были неблагоприятны для сланцеобразования. Известные
месторождения горючих сланцев, образовавшиеся в этот период,
находятся на территории ФРГ (Карвендел), Испании (Рубесалбес, Рубиело),
Австрии (Зеефельд),
Юрский период продолжительностью 58 млн. лет характерен
преимущественным развитием морских и континентальных, меньше
лагунных фаций, интенсивным многообразным проявлением
тектонической деятельности. В это время неоднократно происходили поднятия с
37

процессами складкообразования, дизъюнктивные дислокации (горсто-
грабенового характера), внедрение интрузий и проявление вулканизма.
Обширные площади платформ испытывали медленные колебательные
движения и надолго покрывались открытыми эпиконтинентальными
морскими водоемами. Период проявления нижнеюрских фаций
характеризуется господством гумидного климата (умеренного и теплого),
развитием соленосных, угленосных фаций и образованием железных
руд осадочного происхождения. В эпоху поздней юры сократились
площади угленакопления, в то же время увеличилось число
карбонатных фаций с гипсами, доломитами, соленосных осадков за счет
усиления аридных фаций. Температура воды значительно колебалась.
Органический мир юрского периода характеризуется господством
голосеменных растений (хвойных, цикадовых, беннеттитовых, гинкговых) и
присутствием представителей папоротниковых и хвощовых. Типичным
для этого периода является наличие зональных и провинциальных
климатических различий и распределение моря и суши. В юрский период,
несмотря на благоприятные палеографические условия, образование
сланцев происходило на весьма ограниченных площадях. Отдельные
месторождения горючих сланцев обнаружены в Австралии, Латинской
Америке, Африке. Концентрация основной массы органического
вещества горючих сланцев происходила на обширной территории восточной
и северо-восточной частей Русской (Восточно-Европейской)
платформы, где выявлены такие крупные сланценосные бассейны, как
Волжский и Тимано-Печорский. Широкое проявление сланценосности в
позднеюрский период происходило и в Западной Европе, где довольно
широкой полосой от Италии до Шотландии, залегают многочисленные
месторождения горючих сланцев. В СССР с верхнеюрскими
отложениями связано образование многочисленных месторождений, как в
европейской части, так и на территории Иркутской области и Забайкалья.
Меловой период продолжительностью 70 млн. лет характеризуется
развитием морских (геосинклинальных и платформенных) фаций.
Морские фации представлены мелководными песчано-глинистыми
осадками и карбонатами, а континентальные - мелом, конгломератами и пес-
38

чано-глинистыми осадками, угле- и сланценосными породами. В
геосинклинальных областях процессы прогибания и поднятия
сопровождались складчатостью и магматизмом. Климат был теплым, но в
пределах отдельных зон изменялся в сторону похолодания и потепления до
аридного (Северное полушарие) и в зависимости от этого проходило
дальнейшее развитие флоры и фауны. Кроме широкого проявления
угленосных фаций в некоторых регионах развиты сланценосные фации
мел, особенно в районах северных платформ. Месторождения горючих
сланцев, залегающих в отложениях мела, известны в Забайкалье,
Монголии, Сирии, Иордании, Ливии, Марокко, Бразилии, Аргентине, США,
Италии, Канаде, Испании.
Палеогеновый период продолжительностью 41 млн. лет
характеризуется развитием морских, лагунных и континентальных фаций.
Морские эпиконтинентальные фации, образованные в мелководных морях,
представлены песчано-глинистыми и карбонатными отложениями.
Значительно меньше развиты геосинклинальные фации. Лагунные фации
представлены соленосными песчано-глинистыми отложениями с
залежами нефти. Континентальные фации разнообразны по составу и
генезису - озерно-болотные, аллювиальные, элювиальные и эоловые
отложения. Более умеренные тектонические проявления местами сменялись
активным складкообразованием, поднятиями и опусканием суши,
особенно в пределах тихоокеанского геосинклинального пояса. В
палеогеновый период происходило выравнивание рельефа континентов. В
палеогене стали развиваться угле-, сланце-, соленосные фации,
образовались бокситы, каолины, осадочные руды железа и марганца.
Потепление климата сопровождалось развитием высших представителей флоры
и фауны. В палеогеновый и затем в неогеновый периоды на всех
континентах в большей и меньшей степени происходило образование
горючих сланцев. Во многих районах земного шара были образованы
крупные по площади и запасам сланценосные бассейны карпатские
мелинитовые сланцы, Грин-Ривер (США), провинции Фушунь, Гуандун,
Шаньси (КНР), месторождения Польши, Румынии, Новой Зеландии и
Др. Из всех геологических периодов палеогеновый был самым интен-
39

сивным по накоплению органического вещества горючих сланцев в
осадочных отложениях не только по площади распространения, но и по
его концентрации в отдельных регионах.
Неогеновый период продолжительностью около 24,5 млн. лет
характеризуется господством континентальных фаций (элювиально-
делювиальных, озерных, аллювиальных, пролювиальных, эоловых и
пр.). Морские фации представлены эпиконтинентальными (песчано-
глинистые и известняки) и геосинклинальными (терригенные
отложения) фациями, лагунные в виде песчано-глинистых с каменной солью и
гипсом и опресненных лагун с обильными растительными остатками.
Этот период характеризуется активной тектонической жизнью:
поднятием, складкообразованием, глыбовыми дифференцированными
движениями земной коры с образованием в разных областях горного
рельефа. Все это сопровождалось проявлением интрузий и эффузий.
Процессы поднятия материковой суши и углубления океанических впадин
активизировали эрозионное расчленение рельефа. Климатический
режим эволюционизировал: похолодание в высоких широтах с
появлением ледовитых высокоширотных морей, возрастание аридности внутри-
континентальных районов. Вследствие этого в зависимости от
климатических зон континентов произошли значительные изменения в
органическом мире. Морская флора и фауна практически не изменились. На
раннем этапе развития отложений неогена продолжалось образование
горючих сланцев, но затем в связи с изменением климатического
режима, интенсивность постепенно снизилась.
Антропогеновый (четвертичный) период продолжительностью 1-
2 млн. лет характеризуется образованием рыхлых осадков мощностью
от десятков до нескольких тысяч метров. Морские фации по сравнению
с фациями неогена имеют несколько большее развитие за счет
мелководных эпиконтинентальных морей, тогда как площадь
геосинклинальных фаций сократилась. Континентальные фации представлены
галечниками, песками, глинами, суглинками. Площадь, занимаемая морями,
по сравнению с неогеновой, увеличилась. Континенты поднимались,
океаническое дно - опускалось. В первую половину четвертичного пе-
40

риода активно проявлялась тектоническая жизнь Земли,
сопровождаемая магматической деятельностью. Изменение климата было
повсеместным с общей тенденцией к похолоданию. Изменения в Северном
полушарии выражены более резко, чем в Южном. Оледенение развито,
преимущественно в Северном полушарии. В отдельных районах
(Польша, Казахстан) с межледниковыми отложениями связано
образование органического вещества горючих сланцев.
Таким образом, образование, концентрация, распределение и
накопление органического вещества горючих сланцев происходили во все
геологические эпохи под влиянием палеографических условий (табл.
1.20).
В работе [10] отмечено несколько максимумов сланцеобразования.
В кембрии в морских условиях на платформе образовались
низкокачественные горючие сланцы Оленекского и Синско-Майского бассейнов,
горючие сланцы Швеции; в кембрии-ордовике - морские
платформенного типа невысокого качества горючие сланцы восточных и
центральных районов США, а в ордовике - морские платформенные
высококачественные кукерситы Прибалтийского бассейна и низкокачественные
диктионемовые сланцы. В ордовике и силуре продолжалось
образование морских горючих сланцев геосинклинального типа - граптолито-
вые сланцы на Урале и горючие сланцы в Англии. В силуре и девоне
происходило накопление морских низкокачественных горючих сланцев
платформенного типа в центральной и восточной частях США, в девоне
- морских доманиковых горючих сланцев в Припятском и Кузнецком
бассейнах, в Приуралье. В девоне - раннем карбоне центральной и
восточной частей США на огромной площади от штата Техас до штата
Нью-Йорк образовались морские платформенные черные
низкокачественные девонско-миссисипские сланцы. В карбоне и перми сланцеобра-
зование происходило на всех континентах в озерных и морских
условиях. В этот период во многих регионах (Канада, ряд стран Европы,
Австралия, Кендерлыкское месторождение СССР) эпохи угле- и сланцена-
копления совпадают и сланцы залегают совместно с углями. Качество
таких сланцев довольно высокое. В пермский период сформировались
41

морские черные сланцы платформенного типа формации Ирати в
Бразилии и Уругвае, образовавшие второй по величине бассейн после
формации Грин-Ривер в США. Мощность пластов горючих сланцев
формации Ирати достигает девяти метров, выход смолы на сухой сланец не
превышает 10%. В это же время отлагались морские платформенные
низкокачественные горючие сланцы формации Фосфория (штат
Монтана, США).
Таблица 1.20
Палеографические условия образования горючих сланцев
1 Показатели
1 Структурные
формы
Фации
Ритмичность
Площадь

распространения
Мощность
сланценос-
ных
отложений
Диагностические признаки
геосинклинальный
Синклиналь,
тектонические
впадины, крупные
прогибы, котловины
Морская, лагунная
микрофации
Частая смена
ритмов и литологиче-
ских фаций
До 100 тыс. км2 и
более
Общая мощность
сланценосных
отложений
значительная (до 1 км).
переходный
Литоральные зоны,
лагуны, лиманы,
озера, периодически
затопляемые
территории
Морская,
континентальная, лагунная
мезофации
От микро- до
макроритмов,
неустойчивый режим
накопления сапропеля и
керогена. А также
проявления сланце-
носности литофа-
ций
Менее
значительная, чем для
геосинклинального
типа сланцев
Меньшие мощность
и количества
пластов. Изменения от
непостоянной до
платформенный
Синеклиза, впадины
морских трансгрессий,
впадины на соляных
куполах, склоны сводов,
складок, прогибы,
области погружения, лагуны,
озера, речные долины
(эстуарии)
Морская,
континентальная, лагунная
макрофации
Мелкие колебательные
движения, режим
накопления более устойчивый,
макроритмы
От десятков до сотен
тысяч км2, сланцы
озерного, речного и лагунного
образования, имеют
меньшую площадь
распространения
Мощность сланценосных
толщ невелика (десятки
метров), только в
озерных и
42

Окончание табл. 1.20
Показатели
Форма
залежей

Генетический тип
Качество
сланца
Запасы
сланца
Диагностические признаки
геосинклинальный
Имеется несколько
горизонтов с
повышенной
концентрацией керогена и
пластов или слоев
сланца.
Количество пластов и слоев
сланца 30-50 и
более, из них
промышленных
значимых намного
меньше. Мощность
неодинакова
Пластообразная,
линзовидная
Керогеново-
сапропелевый, ке-
рогеново-
сапропелево-
гумусовый
Среднего качества,
выход смолы до
20%,
низкокачественный - выход
смолы 5-10%
От нескольких
миллиардов до
триллионов тонн
переходный
стабильной
мощности
Различные формы
Большая
изменчивость в составе
сланценосных толщ
Среднекачествен-
ный,
низкокачественный, смешанный
сланце-угольный
Миллиарды тонн
платформенный
глубоких впадинах
достигает нескольких
сотен метров.
Количество пластов
небольшое (до 10-15), мелких
слоев и прослоев
больше. Пласты
сланца часто выдержаны
по площади и по
мощности, разобщены
между пластовыми
прослоями пустых пород
Пластообразная
залежь, пластовая,
линзовидная
Сапропелево-
гумусовый,
гумусовый, сапропелевый
Высококачественный
(выход смолы 20-
30%), среднекачест-
венный,
низкокачественный, смешанный
сланце-угольный
От нескольких
миллиардов до десятков,
реже сотен миллиардов
тонн
Пермские морские и озерные сланцы, залегающие совместно с
углями, характеризуются высоким качеством (торбаниты Сиднейского
бассейна, тасманиты о. Тасмания, сланцы Франции, СССР - Кендер-
лыкское месторождение, Испании - месторождение Пуэртольяно).
Мезозойская эра в целом характеризовалась некоторым ослаблением
интенсивности сланценакопления, но в отдельных районах оно имело
место. Высококачественные горючие сланцы озерного происхождения
43

триасового возраста известны в Заире, морские невысокого качества -
на Аляске, в Западной Европе. Юрские морские платформенного типа
горючие сланцы широко развиты в Западной Европе, на Аляске. В
СССР позднеюрские морские горючие сланцы платформенного типа,
характеризующиеся довольно высоким качеством, но повышенным
содержанием серы, распространены на огромной площади: Тимано-
Печорский, Вычегодский и Волжский бассейны. Кроме того, в
Иркутском и Тургайском угольных бассейнах юрского возраста и в юрских
раннемеловых угленосных отложениях Забайкалья развиты пласты
горючих сланцев озерного происхождения, иногда довольно высокого
качества. Меловые горючие сланцы, образовавшиеся в морских условиях
на платформе, широко распространены в Африке (Марокко, Сенегал,
Алжир и др.), на Аравийском полуострове, в Австралии (бассейн Туле-
бак), а также в центральных частях США и Канады. Один из
максимумов сланценакопления приходится на кайнозой. В этот период
образовывались орогенные озерные сланцы уникальной формации Грин-Ривер
(США), Фушунь, Гуандунь и др. месторождения Китая, месторождения
восточной части Австралии (Рандл, Кондор, Стюарт и др.), бассейнов
Таиланда (Мэсот и Ли). Мощность сланцевых отложений указанных
месторождений достигает нескольких сотен метров, суммарная
мощность сланцевых пластов 50 метров и более, качество горючих сланцев
невысокое, выход смолы на сухой сланец редко превышает 10%. С
отложениями этого возраста в Европе связаны черные диатомовые
сланцы, залегающие совместно с фосфоритами, низкокачественные менили-
товые сланцы Карпат, горючие сланцы Болтышского месторождения
Украины, сланцы Кавказа, а также Амударьинского и Кызылкумского
бассейнов Средней Азии. В последних мощность сланцевых пластов
редко превышает 1 метр, но площадь их распространения весьма
значительна.
Таким образом, географическое размещение известных учтенных
месторождений горючих сланцев генетически связано с определенным
комплексом пород осадочного происхождения, что определяет
размещение месторождений горючих сланцев (табл. 1.21, рис. 2-6).
44

(лга
/ -«ж ^
москв^,, « *Ми4 '
^ ЛЛЮНЦПЮйЮРЕ
лТйипис
vu хм м***-&1*Ъ7*л*ж *
Я
aw *»э
.7
\ Ашдовод
\
{
Ч^™
""1 '4546
Оренбург
4?V^* у i И
>.., 'Красноярск \
«» W2» 251
HpfcytCK
.J
У
Р и с. 1.2. Схематическая карта месторождений горючих сланцев СССР

Р и с. 1.3. Схематическая карта главнейших месторождений
горючих сланцев Западной Европы

Стокгольм
Тегеран \
МОНГОЛЬСКИ /
НАРОДНАЯ У
РЕСПУБЛИКА
/ (БИРМА
- ) \г480 Sv.
l/s N&4B3 1 \ВЬЕТНАМ
' \(ТАИПАН^ \ \
424 U р , КАМПУЧИЯ
Р и с. 1 А. Схематическая карта месторождений горючих сланцев Азии

Ра«*г***Г*"* /s С Тунис
( *Ор*лол» /
&% * /верхняя/~"~"-
\/елоновоиг Of»;
^ /верхняя/""-"—-—'h \ ■ у д А 7 л ^
ВЕРЕГ^ х ь. 1 Ж/ Н И Г £ Р И fl Г* /-'"^' ч^ / ^^ -. /
ОНОВОИг ON У КЩНТРАЯЬН)*Я -С Э Ф И О П И. * V
ГОСТИ'^^^Ч /■ J?fАФРИКАНСКАЯ V >>/
(^«Р^СПУБЛИКА уС
^~<КЕНИ* /Могадишо
'•X /
А Г Л Д N 7 Ы Ц h С К И * V"
О * f А Н
V^^/^СЛУБЛИКА 1р^Г\ /
\ Ч Г\ ^ТАНЗАНИЯ °*«лн
/ \J /"X U ы / МАЛАГАСИЙСКАЯ
у. &*>-<*> (;гм
\ Ю А Р>/
Р и с. 1.5. Схематическая карта месторождений горючих сланцев Африки

СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА
У—
\ 121 1-И
\ 17903 444 <5* 42ft
\,,, 197 470 384
\4tt2 120
*у49Й Й44 545
Г>35
6 ^?2i.y
ЮЖНАЯ АМЕРИКА
Рис.1.6. Схематическая карта главнейших месторождений горючих сланцев Северной и Южной Америки

ТРАЛИЯ
338'
467 '28\
1аЛ127 \
299 14^466
315 /
«С J
13613314/
147142152/
155141 153/
162
Рис. I.7. Схематическая карта главнейших месторождений горючих сланцев Австралии

Таблица 1.21
Месторождения горючих сланцев мира [10,14]
Номер на
рис. 2-6
Месторождение
Страна
Кембрий-силур
1
2
3
4
5
6
7
Вестерготланд
Готланд
Нерке
Оленекское
Остерготланд (Ольсберг)
Северный Таиланд
Эланд
Швеция
Тоже
Тоже
СССР*
Швеция
Таиланд
Швеция
Ордовик-силур
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Адзи
Айова
Блиедене
Веймарское
Висконсин
Гусевское
Иллинойс
Калининградское
Ленинградское
Невада
Пильтене
Ремте
Чудово-Бабинское
Эстонское + Тапасское
СССР
США
СССР
То же
США
СССР
США
СССР
То же
США
СССР
То же
То же
Тоже
Девон
22
23
24
25
26
27
Айдак
Алимбетское
Амазонка
Арканзас
Ашанское
Виргиния
СССР
То же
Бразилия
США
СССР
США
1 Силур-девон
28
29
| 30
31
32
Высокие Анды
Габьян
Грубе-Шор
Губаха
Джорджия
Боливия
Франция
СССР
То же
США
1 Девон-каменноугольный
1 33
Дмитриевское
СССР
51

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
34
1 35
1 36
1 37
1 38
39
1 40
1 41
1 42
1 43
| 44
45
1 46
1 47
| 48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Месторождение
1 Доманик
1 Зиганское
1 Зилимское
1 Зеленец
Ижемские
Изрусь-Шор
Иллинойс
Индиана
Копаткевичское
Лемезинское
Любанское
Мичиган
Октябрьское
Нижняя Омра
Пара
Пенсильвания
Петриковское
Свентокшинские горы (лагу)
Старобинекое
Сулинское
Теннеси
Туровское
Ухтинское
Чуть
Шар-Ю
Шотландское
Эксцелло
Страна
1 То же
1 То же
1 То же
То же
То же
То же
США
То же
СССР
То же
То же 1
США
СССР
То же 1
Бразилия 1
США 1
СССР |
Польша 1
СССР 1
То же 1
США
СССР 1
То же 1
То же 1
Тоже 1
Великобритания 1
США 1
Каменноугольный |
61
62
63
64
65
66
Абитуби
Алабама
Альберт
Арканзас
Атрим (Этрим)
Бозон
Канада 1
США 1
Канада 1
США
Северная Ирландия 1
Франция 1
52

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
1 67
1 68
69
J 70
1 71
1 72
1 73
1 74
1 75
1 76
1 77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
Месторождение
Ваккерстром
Ванде
Верхнесилезские
Вестиморденд
Гора Дак (Манитоба)
Джорджия
Дир-Лейк
Иллинойс
Индиана
Канзас
Кантемировское
Квебекская провинция
Кендерлыкское
Кентукки
Литри
Лотиана
Лэмбтон
Маттагами
Меддельбург
Миссинамби
Миссури
Мичиган
Монракское
Монтана
Мэриленд
Новая Шотландия
Нью-Гласгоу
Нью-Брансуик
Нью-Йорк
Ньюфаундленд
Овьедо
Огайо
Оклахома
Онтарио
Страна
ЮАР
Франция
Польша
Канада i
То же
США
Канада
США
Тоже
То же
СССР
Канада 1
СССР
США
Франция
Великобритания
Канада 1
То же 1
ЮАР 1
Канада 1
США
То же 1
СССР
США
То же 1
Канада
То же 1
То же
США
Канада 1
Испания
США |
То же 1
Канада 1
53

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
1 101
I 102
| 103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
Месторождение
Паския-Хилс
Пенсильвания
Пикту
Пуэртольяно
Сагандыкское
Сент-Джон
Стаффордшир
Стеллартон
Техас
Тологойское
Утрехт
Феморо
Флинтшайр
Чаттануга
Шотландское
Шуриновское
Эрмело
Эстерель
Юрезанское
Нью-Элбани
Страна
То же
США
Канада
Испания
СССР
Канада
Великобритания
Канада
США
СССР
ЮАР
Франция
Австралия
США
Великобритания
СССР
ЮАР
Франция
СССР
США
Пермь-каменноугольный
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
Айдахо
Альфа
Аройо-де-ла-Мина
Мина
Аумансе
Барасайн
Барри-Блафф
Боуэн
Джеменейское
Бэриган
Вайоминг
Вымьское
Глэн-Девис
США
Австралия
Уругвай
Тоже
Франция
Уругвай
Австралия
То же
СССР
Австралия
США
СССР
Австралия
54

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
[ 162
Г 163
Г 164
Г 165
Г Тбб"
\2_ 167
Месторождение
Голюшурминское
Гусевское
Джадья
Дон-Педрито
Драммонд
Елабугское
Ибаргурен
Иллаварра
Илфорд-Рилсон
Имбитува
Ирати
Жужуй
Канада-де-Лос-Буррос
Каперти-Уолган
Катусиба
Качула
Квомби-Блаф
Квомби-Брук
Кландула
Клайд-Эндрик
Копакабана
Ловер-Хантер
Марангару
Масуэльбрук
Мело (Серо-Ларго)
Мендоса
Мереей
Монтана
Нью-Хартли
Огайо
Омане (Сент-Илер)
Отен
Пашинское
Пассо-Минуано
Страна
СССР
То же
Австралия
Бразилия
Австралия
СССР
Уругвай
Австралия
То же
Бразилия
То же
Аргентина
Уругвай
Австралия
То же
То же
То же
То же
То же
То же
Боливия
Австралия
То же
То же
Уругвай
Аргентина
Австралия
США
Австралия
США
Франция
То же
СССР
Уругвай
55

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
168
169
1 170
1 171
1 172
173
1 174
175
1 176
1 177
| 178
179
1 180
1 181
1 182
1 183
1 184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
Месторождение
1 Пелион
1 Пуэрто-дель-Саусе
1 Рио-Клара
1 Роман
Саар-Нахе
Сальта
Сан-Габриель
Гранди-де-Сул
Сан-Матеус
Санта-Катарина
Сапата
Сент-Илер
Сент-Эстьена
То же
Смок-хо-Крик
Спирнгшир
Татуи (Сан-Паулу)
Теми
Течера
Томасина
Тукуман
Улан
Фигуероа
Айдахо, Монтана (Фосфория)
Хартли-Вейл
Хилари
Шамратово
Эль-Розарио
Эспириту-Санто
Юта, Вайоминг (Фосфория)
Страна
1 Австралия
1 Уругвай
1 Бразилия
Франция
ФРГ
Аргентина 1
Бразилия 1
То же 1
То же 1
То же 1
Уругвай 1
Франция 1
То же 1
То же 1
Новая Зеландия 1
Австралия 1
Бразилия 1
Австралия 1
Уругвай 1
Бразилия 1
Аргентина 1
Австралия 1
Уругвай 1
США |
Австралия 1
Франция 1
СССР 1
Венесуэла 1
Бразилия 1
США J
Триас 1
198
199
200
Аляска
Богословское
Зеефельд
США |
СССР
Австрия 1
56

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
201
202
203
204
205
206
Месторождение
Карвендел
Маракайское
Мерид
Омолонское
Свалбард
Северная Каролина
Страна
ФРГ
СССР
Швейцария
СССР
Норвегия
США
Юра
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
|~ 232
\ 233
Азейское
Айювинское
Ак-Булакское
Алгаши-Шаймуринское
Александровское
Алюйское
Аляска
Андреевское
Арбагарско-Халбонское
Бажулинское
Балахтинское
Беленько-Карташевское
Белле
Бессонковское
Бехентал-Сахранг
Болыпе-Глушицкое
Больше-Черниговское
Бора
Брауншвейг
Будаговское
Буинское
Буритимское
Васильевское
Визингское
Воронье-Волосковское
Восимское
Вурнарское
СССР
То же
То же
То же
То же
То же
США
СССР
То же
То же
То же
Тоже
Франция
СССР
j
Австрия
СССР
Тоже
Великобритания
ФРГ
СССР
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
57

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
J 234
1 235
| 236
J 237
1 238
| 239
1 240
| 241
1 242
243
J 244
245
1 246
| 247
J 248
1 249
250
251
252
| 253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267 1
Месторождение
1 Вюртемберг
1 Дотернхаузен
1 Голиковское
Горко-Хухаревское
Гремучинское
Гривское
Гунибское
Даниловское
Дергуновское
Дигорское
Джварское
Джидотойское
Дорсет
Ембулатовское
Жилкинское
Захарьевское
Зильгитарское
Зорино-Быковское
Ибресинское
Ибское
Ижемское
Индерское 1
Инсарское 1
Иогульское 1
Йоркшир 1
Иршинское 1
Кадышевское 1
Кайгородское |
Калбысоевское 1
Калининский рудник 1
Карадагское
Каратюбинское
Карвужемское |
Касьяновское 1
Страна
ФРГ
То же
СССР
То же
То же
То же
То же
Тоже
То же
То же 1
То же 1
То же 1
Великобритания 1
СССР |
То же 1
Тоже 1
Тоже 1
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
То же I
Великобритания 1
СССР |
То же 1
То же
То же
То же
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
58

ПроОолжение табл. 1.21
Г Номер на
рис. 2-6
268
1 269
1 270
271
272
273
274
275
276 ■
277
278
279
| 280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291 '
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
Месторождение
Кашпирское
Кинешемско-Юрьевское
Коимбра
Кой-Кара
Кантабрийские горы
Коцебинское
Кревени
Крутоголовское
Крымское
Кумраси-Г нетовское
Курлийское
Лебедино-Афанасьевское
Лево-Свияжское
Линкольншир
Липовское
Лоптюгское
Луалаба
Люксембург
Макаровское
Макатское
Максарское
Мантуровское
Марковское
Маюба
Мехтыгенское
Моревское
Мостовское
Мутье
Нанси
Науель-Уапи-Неуке
Нерицкое
Нижний Валун-Инджун
Новониколаевское
Новосеменовское
Страна
То же
То же
Португалия
СССР
Испания
СССР
Франция
СССР
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
Тоже 1
Великобритания 1
СССР
То же 1
Заир 1
Бельгия 1
СССР |
То же 1
То же 1
То же 1
То же 1
Заир 1
СССР
То же 1
То же 1
Франция 1
То же 1
Аргентина 1
СССР
Австралия
СССР 1
То же 1
59

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
Месторождение
Новошаймурзинское
Норфолк
Оболонское
Общесыртовское
Одесское
Озинковское
Орбанью
Орловское
Пижемское
Поисковое
Пустошь-Кунибское
Раватское
Рионское
Рома
Романовское
Сабина
Савельевское
Ронда
Самарская Лука
Сахранг(см. 221)
Северак-ле-Шате
Семенихинское
Сендюковское
Сент-Аман
Сент-Амур
Сент-Помпан
Сент-Шам
Синегорское
Сирийское
Собокалевское
Ст. Помпон
Сугарлоф
Суликтинское
Саук-Ауз-Кайское
Страна
То же
Великобритания
СССР
То же
То же
То же
Франция
СССР
То же
То же
То же
То же
То же
Австралия
СССР
Австралия
СССР
Испания
СССР
Австрия
Франция
СССР
То же
Франция
Тоже
То же
То же
СССР
Сирия
СССР
Франция
Австралия
СССР
То же
60

Номер на
рис. 2-6
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
Месторождение
Сур-Майданское
Сысольское
Ташлинское
Тквибульское
Торпано-Гришкинское(Торпановское)
Туксайское
Тыреть-Зиминское
Тюра-Тамское
Увегское
Угорское
Ульяновское
Ундорское
Унженское
Уральское
Установское
Усольское
Фитальское
Хараноское
Хахарейское
Хухоревское (Горко-Хухоревское)
Цона
Неремховское
Черниговское
Черноглова
Чернозатонское
Чухломское
Шаймурзинское
Шигалинское
Шумовское
Эль-Пулар-Антофагаста
Юмурченское
Яманчуринское
Яренгское
Продолжение табл. 1.21
Страна
То же
То же
Тоже
То же
То же
То же
Тоже
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же
То же 1
То же
Польша
СССР
То же
То же
То же
То же
Чили
"СССР
То же 1
То же
61

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
Месторождение
Страна
1 Мел
369
J 370
| 371
1 372
1 373
374
1 375
376
377
J 378
379
1 380
381
| 382
1 383
384
385
1 386
| 387
1 388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
1 Айдахо
1 Арарипе-Параиба
1 Архабала
1 Быркинское
Ваньяс
Верхнекаренгское
Гусиноозерское
Дак
Дженгичайское
Зазинское
Емурченское (Ямурченское)
Кайтамбо
Кемачо- Алагоас 1
Кодо-Барро 1
Кордо-Мраньян 1
Колорадо 1
Крату-Сеара 1
Литтон 1
Макензи 1
Марау-Байя 1
Метауро 1
Молларо 1
Монтана |
Мэриленд 1
Налаиха 1
Новороссийское 1
Нерчинское |
Нэби-Муса 1
Овидио-Овьедо (см. 97) |
Оленгуйское 1
Паския-Хилс 1
Рило-Досе 1
Рио-Топа 1
США
Бразилия
Марокко
СССР
Франция 1
СССР
То же 1
Канада 1
СССР |
То же 1
То же 1
Перу
Бразилия 1
То же 1
То же 1
США |
Бразилия 1
Канада 1
Тоже 1
Бразилия 1
Италия 1
Тоже 1
США 1
Тоже 1
Монголия 1
СССР 1
То же 1
Иордания 1
Испания
СССР 1
Канада 1
Бразилия 1
Эквадор 1
62

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
402
403
| 404
1 405
| 406
407
| 408
1 409
1 410
1 411
| 412
413
1 414
415
416
Г 417
418
419
420
421
422
Г~ 423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434 :
Месторождение
Ротмирское
Сан-Хуан
Серо-де-Паско
Слогет
Сюхуртайское
Танжер
Техас
Тимахди
Туапсинское
Тукулайское
Тургинское
Ум-Барек
Харанорское
Чаупинарка
Чунгукское
Шепсинское
Эйн-Бокуек
Эль-Ладжуна
Эфье
Южная Дакота
Третичный
Анкара
Алексинац
Амхерст
Ардживахинское
Арканзас
Атасевское
Ахметовское
Базесик
Байхожанское
Байсунское
Байдиванское
Баффл-Крик
Бахчеджик 1
Страна
СССР
Аргентина
Перу
Аргентина
СССР
Марокко
США
Марокко
СССР
То же 1
То же
Израиль
СССР
Перу
СССР
То же
1
Израиль 1
Иордания
Израиль 1
США J
Турция
Югославия
Бирма
СССР
США
СССР
То же
Турция
СССР
То же
То же
Австралия
Турция
_j
63

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
435
| 436
1 437
1 438
| 439
1 440
I 441
J 442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
Месторождение
Безаро
Береговая полоса
То же
Богатовское
Болтышское
Болу
Боровдольское
Брезник-Брезникское
Вайхао
Вайоминг
Валево
Ваяпу
Верзняя Безмехова
Верхнесиневидное
Ветлянское
Гарауты
Гирин
Гиссарское
Гойнук
Гомбари-Телавинское
Грин-Ривер
Дескубридора
Дженгичайское
Диалинское
Д'Юрвиль
Заечара
Кабуньенское
Калифорния
Каменец-Подольское
Каратау
Квантунское
Квинсленд
Кертис
Киети-Абруцци
Страна
Италия
Бразилия
То же
СССР
То же
Турция
Болгария
То же
Новая Зеландия
США
Югославия
Новая Зеландия
Польша
СССР
То же
То же
КНР
СССР
Турция
СССР
США
Чили
СССР
То же
Новая Зеландия
Югославия
СССР
США
СССР
То же
КНР
Австралия
То же
Италия
64

Продолжение табл. 1.21
Номер на
рис. 2-6
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
| 487
1 488
489
490
| 491
| 492
1 493
| 494
1 495
1 496
497
498
1 499
| 500
1 501
Месторождение
Ляонин
Пайсен-Крик (Колорадо)
Конститусьон
Корак-Чайское
Котайское
Кубинское
Кусейр
Кыз-Имчек
Кэмбрайен
Ла-Бутаресс
Лавейсиер
Лампанг
Ли
Лонкимай
Мае-Сот-Мэсот
Мальвезе
Маноск
Майоминское
Менат
Менген
Менилитовые
Мессел
Мессина
Мигри-Чайское
Минас-Лорето
Михайловское
Монастырица
Монгону
Монтана
Монтерей и Сискуок
Мудурну
Мюра
Мусселимское
Страна
КНР
США
Чили 1
СССР
То же 1
То же 1
Сирия 1
СССР 1
Новая Зеландия
Франция 1
То же 1
Таиланд 1
Тоже |
Чили 1
Таиланд 1
Франция 1
Тоже 1
КНР
Франция
Турция
СССР, Польша, Румыния,
Венгрия
ФРГ
Италия
СССР
Чили
СССР
Польша
Новая Зеландия
США
То же
Турция
Франция
СССР
65

Продолжение табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
502
1 503
1 504
| 505
1 506
1 507
508
509
1 510
511
1 512
1 513
| 514
515
1 516
517
518
519
| 520
1 521
1 522
1 523
1 524
1 525
526
527
528
529 |
530 |
531
532
533
534 |
535 |
Месторождение
1 Наллыхан
1 Невада
1 Нивис
Николаевское
Новодмитриевское
Новоселицкое
Нор-Аревикское
Онилахи
Орепуки
Охлебининское
Песочинское
Пиринское
Радомирское
Равадское
Рибесалбес
Рио-Мета
Розница
Рубиело-де-Моро
Романовская Рудавка
Самбена-Антанифоси
Сандарка
Сан-Паулу
Санта-Барбара-Биу-Биу
Сицилия
Слобода-Савицкое
Смок-Хо-Крик
Сукайтинекое
Сумгаитское 1
Стулявица 1
Тёреклитау 1
Техас 1
Трансвааль 1
Тремембе-Таубате 1
Флориановское 1
Страна
1 Турция
США
Новая Зеландия
СССР
То же 1
То же 1
То же 1
Малагасийская Республика 1
Новая Зеландия 1
СССР 1
То же 1
Болгария 1
То же 1
СССР |
Испания 1
Колумбия 1
Польша 1
Испания 1
Польша 1
Малагасийская Республика 1
Швеция 1
Бразилия 1
Чили 1
Италия 1
СССР |
Новая Зеландия 1
СССР |
То же
Польша
СССР |
США |
ЮАР |
Бразилия 1
СССР 1
66

Окончание табл. 1.21
1 Номер на
рис. 2-6
| 536
1 537
1 538
539
540
541
542
543
544
545
Месторождение
Фроадефонтен
Фушунь
Херинг
Черемшанское
Чукумуту-Тарапака
Шаньси
Шешминское
Юски-Текерменьское
Юта
Бассейн Уинта
Страна
Франция
КНР
Австралия
СССР
Чили
КНР
СССР
Тоже 1
США
То же
Четвертичный
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
Айдахо
Балхашское
Барковица
Большая Кощь
Корчевское
Коронг
Рава Мазовеска
Радома
Семятича
Сидра
Сулева
США
СССР
Польша 1
СССР
Тоже 1
Австралия 1
Польша 1
То же 1
То же 1
Тоже 1
Тоже 1
*3десь и далее территория бывшего СССР
Сведения о наиболее крупных сланцевых месторождениях [10]
представлены в табл. 1.22 и на рис. 1.8- 1.12,
Немаловажное значение при рассмотрении характеристик
месторождений горючих сланцев и определении возможностей их разработки
имеют такие понятия как пояса и узлы сланценакопления, условия
сланценакопления, количество залежей, тип залежей, строение пластов,
их мощность и т.д.
67

Таблица 1.22
Характеристика основных сланцевых бассейнов и месторождений мира
Месторождение / бассейн
Бывшый СССР
Прибалтийский
Припятский
Кендерлыкское
Волжский
США, Грин-Ривер
Австралия
Рандл
Джулия-Крик
Великобритания
Лотианы
КНР, Фушунь
Бразилия, Ирати
Швеция, Нерке
Испания, Пуэртольяно
Марокко
Тимахди
Тарфая
Число
пластов
1
1
До Ю
1-3
Более 10
5-7
2
10-12
10
2
2
1
5
9
Мощность
пласта, м
1-3
0,5-3
0,5-9
0,5-3
До 43
185*
7-15*
2-3
70-180*
3-8
7-8
5
2-5
1-4
Ресурсы сланцевой
смолы, млрд т
4
1
0,3
4,5
220
0,4
0,2
0,01
0,5
112
0,1
0,04
2,2
14,2
*Суммарная мощность пластов
Выделяется шесть основных поясов сланценакопления [10],
которые имеют вид полос различной ширины субширотного или
субмеридионального простирания:
Кембрийско-ордовикско-силурийский пояс - в субширотном
направлении, охватывает площади развития граптолитовых сланцев
Великобритании, восточного склона Урала, месторождения квасцовых
сланцев Швеции, диктионемовых сланцев и кукерситов Прибалтики,
горючих сланцев северо-восточного склона Анабарского массива, Оле-
некского и Синско-Майского бассейнов. Далее пояс меняет свое
простирание на субмеридиональное, охватывая площади залегания
горючих сланцев Китая, Таиланда и Австралии (бассейн Кумувил). Для
этого пояса характерно омолаживание сланцеобразования с востока
(кембрий) на запад (силур). Узлами сланценакопления являются
Прибалтийская и Оленекская сланцевые провинции.
68

-ь
Ы
Страна
Ресурсы
смолы,
млрд. т.
ON
"а
S
О
3
s
о
»
К
ж
S
"*
ю
о»
*
СП
о>
•si
Количество
рабочих
пластов !
Суммарная
мощность
пласта
Qd, мдж/кг 1
Td, % stock;
Ресурсы
смолы,
млрд. т.
1
«0
S
«. о Хэ
(D
(О
Ш|
1
Li.
■u.
■

Формация ИратиГ^\
ФОРМАЦИЯ ИРАТИ
1
2
2
10
3 | 4
5,8*6,31 4*9,5
5
112
6
1,0
7
2,0
2ftm Минао-Лорето P-N
Рис. 1.9. Горючие сланцы Южной Америки
70

>&* ? -"""•-^; \&л -~ъ у,
^ "~7 T™
T~T
I
' 4
JL
Рис. 1.10. Горючие сланцы Евразии
| i.» 1 9-10 j 0Л I
« I

Группа <.
месторождений j
Tttiwep» /$~*
Jh&r/zZlw m«^kwpon ц ■ *&J ..
\ Ч, ч тщанию г' w ^
маек, {до 5-10,0 [ 8,4-9,6 f 18,5-20,5,14,0
J рлшл Qtunajtu
1
11
2
0,25-1,0
3
-
4
3,5-1575 до 58
S
6
-
т
-
Рис. 1.11. Горючие сланцы Африки
ДЖУЛИЯ-КРИК
1
2-5
2
ДО 10
3
•
if
4
4-5
JV-»fcv^
S
0.205
6
*
7
-
1 ■
| Австралия
2
25.0
^ * Калгурли £
О ЙАИДЛ
"4-v /\б-мТулебаи(м)
t ьДжулия-КрикК
I » О4-. дКоядорР-N
\ „А / , \ дРа«даЛРм
/"С/ / •'' ДгфтоартРю
\ \ }' ,' „+' &Н9гури*Р-Ы
+:*/,'
11 I 2 '
5 j до 40
3
5,0-6,0
4
5-
5
0.274-0.3
6
-
7
10-13
V />ч "•'*- -
\yffpandu
}-Девис
и Beitn
К* (to)
СИДНЕЙСКИЙ БАССЕЙН
1
1-2
2
3-4
3
-
4
-60
5
0.0214
6
-
7
-
{^-ч'о. Тасмании myiJ
Рис. 1.12. Горючие сланцы Австралии
72

Девонско-карбоиовый пояс включает в себя большие площади
залегания девонско-миссисипских сланцев США и Канады, Аппалачский
бассейн в США, месторождения стеллартонитов Дик-Лейк, Град-Лейк,
Пикту в Канаде, а также карбоновые сланцы Западной Европы
(Эдинбургский бассейн в Великобритании, бассейны Омане и Отен во
Франции), сланцы Припятского бассейна и доманиковые сланцы Урала, Бар-
засское месторождение и сланцепроявления Минусинской впадины,
Кендерлыкское месторождение, а также карбоновые сланцепроявления
МНР и КНР. Пояс имеет субширотное простирание в Америке, Европе
и Азиатской части бывшего СССР, изгибаясь в МНР и КНР в
направлении близком к субмеридиональному. Здесь менее четко, чем для ранее
описанного пояса наблюдается омолаживание сланцеобразования с
востока на запад. Узлом сланценакопления можно считать
Эдинбургский бассейн Великобритании.
Пермский пояс сланценакопления выражен более четко, чем два
предыдущих и прослеживается в южном полушарии, имея субширотное
простирание. Он охватывает формацию Ирати в Бразилии и Уругвае,
месторождения Мексики, ЮАР, Ботсваны, Заира, Австралии (торбани-
ты), Тасмании и Новой Зеландии. Узлом сланценакопления является
формация Ирати.
Триасовый пояс сланценакопления выделить не удалось из-за
слабой изученности сланценосных отложений этого возраста.
Юрский пояс охватывает полосу развития горючих сланцев
субширотного простирания в пределах Западной Европы (месторождения
восточной и южной частей Великобритании, лейас Испании, Франции,
ФРГ, Бельгии, Люксембурга), Волжский, Тимано-Печорский и
Вычегодский бассейны, Алюйское, Будаговское, Харанорское, Юмурчен-
ское, Тургинское месторождения в СССР, а также месторождения КНР
и Австралии, где простирание пояса меняется на субмеридональное.
Узлом сланценакопления является Волжский бассейн.
Меловой пояс сланценакопления объединяет площади развития
слабо изученных горючих сланцев центральных частей США и Канады,
где имеет субмеридиональное простирание, далее меняя простирание
73

на субширотное, охватывает месторождения Мараньян, Сеара, Алагос в
Бразилии, Тарфая, Тимахди, Танжер в Марокко, сланцепроявления
Ливии и Египта, месторождения Иордании, Израиля, Сирии, а также
бассейн Тулебак в Австралии. Узлом сланценакопления является западная
часть Средиземноморской провинции (месторождения Марокко).
Палеоген-иеогеиовый кайнозойский пояс сланценакопления в
отличие от других поясов не имеет четко выраженного поясного
расположения бассейнов и месторождений горючих сланцев. Он охватывает
формацию Грин-Ривер в США, месторождения Чили, Италии
(Сицилия), Югославии, Болгарии, СССР (горючие сланцы Карпат,
Кызылкумский и Амударьинский бассейны), КНР (Фушунь, Маомин),
Таиланда (Мэсот, Ли), Австралии (Рандл, Кондор, Стюарт). В Северной
Америке, Европе, азиатской части СССР пояс имеет субширотное
простирание. В Австралии, в Северной и Южной Америке -
субмеридиональное простирание.
В работе [10] на основании классификации Н.Г. Хераскова и
типизации угольных бассейнов В.Ф. Череповского, разработана типизация
сланцевых бассейнов и месторождений горючих сланцев, которая
включает четыре типа месторождений: геосинклинальный, орогенный,
платформенный и атектонический (табл. 1.23). Месторождения каждого
их четырех типов характеризуются условиями образования,
геологическими особенностями (площадь развития продуктивных отложений,
мощность пластов и их количество), качеством сланцев, глубиной
залегания, способом отработки и т.д.
В табл. 1.24 приведены сведения о месторождениях горючих
сланцев различных районов мира с указанием их возраста и запасов
[10].
74

Таблица 1.23
Типизация бассейнов и месторождений горючих сланцев
Показатель
Тип

Геосинклинальный
(Эрогенный и

активизированных
платформ

Платформенный
Атектониче-
ский
(локальные
впадины:
вулканические,
карстовые, на
соляных
куполах)
Геологические условия
1 Фациальная
обстановка сланце-
накопления
1 Площадь
распространения
продуктивных
отложений, км2
Мощность
сланцевой толщи, м
Число сланцевых
пластов,
общее/рабочих
Мощность
отдельных
сланцевых пластов, м
Стадия
литогенеза
Сланцеплот-
ность, млн. т/км2
Смолоплотность,
тыс. т/км2
Доля в мировых
запасах
сланцевой смолы, %
Морская
До 700000
25-700
десятки
До1
Лагунная,
озерная
15-16000
До 500
До 20/До 10
До 40
Диагенез - ранняя стадия ме-
зокатагенеза
Нет данных
Нет данных
1
До 10
До 1200
53
Морская,
реже озерная
До 130000
5-100
До 10/ДоЗ
ДоЗ
Лагунная,
озерная
10-300
До 400
До40/До 10
До 5
Диагенез - протокатагенез
До 6
До 800
46
Горно-геологические условия
Тектоника
Линейные 1
складки,
падение
пластов крутое,
иногда
опрокинутое,
надвиги |
Пологие
мульды, в бортовых
частях падение I
пластов до 50°,
сбросы
Залегание
пластов
почти горизон-
тальное,
углы падения
до 5"
1 До 15
До 2100
"
Пологие 1
мульды, в
бортовых
частях падение
пластов до
20°, сбросы
75

Окончание табл. 1.23
Показатель
Глубина
залегания, м
Способы
отработки
Тип

Геосинклинальный
До 2000
Орогенный и

активизированных
платформ
До 1800
Шахтный, карьерный, штоль-
невой

Платформенный
До 300
1 Шахтный,
режекарьер-
1 ный
Атектониче-
ский
(локальные
впадины:
вулканические,
карстовые,
на соляных
куполах)
До 500
шахтный
Примеры бассейнов и месторождений
В СССР
За рубежом
Менилито-
вые сланцы
Карпат,
сланцы
Черноморского
побережья
Кавказа
Граитолито-
вые сланцы
Англии,
месторождения
о. Сицилия
Кендерлык-
ское, Барза-
ское,
месторождения
Забайкалья, Припят-
ский бассейн
Грин-Ривер
(США),Рандл,
Кондор
(Австралия), Фу-
шунь (КНР)

Прибалтийский, Оле-
некский,
Омолонское,
Волжско-
Печорская
провинция
Нерке
(Швеция),
Чаттануга, Фосфо-
рия (США).
Ирати
(Бразилия), Туле-
бак
(Австралия)
Болтышское,
Ротмистров-
ское, Ново-

Дмитровское, Фло-
риановское
Пула, Герце,
Веркесье
(ВНР)
Таблица 1.24
Месторождения горючих сланцев различных районов мира
Страна
Бассейн, месторождение, район
Возраст
Ресурсы
сланцевой
смолы
Европа
А вепри я
Болгария
Зеефсльд
Бехситал-Сахранг
Херинг(Тироль)
Красава, Косачи, Пирин, Коприн-
ка Гурково, Боров Дол
Т
J
£
1
700
76

Продолжение табл. 1.24
Страна
Великобритания
Венгрия
Испания
1 Италия
Люксембург
Польша
Португалия
Румыния
СССР
Франция
ФРГ
Швеция
Югославия
Бассейн, месторождение, район
Эдинбургский (Лотиани)
Дорсет, Норфолк, Линкольншир,
Йоркшир
Варпалота
Герце, Веркесье, Пула
Пуэртольяно
Залежи неустановленных
размеров имеются на востоке Испании
Сицилия
Лейас на всей территории
Верхнесилезский
Черноголова
Месторождения менилитовых
сланцев Карпат
Лейас (Коимбра)
Анина-Штейердорф
Прибалтийский
Припятский
Волжский
Вычегодский
Тимано-Печорский
Болтышское
Отен
Омане (Сент-Илер)
Северак-ле-Шате
Залежи в департаментах Эро,
Вандея, Канталь, Вар, Кальвадос,
Нижние Альпы, Ду, Юра, Эн, Ло,
Ардеш, Од, Пюи-де-Дом, Луара,
Рона, Мертен, Мозель
Вюртенберг, Брауншвейг
Мессель (Гессен)
Нерке, Вестерготланд, Остергот-
ланд, Оланд, Ютланд, Скания
Алексинац
Месторождения Валеро, Заечара,
Скопье и др.
Азия
Бирма
Амхерст 1
Возраст
С
N,
N2
Р-С
N
J.
С..2
*2-3
J.
J.
о,,
J3
h
*1-2
Р
Р
J.
" h
£2
C-S
£:<-N,
Ресурсы
сланцевой
смолы
490
100
10 j
39
5000 1
100
5
100 1
6100 1
1000
4500
2800
500
600 I
11 1
11
35
"Too"'
120
1500
loo 1
PN [ 280 ]
77

Продолжение табл. 1.24
Страна
1 Израиль
| Иордания
КНР
МНР
1 Сирия
СССР
1 Таиланд
Турция
Бассейн, месторождение, район
Ротем-Ямин (Эфье), Орон, Цинн,
Хартув, Эйн-Бокуек
Ярму к, Лажун, Джурф
Фушунь, Маомин, Бейань, Цзян-
си, Хэбей
Хушингольское, Овдогское, Ху-
дайское, Дзунбулгакское, Хашай-
Худакское, Цаганнурское
Бассейн р.Ярмук
Оленекский
Ксндерлыкское
Амударьинский
Кызылкумский
Мэсот
Ли
Сейтомер, Болу-Менген, Гойнук,
Мудурну-Наллыхан, Бахчеджик
Возраст
К
К2-£,
£-N
к,
к2
С,.2
С3-Р|
£2
N
£-N
Ресурсы
сланцевой
смолы
220
760
25000
15
-
34000
300
1100
1200
180
2>5 :
Залежи горючих сланцев имеются также в Афганистане, Вьетнаме, Ливане,
Пакистане
Африка
Заир
Мадагаскар
Мали
Марокко
ЮАР
Кисангани (Стенливильский)
Залежи неизвестных размеров
находятся в районе Маюмба
Самбена-Антанифоци
Агамор
Тимахди
Агбала
Танжер
Тарфая
Эрмело
J3(T)
£-N
£з
к2
к2
К
К
Р.
14000
1,4
2200
400
14200
18
Залежи невыясненных размеров встречаются в Сомали (J3), Тунисе (К2), Уганде
(N|), Египте (К2, Р2, Nj), Алжире, Замбии, Камеруне, Эфиопии, Анголе
Северная Америка
Канада
Северо-Западные территории
Онтарио, Квебек
Ныо-Браунсик
Ньюфаундленд
Манитоба, Саскачеван
o-s
D-C,
с,
с,
К
12000
78

Окой чание таб.п 1.24
Страна
США
Бассейн, месторождение, район
Чаттануга
Фосфория
Брукс-Рейндж (Аляска)
Формация Грин-Ривер
(бассейны Пайсенс-Крик, Юинта,
Грин-Ривер, Уошейки, Фоссиль,
Грейт-Дивайд), Монтерей
Центральная Америка
Возраст
D-C,
Р
T-J
£,
N
Ресурсы
сланцевой
смолы
29000
36000
7000 1
217000 1
7000 1
Залежи неустановленных размеров встречаются в Коста-Рике, Сальвадоре, Мек-
Бразилия
Чили
Залежи горючих ел
Австралия
Новая Зеландия
сике, Тринидаде, Тобаго
Южная Америка
Пара и Амазонка
Ирати (бассейны Сан-Габриэль,
Дон Педрито, Сан-Матеус-ду-
Сул)
Мараньян, Сеара, Алагос, Баиа
Параиба
Эль-Пул ар
Лонкимай
анцев имеются также в Аргентине (
доре (К), Перу, Уругвае (Р)
Австралия и Океания
Новый Южный Уэльс
(Сиднейский)
Тасмания
Джулия-Крик (в бассейне Гуле-
бак)
Рандл
Кондор
Дьюаринга, Бангобайн
Нагурин, Стюарт
Орепуки, Невич, Фрегифорд,
Кэмбрайэн, Уайтати
D "
Р2
К
£-N
J
£-N
г \
112000
280
21
Р, J, К|), Колумбии, Эква-
Р
Р
К
*2-Э
£-N
£N
P--N
27
3
200
390
1200 1
1360
35
Возникшие в разные геологические периоды региональные и
локальные структуры горных пород под воздействием тектонических,
физико-географических или иных проявлений оказывали влияние на
форму и размеры сланценосных отложений. Залежи горючих сланцев
существуют в виде пластов, слоев, прослоев, залегают с изменчивой
79

мощностью по простиранию и глубине. Пласты могут располагаться
сближено или отделены друг от друга прослоями пустых пород.
Органическое вещество может быть распределено равномерно или
неравномерно, с четкими границами или с постепенными переходами
распределено в отложениях всей толщи. Сланценосные толщи, а также
содержащиеся в них залежи могут в одном случае быть распространены без
резкого изменения в строении и составе на значительной площади, в
другом - иметь прерывистое строение, вследствие тектонических
нарушений и залегать без видимых признаков смещения. В некоторых
залежах, особенно располагающихся в известняках, доломитах или
переходных между ними разновидностях пород, наблюдается проявления
карста.
Характерными типами залежей горючих сланцев [14] являются:
Ппастообразный - имеющий горизонтальное или пологое
залегание. Залежи представлены одним или несколькими пластами или
слоями. Одни из пластов сланцев выдержаны по мощности и
прослеживаются без каких-либо признаков изменения, другие имеют прерывистое
строение или подвергнуты тектоническим нарушениям. Пример: Айю-
винское месторождение (Россия), Ибское месторождение (республика
Коми), сланценосная толща Дмитриевского месторождения Кузнецкого
бассейна (Россия), Кашпирское месторождение Волжского бассейна
(Россия), формация Ирати (Бразилия).
Мулъдообразиый - встречается редко. Образование его тесно
связано с тектоническими структурами, возникшими в подстилающем
комплексе пород до начала образования органического вещества, или в
процессе сланценакопления, или же вследствие характера палеорельефа
дна бассейна. Пример: Байсунское месторождение (Узбекистан), Озин-
ковское месторождение (Россия), Савельевское месторождение
(Россия), месторождение горючих сланцев провинции Фушунь (Китай).
Линзообразный - чаще всего связан с речными дельтами,
дельтовыми лагунами, озерами и впадинами с меняющимся режимом
накопления органического вещества и минеральной массы. Размеры таких
залежей различны по площади распространения и мощности. Иногда
80

одна линза по простиранию сменяется другой. В пределах таких линз
имеется или несколько слоев горючих сланцев, разделенных прослоями
карбонатных пород, глин, или пород другого состава. Строение залежей
чаще сложное. Отдельные пласты как бы расщепляются и постепенно
переходят во вмещающие породы. Слои сланцев не выдержаны, одни
из них прослеживаются и сохраняют качество на значительной
площади, другие меняются по площади и составу. Пример: Дергуновское
месторождение Волжского бассейна.
Чаше- или блюдцеобразныи - менее распространен. Накопление
органического вещества происходило во впадинах тектонического
происхождения, кальдерах, межгорных бассейнах или впадинах оседания.
Залежи могут иметь замкнутую овальную форму или быть вытянуты в
одном направлении. В большинстве случаев это впадины крупных
размеров по площади и глубине. Сланцевые залежи этого типа имеют
значительную мощность, разнообразный сложный литологический состав
пород и отличаются неоднородностью петрографического и
химического состава. В отдельных случаях залежи такого типа обладают
крупными запасами горючего сланца и содержат некоторые пласты или
горизонты сланцев высокого качества. Пример: Болтышское
месторождение, угольно-сланцевые отложения Новодмитриевского месторождения
(Украина).
Калъдеровидный морфологический - представляет собой или
отдельную обособленную, или серию близрасположенных впадин
различных размеров, образованных в результате медленного погружения и
постепенного заполнения морскими, озерными или речными осадками,
или и теми и другими. Впадины на соответствующих этапах могли
соединяться и разобщаться под влиянием горообразовательных
процессов. Частая смена фаций привела к сложному строению залежей
сланцев. Нередко морские отложения сменялись озерными, а последние
речными. Представителем данного тина являются месторождения
штатов Колорадо, Юта и Вайоминг (США).
В 1987 году в [15] отмечено, что в мире известно более 550
месторождений горючих сланцев, из них свыше 200 - в СССР, приблизи-
81

тельная оценка которых 11,5 трлн. тонн или 550 млрд. тонн сланцевой
смолы. Те же авторы отмечают неполноту и противоречивость данных
о запасах, горно-геологических параметрах, составе, качестве и
технологических свойствах сланцев, что крайне затрудняет их сравнение,
оценку перспектив освоения и определение направлений
использования.
Авторы работы [14] к числу основных оценочных показателей,
месторождений горючих сланцев относят следующие (не включая
физико-механические и химико-технологические характеристики самих
горючих сланцев):
Геологические условия залегания:
1. литолого-стратиграфический разрез сланценосной толщи;
2. структурные особенности сланценосной толщи;
3. петрографо-химическая характеристика сланцев, керогена и
пород кровли, почвы и межпластовых слоев;
4. элементы залегания сланценосной толщи;
5. форма и строение сланценосной толщи и промышленного
пласта сланцев, площадь распространения;
6. мощность прослоев и пластов сланца и степень их
выдержанности по простиранию и падению.
Гидрогеологические:
1. трещиноватость вмещающих пород и промышленного пласта
сланцев;
2. закарстованность сланценосной толщи;
3. обводненность промышленного пласта сланцев;
4. водоносные горизонты, их дебит и химический состав воды;
5. водообильность тектонических и закарстованных зон;
6. содержание и распределение в породах кровли и почвы
промышленного пласта сланцев соединений солей и их
растворимость.
Горно-геологические:
1. глубина залегания промышленного пласта сланцев;
2. строение и состав промышленного пласта или пластов сланцев;
82

3. физико-механические и химические свойства пород кровли и
почвы и их устойчивость;
4. физико-механические свойства горючих сланцев;
5. состав и мощность вскрышных пород;
6. газоносность;
7. пылеобразование;
8. обогатимость сланца полезной толщи;
9. взрывоопасные и пожароопасные свойства;
10. источники снабжения питьевой и технической водой.
Однако, несмотря на широту и подробность указанных
характеристик (показателей), многие исследователи тех лет отмечали
несогласованность применяемых определений. Отсутствие единых критериев
промышленной оценки месторождений и типизации их по различным
параметрам инициировало создание единой унифицированной
классификации. Так, например, эстонские исследователи [15] выделяют пять
основных характеристик месторождения, и предлагают следующую
классификацию:
1. Ресурсы
Ресурсы горючих сланцев по отдельным месторождениям могут
исчисляться в пределах от десятков и сотен тысяч до десятков и сотен
миллиардов тонн. Значительная доля (67%) мировых ресурсов
сконцентрирована в нескольких уникальных по размерам (более 100 млрд.
тонн) месторождениях США и Бразилии. Остальные ресурсы довольно
равномерно распределяются по группам в 10-100 млрд. тонн (17%), 1-
10 млрд. тонн (9%) и менее 1 млрд. тонн (7%). Количественно
преобладают месторождения последних двух групп, соответственно 39 и 47%.
Исходя из вышеизложенного, а также при условии среднего
амортизационного срока службы сланцедобывающего предприятия при
производственной мощности 2-6 млн. тонн товарного сланца в год и
коэффициента извлечения запасов из недр 0,6, авторы рекомендовали
следующие группировки: I - весьма крупные - свыше 10 млрд. тонн; II
крупные - 2-10 млрд. тонн; III средние - 0,5-2,0 млрд. тонн; IV
мелкие - 0,2-0,5 млрд. тонн. Месторождения с ресурсами свыше 100 млрд.
83

тонн следует рассматривать как уникальные, а с ресурсами менее 100
млн. тонн - как весьма мелкие или как сланцепроявления.
При оценке месторождения, значение имеет не только общее
количество запасов, но и концентрация их на единицу площади
(промышленная сланцеплотность). Этот показатель для месторождений может
колебаться в широких пределах от 1-2 до сотен тонн/м~, поэтому в [15]
рекомендуется выделение месторождений с высокой (более 5 тонн/м"),
средней (2-5 тонн/м2) и низкой (менее 2 тонн/м2) промышленной слан-
цеплотностью.
2. Количество залежей
Мировые ресурсы горючих сланцев распределяются
преимущественно по месторождениям с большим - более 10 (40%) и небольшим -
менее 5 (50%) количеством пластов, поэтому рекомендуемая градация
по числу рабочих платов: однопластовые и малопластовые - 2-4 пласта
и многопластовые - более 4 пластов.
3. Мощность залежей
Общая мощность сланцевых залежей на различных
месторождениях колеблется от долей метра до сотен метров. Мировые ресурсы
горючих сланцев сосредоточены преимущественно в пластах мощностью
либо более 50 м (50%), либо менее 10 м (около 40%). Последних
заметно больше (83%), из них пласты мощностью 0,5-3,5 м составляют 57%,
а мощностью 0,5-1,4 м - 25%. Поэтому авторы [15] предлагают
следующую группировку сланцевых залежей (пластов) по мощности:
весьма тонкие -до 0,5 м, тонкие - 0,5-1,4 м, средние - 1,4-3,5 м, мощные
- 3,5-50 м и весьма мощные - свыше 50 м.
4. Строение пластов
Сланцевые залежи по строению пластов, могут быть разделены на
простые - без породных прослоев, сложного строения - содержащие
породные прослои включения, и весьма сложного строения -
представленные большим количеством породных и сланцевых прослоев и
включений. Для залежей сложного и весьма сложного строения
существенное значение имеет также полезная или суммарная мощность
сланцевых слоев. Учитывая существовавшие в те годы неопределен-
84

ность и разность в трактовке таких стратиграфических и текстурных
понятий как «пачка», «пласт», «слой», «прослой», эстонские
исследователи предложили свой вариант расчленения сланцевых залежей и
трактовки текстурных понятий. Низшая таксономическая единица текстуры
горючих сланцев - «слой». Он более или менее однороден по строению,
однотипен но составу и качеству и ограничен четкими поверхностями
напластования либо постепенно переходит в смежный породный или
сланцевый слой. Основная номенклатурная единица залежей горючих
сланцев - «пласт». Он имеет относительно четкие границы с
вмещающими породами, может состоять из нескольких слоев и включать
мелкие породные прослои. Несколько сланцевых пластов, разделенных
породными прослоями, объединяются в «пачку». Следовательно,
разрабатываемую часть сланцевой залежи следует называть соответственно
промышленным пластом или промышленной пачкой.
5. Условия залегания
Известные месторождения горючих сланцев располагаются
преимущественно на небольших глубинах, в основном до 300 м (83%),
причем почти половина из них (47%) - на глубинах до 100 м. Авторы
[15] предлагают следующую группировку месторождений по глубинам
их залегания: месторождения малых глубин - до 100 м, умеренных -
100-300 м, средних - 300-600 м и значительных глубин - более 600 м. К
первой группе могут быть отнесены площади, пригодные для открытых
горных.работ. Предельная глубина залегания в этом случае будет
зависеть от мощности сланцевой залежи и коэффициента вскрыши.
Месторождения горючих сланцев обычно имеют простые условия залегания и
относительно слабо осложнены тектоникой, за исключением
месторождений геосинклинального типа. Могут быть выделены месторождения с
горизонтальным залеганием пластов (углы наклона до 1°), полого-
моноклинальным -- 1-10°, наклонным - 10-45° и крутым - более 45°
Такие рекомендации даны в [15J в 1987 году, однако в 1988 году в
[10] был проведен анализ мировых запасов горючих сланцев, который
позволил классифицировать ресурсы по различным геологическим и
технологическим параметрам (табл. 1.25). Согласно приведенным дан-
85

ным, более половины известных ресурсов сланцевой смолы приходится
на долю США (52%), далее следует Бразилия (21%), СССР (11%),
Китай и Австралия (по 5%), Заир, Марокко и Канада (по 2,5%).
Небольшими запасами располагают Италия, Швеция и ряд других стран.
Таблица 1.25
Ориентировочное распределение мировых ресурсов сланцевой смолы
по странам и различным параметрам
Показатель
1 Ресурсы сланцевой
смолы, млрд. т
о
U
о
CQ
550
В том числе
<
3
и
280
Он
и
и
и
52
112
35
S
S
26
<
25
о.
£
ГО
14
о
о
а,
а
S
14
3
X
2*
12
1 Распределение ресурсов, %
1 по возрасту
1 Кайнозой
Мезозой
Палеозой
55
9
36
90
1
9
5
18
77
1
1
98
85
10
5
85
10
5
-
100
-
-
100
-
-
-
100
по тектоническому типу
Геосинклинальный
(Эрогенный (в том числе
активизированные
платформы)
Платформенный
1
53
46
1
90
9
-
3
97
-
-
100
-
-
100
-
50
50
-
-
100
-
100
-
-
100
-
по условиям образования
Озерные
Морские
55
45
90
10
3
97
1
99
50
50
85
15
-
100
-
100
100
-
по числу рабочих пластов
Более 10
5-10
Менее 5
41
8
51
80
10
10
1
9
90
-
-
100
-
-
100
-
-
100
-
-
100
-
-
100
-
100
-
по суммарной мощности пластов
Более 50 м
10-50м
Менее 10 м
46
12
42
80
5
15
-
2
98
-
-
100
2
48
50
-
50
50
-
100
-
-
-
100
-
99
1
по масштабу месторождений, млрд. т
Уникальные (более 100)
Крупные (10-100)
Средние (1-10)
Мелкие (< 1)
67
16
10
7
90
8
2
-
-
83
16
1
99
-
-
1
-
-
50
50
-
-
50
50
-
100
-
-
-
-
100
-
-
-
99
1
86

Окончание табл. 1.25
Показатель
о
U.
о
0Q
<
В
и
Он
и
и
и
В том числе
н
LQ
н
1
со
<
по теплоте сгорания, мдж/кг (ккал/кг)
Более 12, 5 (3000)
10,5-12,5 {2500-3000)
8,4-10,5(2000-2500)
6,3-8,4(1500-2000)
4,2-6,3(1000-1500)
Более 20
15-20
10-15
5-10
Более 4
2-4
Менее 2
1
1
4
22
72
-
-
-
25
75
2
5
10
10
73
-
-
-
20
80
—
10
90
по содержанию смолы, %
2
4
22
72
-
-
25
75
7
10
10
73
-
-
20
80
-----
10
90
1_
9
90
.... .._
о.
S
го
Too"
г
о
о
^ 1
Канада
—--
100
-
1__
9
90
по содержанию серы, %
5
28
67
-
-
100
16
42
42
-
100
-
-
-
100
н.д.
н.д.
н.д.
" 1 ооч
------
н.д.
н.д
н.д.
_.:._.
100
100
-
- ----
-
100
-——
~1оо"
н.д.
н.д.
н.д.
Как видно из таблицы, большинство ресурсов горючих сланцев
сосредоточено в осадках кайнозоя (55%), 36% палеозоя и только 9% в
мезозойских образованиях. Половина ресурсов (53%) сформировалась в
орогенных условиях, 46% - на платформах и только 1% - в
геосинклиналях; 55% сланцев образовалось в озерах и 45% - в морях. Две трети
мировых ресурсов сланцев (67%) сосредоточено в уникальных по
масштабам месторождениях с запасами более 100 млрд. тонн и 16% в
крупных с ресурсами 10-100 млрд. тонн. Большинство ресурсов
относится к низкокалорийным сланцам - 72% с Qda ~ 4,2-6,3 мДж/кг и 22% с
Q а=6,3-8,4 мДж/кг. На долю высококалорийных сланцев приходится
всего 6% ресурсов, сланцы большинства месторождений содержат 5-
10% смолы (72%), 22 % ресурсов приходится на долю сланцев с
содержанием смолы 10-15%. Две трети ресурсов сланцев характеризуются
низким содержанием серы (до 2%), 28% ресурсов содержат 2-4% серы.
В 1990 году авторы [16] представляют следующие данные по
известным месторождениям горючих сланцев в мире (габл, 1.26).
87

Следует отметить, что приводимая авторами [ 16] оценка мировых
ресурсов (табл. 1.26) была опубликована [10] в 1988 году. При
формировании справочного материала использовались данные предыдущих
исследований, датированные, самое позднее, 1985 годом. В
последующие годы многие авторы [2, 17 и др.] были вынуждены оперировать
теми же цифрами, в связи с отсутствием новых уточненных сведений о
мировых запасах горючих сланцах. Такая ситуация объясняется
снижением интереса к горючим сланцам в те годы: сланцеперерабатывающие
предприятия работали лишь в нескольких странах, дешевые и
доступные нефтепродукты полностью удовлетворяли спрос энергоресурсов на
мировом рынке, новые разведывательные и поисковые работы
проводились лишь на нефть и природный газ, и, хотя исследовательские
работы в области сланцехимии и сланцепереработки не прекращались,
оценка ресурсов и геолого-разведывательные работы сланцевых
месторождений проводились, пожалуй, только в отдельных странах, где
данный вид органического топлива является единственным и может
служить заменой традиционным видам топлив.
За этот период произошли и другие социальные, политические и
экономические изменения: изменились границы государств (СССР,
Югославия, ФРГ и ГДР и др.), во многих странах вступили в действия
долгосрочные правительственные программы по энергетической
безопасности, появились новые возможности высокоточного исследования
строения и свойств различных веществ, были разработаны новые
методы получения синтетических топлив, способы очистки от вредных
примесей, определены новые направления применения продуктов
органического синтеза, выявлены преимущества продуктов направленного
синтеза.
В настоящее время, при дефиците и резком удорожании
энергоресурсов, когда внимание многих ученых и промышленников вновь
обращено к горючим сланцам, многие авторы при рассмотрении
возможностей использования горючих сланцев в качестве альтернативного
источника сырья, вновь ссылаются на исследования предыдущих лет.
88

Таблица 1.26
Распределение ресурсов горючих сланцев мира, млрд. т
Страна
Европа
Англия
Болгария
Италия
Люксембург
Румыния
СССР
Франция
ФРГ
Швеция
Югославия
Прочие
Азия
Бирма
Израиль
Иордания и Сирия
Китай
СССР
Таиланд
Прочие
Африка
Заир
Марокко
ЮАР
Северная Америка
Канада
США
Южная Америка
Бразилия
Австралия и Океания
Австралия
Новая Зеландия
Всего
Горючие сланцы
332
7
2
100
3
9
163
14
8
21
3
2
1304
3
2 1
8
370
889
10
12
217
75
140
-
5840
240
4600
I 1400
1400
~~збо~
360
-
г 9449
Сланцевая смола
26,5
0,5
" "' 0,1
7,0
0,1
0,1
15,6
1,0
0,3
1,5
0,2
0,1
" "66,5 """"
0,3
0,2
0,8
26,0
36,6
1,0 i
0,6
28,0
14,0
14,0
0,02 1
292,0 1
12,0
280,0 1
112,0 1
112,0 1
25,0
25,0
0,04
550,0
В 2003 году эстонские авторы [18] отмечают, что мировые
ресурсы сланцевой смолы составляют 2,6 трлн. барр. Иорданские
исследователи [19] в 2005 году, основываясь на данных 2003 и 1990 года,
отмечают, что мировые ресурсы сланцевой смолы превышают запасы сырой
нефти в 30 раз и составляют 411 млрд, гони или 2,9 трлн. баррелей. Ки-
89

тайские авторы в 2005 году [20] в своей работе приводят более
подробные данные (табл. 1.27).
Таблица 1.27
Распределение ресурсов горючих сланцев мира
Г Континент
Скорость
восстановления,
галлон/тонну
Африка
Азия
Австралия и Новая
Зеландия
Европа
Северная Америка
Южная Америка
Всего
Доказанные ресурсы,
10 баррелей
25-100
100
90
Незна-
читель-
тель-
ные
70
600
50
910
10-25
Незна-
читель-
тель-
ные
14
1
6
1600
750
2400
5-10
Незна-
читсль-
тель-
ные
-
-
-
2200
-
2200
Общие запасы, 109баррелей
25-100
4000
5500
1000
1400
3000
2000
17000
10-25
80000
110000
20000
26000
50000
40000
325000
5-10
450000
590000
100000
140000
260000
210000
1750000
Таким образом, рассмотрение имеющихся сведений о
потенциальных ориентировочных мировых запасах горючих сланцев и сланцевой
смолы, сосредоточенной в них, демонстрирует наличие огромных
ресурсов этого источника углеводородного сырья, месторождения
которого располагаются на всей поверхности земного шара.
Учитывая возрастающий интерес к горючим сланцам, создание
новых национальных проектов по энергетической безопасности, а
также накопленный опыт и современные возможности геолого-
разведывательных исследований, в том числе создание спутниковых
работ по оценке мировых ресурсов, следует в ближайшее время
ожидать обновление сведений о количестве и распространенности горючих
сланцев, их качестве, способах добычи и переработки.
90

1.3. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ РОССИИ
Несмотря на почти вековую историю сланцеперерабатывающей
промышленности и значительные запасы горючих сланцев, до
настоящего времени в России разрабатывались лишь два месторождения:
Ленинградское (Прибалтийский бассейн) и Кашпирское (Волжский
бассейн).
О существовании горючих сланцев в Прибалтийском крае было
известно еще с 1777 г., первые исследования были произведены в 1789
г., когда образцы горючих сланцев, найденные в окрестностях мызы
Толке, были подвергнуты сухой перегонке с получением смолы. Выход
составил 40% мас.[21]. В 1837 г. в этом же районе академиком Гель-
мерсеном были проведены разведывательные работы, показавшие, что
мощность сланцевых пластов превышает 1 м. Был сделан химический
анализ образца данных сланцев, который показал, что содержание
летучих компонентов составляет 68,64-70,06% при 21,38-18,86% золы и
данный вид углеводородов можно использовать в качестве топлива.
Однако и сам Гельмерсен, и другие исследователи того времени, такие
как академик Ф.В. Шмидт, инженер А. Миквиц, считали
промышленное использование горючих сланцев нецелесообразным: подвоз топлива
к Ленинграду, по их мнению, обошелся бы дороже импортного угля. С
началом первой мировой войны петроградская промышленность
оказалась в чрезвычайно трудном положении: не только прекратились
поставки угля из-за границы, но и не было возможности получения его из
ближайшего Домбровского каменноугольного бассейна. Тогда
внимание ученых и промышленников было обращено на возможность
использования горючих сланцев. В 1916 году особое Совещание по
топливу приняло решение организовать поисковые разведывательные
работы, задачей которых было выяснить запасы горючих сланцев в Эст-
ляндской губернии и возможность применения их в качестве местного
топлива. Проведенные разведывательные работы показали, что вблизи
деревень Кукерс и Тюрпсаль залегают горючие сланцы высокого
качества, которое позволяет использование их в качестве топлива или для
91

получения из них жидкого или газообразного топлива. Месторождение
располагается на площади свыше тысячи квадратных километров при
суммарной мощности до 3 метров и оценивается в миллиарды тонн.
Ввиду этих данных немедленно были начаты работы по постройке
рудника около деревни Тюрпсаль: Сланцевым комитетом были проведены
осушительные работы, построена ширококолейная подъездная ветка,
подготовлены большие участки для добычи сланцев открытым
способом и проч. Закупленные А.С. Ломшаковым [22] 8 хуторов с землей
общей площадью 160 десятин и имение Пюсси, позволили создать
государственный сланцевый карьер с годовой мощностью в 3 млн. пудов
или около 50 тыс. т сланца в год. В 1916-1917 г.г. начали открываться
частные фирмы. Так, товарищество «Мучник и К0» начало закладывать
второй карьер. Первую шахту заложила фирма «П. Беккель и К0» в
районе деревни Кукерс, недалеко от Кохтла-Ярве. Были созданы
водоотводные каналы во избежание весенних паводков, проложены
железнодорожные ветки до станции Кохтель. Таким образом, к февралю 1918 г.
в сланцевом бассейне была создана по тем временам развитая
инфраструктура для добычи сланца. Однако последовавшая затем оккупация
Эстляндии германскими войсками привела к передаче рудничного тюр-
псальского предприятия по договору Эстонии уже как
самостоятельному государству. Несколько вагонов горючего сланца были отправлены
в Берлин, где немецкие ученые подтвердили возможность получения из
него не только моторных топлив, но и смазочных масел.
Как только тюрпсальские предприятия передали Эстонии, были
предприняты поиск и разведка кукерских сланцев в ближайших к
Эстонии частях Ямбургского уезда, на восточном продолжении кукерского
яруса силурийской системы [21]. Первые же шурфы, заложенные около
деревни Брюмбель, в районе станции Веймарн, показали наличие
залежей горючих сланцев, сходных по своим качествам к тюрпсальским и
залегающих в трех небольших пластах мощностью от 60 до 75 см. Был
заложен рудник, основным назначением которого являлось изучение
различных способов использования кукерских горючих сланцев на
опытных установках. В то же время продолжались разведывательные
92

работы в Ленинградской области: по наблюдениям исследователей, в 40
км к юго-западу от Веймарна среди сплошного распространения
девонских отложений на поверхность выходило несколько островков
силурийских известняков Везенбергского яруса, залегающего
стратиграфически выше кукерского яруса, и, именно здесь, по мнению ученых, на
некоторой глубине должны были залегать отложения кукерского яруса
предположительно более мощные, чем в Веймарне. В 1926 г. «Битумс-
ланец» начал разведку алмазным бурением, Первая же скважина,
заложенная у деревни Поля, прошла на глубине около 50 м три слоя
кукерсита, разделенных прослойками известняков и имеющих суммарную
мощность 1,18 м, сближенных так, что оно могут все разрабатываться
при высоте забоя в 2 м. Следующие скважины, заложенные на
периферии выхода силурийских известняков, дали столь же благоприятные
результаты, позволившие уже к концу 1927 г. отметить площадь в 60 км
и определить вероятный запас горючих сланцев в 60 млн. т, что
придавало гдовскому месторождению крупное промышленное значение.
Дальнейшие разведки значительно расширили площадь этого
месторождения как по направлению к югу, так и к востоку, а потенциальные
запасы горючих сланцев были оценены в 200 млн т. Химический
анализ образцов сланца показал, что гдовские сланцы по качеству весьма
близки к эстонским кукерситам. В 1927 г. по прогнозам Н,Ф. Погребова
было открыто Ленинградское месторождение.
В годы первой мировой войны геологи, химики, технологи и
теплотехники ведущих институтов и других учреждений Петрограда, а
также рабочие и инженеры крупнейших заводов приняли участие в
изучении и опытах практического использования прибалтийских
горючих сланцев. В 1916-1917 г.г. Вальгис провел опыты по замене углей
горючими сланцами на газовом заводе Политехнического института.
Были получены газ калорийностью 5300 ккал/м3 с выходом до 200 м3/ т
и смола (5,2%). В Ленинграде образовался научный центр по изучению
и применению горючих сланцев и торфа. В лабораториях
Политехнического и Технологического институтов велись обширные
исследовательские работы под руководством Н.Ф. Погребова, И,М Губкина, А.П. Ро-
93

занова, Н.М. Попова, Г.Ф. Депни, А.С. Ломшакова, A.M. Решнера, В.К.
Вальгиса, Л.Ф. Фокина, Б.К. Климова, Б.В. Цванцигера и др. В этот
период появился ряд периодических изданий по горючим сланцам. Так, в
1919 г. был основан журнал «Нефтяное и сланцевое хозяйство»,
редакция которого объединила большое число авторов и переводчиков,
которые освещали в статьях, обзорах и отдельных брошюрах практически
все опубликованные за рубежом материалы по горючим сланцам,
бурым углям и сапропелям. Однако промышленная переработка сланцев
ограничивалась в то время лишь получением ихтиола на Осташковском
заводе из привозных кашпирских сланцев.
В 1929-1930 г.г. горючие сланцы Ленинградской области вновь
оказались в центре внимания. В это время горняками уже были
опробованы первые пласты гдовских сланцев и принято решение о развитии на
их базе заводов жидкого топлива и газохимических производств.
Необходимо было в минимальные сроки организовать базу подготовки
технологических процессов будущей промышленности. Трест «Битумсла-
нец» был реорганизован в Сланцеобъединение с целью реконструкции
и создания сланцевой промышленности. Была создана крупная
центральная лаборатория, возглавлял которую Н.В. Попов. Для работы в
лаборатории были приглашены специалисты по химической
технологии топлива в Ленинграде А.Ф. Добрянский и Н.А. Клюквин, в Москве
- Е.В. Раковский, Б.Н. Цванцингер. В 1931 г. был создан всесоюзный
Научно-исследовательский сланцевый институт (НИСИС), во главе
которого (кроме перечисленных выше) стояли: в Москве - С.С. Наметкин,
Г.Л. Стадников, в Ленинграде - Б.К. Климов, Н.А. Орлов, В.А. Ланин,
А.П. Петров, A.M. Беркенгейм [22].
К 1932 г. в Ленинградской области были определены два
месторождения горючих сланцев: Веймарнское и Гдовское, несколько
различные как по запасам, так и по характеру залегания сланцевых
пластов. Гдовский район [21] занимал площадь не менее 800 км",
сланцевые отложения простирались от границы с Эстонией (деревня Поля) до
реки Луги. По геологическому возрасту гдовские сланцы были
отнесены к кукерскому ярусу силурийской системы. Мощность пластов на за-
94

паде 1-1,25 м, глубина залегания от 85 до 150 м, а общие запасы
исчислялись в 400 млн. т. Вемарнский район занимал площадь в 10 км", по
геологическому возрасту сланцы этого района отнесли к
Нижнесилурийской системе, мощность пластов при небольшой глубине
залегания от 0,13 до 0,78 м, а общие запасы оценивали в 35-38 млн.т.
В 1932 г. на руднике около Гдова начали добывать опытные
партии сланцев для ленинградских исследователей. В это же время на базе
сланцевого института (в Москве и Ленинграде), лаборатории химии
угля, лаборатории Стройгаза был создан всесоюзный институт газа и
искусственного жидкого топлива - ВНИГНИ с филиалами в
Новосибирске и Ленинграде. Большинство результатов проводимых
исследовательских работ публиковались в журнале «Химия твердого топлива».
С 1931 г. начал выходить специальный журнал «Горючие сланцы», где
фактически сосредоточились оригинальные публикации по горючим
сланцам (горное дело, химия, технология, сжигание, экономика и т.д.),
а также библиографические работы и переводные статьи.
В 1936 г. была начато строительство Гдовского сланцеперегонного
и битумного завода, которое продолжалось до 1941 г. Окончание
строительства планировалось в 1942 г., однако во время немецкой
оккупации 1941-44 г.г. были разрушены практически все сооружения
завода.
В послевоенные годы в Ленинграде был организован Всесоюзный
научно-исследовательский институт по переработке сланцев (ВНИ-
ИПС), который стал преемником всех работ по переработке твердого
топлива в Ленинграде.
10 июня 1945 г. Правительство приняло постановление о
строительстве газосланцевых заводов и развитии сланцеперерабатывающей
промышленности в Эстонской ССР и Ленинградской области.
5 ноября 1948 г. Ленинград получил первые тысячи кубометров
бытового газа из Кохтла-Ярве, а в 1952 г. был введен в эксплуатацию
сланцеперерабатывающий завод в г. Сланцы, Ленинградская обл.
Непрекращающиеся исследования российских и эстонских ученых
в области переработки горючих сланцев и использования продуктов
95

сланцепереработки привели к созданию новых технологий,
позволяющих использовать горючие сланцы в качестве энергетического и
химического сырья. В результате в Северо-Западном экономическом регионе
СССР в период 1944-91 гг. был создан промышленный комплекс в
составе:
•предприятий по добыче до 36 млн. т горючих сланцев в год;
•заводов и комбинатов по переработке 10 млн. т сланца в год;
•электростанций на сланце и продуктах его переработки, мощностью
более 4 млн. кВт.
Создание и функционирование комплекса обеспечивалось
разработками научных и проектных организаций Ленинграда, Москвы и
Эстонии, результатом которых явилось создание технологий
комплексного использования сланца. При этом органическая часть сланца
использовалась либо для производства электроэнергии, либо для получения
жидких и газообразных продуктов. Минеральная часть, составляющая
около 50% мае, использовалась в объеме до 4 млн. т в год в сельском
хозяйстве и промышленности стройматериалов.
О существовании горючих сланцев в Средне-волжском крае было
известно еще с 1768 г. Впервые научно описал «горючий камень»
волжских берегов академик и путешественник П.С. Паллас, который,
изучая берега Волги у деревни Городище в 30 верстах выше
Ульяновска, отметил нахождение «толстого слоя шиферного камня»,
досконально обследовал берег на протяжении пяти верст и предположил, что
осмотренные им пласты - лишь ничтожная часть громадного
месторождения. В это же время были открыты горючие сланцы в Кашпире.
Примечательно, что в издании Вольного экономического общества за
1789 г «Еженедельные сочинения», находятся заметки, посвященные
горючим сланцам именно Симбирского (Ульяновского) и Кашпирского
районов, которые сопровождаются обращением Общества к местным
организациям и частным лицам с просьбой указать, какие имеются
данные относительно горючих сланцев, их местонахождения и
практического применения, известное местным жителям [21]. В 1830 г.
русскими геологами Широкшиным и Гурьевым был исследован правый берег
96

Волги от Самары до Симбирской губернии. О результатах
исследования они писали в «Горном журнале»: «... сей шифер мог бы быть
разрабатываем для топки печей или употребления на пароходах...».
Известный английский геолог Р.И. Мурчисон, приглашенный
правительством для обследования страны, в 1845 г. писал о кашпирских сланцах
в своей книге «Геологическое описание Европейской России и хребта
Уральского». На страницах «Горного журнала» в 1864 г. о разработке
Кашпирского месторождения было сообщение известного русского
геолога Г.И. Романовского, русский геолог Языков, уроженец
Ульяновской губернии, в 1849 г. отмечал, что сланец может быть использован
как топливо и, подобно сланцам Франции (месторождение Этен), может
служить исходным материалом для химической промышленности с
получением искусственного освещения за счет масла, добываемого из
смолы. Однако, по словам Языкова, такое «освещение» требовало
«просвещения». В 1884 г. А.П. Павлов дал наиболее полное описание
юрских сланцевых отложений Поволжья, в том числе Кашпирского
месторождения.
В 1918 году из США в Советскую Россию вернулся широко
известный уже в то время горный инженер И.М. Губкин и был направлен
на работу в Геологический комитет. Летом 1918г. по инициативе И.М.
Губкина Геологическим комитетом и Главным нефтяным комитетом
были снаряжены две геологические партии: одна для разведки ундор-
ских сланцев, другая для разведки сюкеевского нефтяного
месторождения. Весной 1919г. из Москвы на Волгу выехала особая экспедиция для
разработки горючих сланцев в с. Ундоры и с. Кашпир.
Летом 1919 г. для проверки деятельности и оказания помощи
экспедиции, развертывающей добычу сланцев, на Волгу прибыли И.М.
Губкин и председатель Высшего горного совета Ф.Ф. Сыромолотов
[23]. Состоялось совещание, которое определило программу работ по
быстрейшему освоению Кашпирских сланцевых залежей. Для
осуществления намеченных мер правительство выделило 30 млн. рублей.
14 июля 1919 г. И.М. Губкин на заседании коллегии главного
сланцевого комитета указывает, что на площади 100 кв. верст между
97

широтой Симбирска и Городища залегает около 30 млрд. пудов сланца.
Если исключить запасы наносной почвы и учесть возможное
разрушение пород, то запас можно определить в 25 млрд. пудов. Технические
условия добычи просты и в первую половину года при благоприятных
условиях предполагалось добыть 240 кубов или 120000 пудов. На
вопрос, до каких максимальных пределов может дойти добыча во вторую
половину года, П.И. Пальчинский указывает, что в Веймарне с января
текущего (1919) года в течение 5 месяцев добыто около 350000 пудов.
По мнению П.И. Пальчинского, при самых благоприятных
обстоятельствах Волжские разработки могут дать около 1 млн. пудов сырого
товара через 2-3 месяца, а к январю 1920г. можно получить до 5 млн. пудов.
Летом 1919 г. Н.П. Горбунов составил широкий общий план
мероприятий по добыче и переработке сланцевых руд, а в ответ на запрос
В.И. Ленина, в докладе Главсланца за подписью И.М. Губкина, были
изложены результаты проделанных работ и высказаны соображения по
дальнейшему развитию сланцевого дела.
1 сентября 1919 г. на заседании президиума ВСНХ после
докладов Сыромолотова и Губкина, было вынесено постановление:
«признать необходимым немедленно приступить к массовой добыче сланца
независимо от производства опытов по его утилизации и предложить
Главсланцу довести к ноябрю месяцу добычу сланца не менее чем до
миллиона пудов в месяц; ... поручить Главсланцу организовать конкурс
по выработке типов сланцевых топок для промышленных предприятий,
транспорта и домового отопления; ... считать работы по добыче и
утилизации сланца срочными и являющимися делом первостепенной
государственной важности».
Одновременно с этим встал вопрос о строительстве первого в
стране сланцеперегонного завода в Веймарне. На эту возможность
строительства завода указывал В.И. Ленину И.М. Губкин, ссылаясь на
большой опыт добычи сланца в Вейрмане и на наличие в местных
рудниках материальной базы. В ответ на это предложение В.И. Ленин
писал секретарю о строительстве сланцеперегонного завода на Волге:
«...перегонный завод надо строить на Волге, ибо Вейрман очень близок
98

к границе». В соответствии с указаниями Ленина в конце 1920 г. под
Сызранью начались изыскательные работы для строительства
сланцеперегонного завода. В 1919 г. в районе с. Кашпир начались работы по
добыче сланцев, и уже в следующем году на Кашпирском руднике было
добыто 13150 т сланцев, используемых в качестве топлива.
О ходе добычи в 1921 г. сообщал журнал «Нефтяное и сланцевое
хозяйство»: «...у сел Кашпир - Новорачейка - Марьевка запасы сланцев
определены в 6 млрд. пудов... У с. Кашпир заложено 7 капитальных
штолен с 13 вспомогательными, которые уходят вглубь на 20-25
сажен...».
В октябре 1919 г. в химической лаборатории Главсланца из каш-
пирских сланцев были получены первые образцы керосина и других
продуктов. Полным ходом шли исследования, в процессе которых было
доказано, что из кашпирских сланцев можно будет получать десятки
ценных химических веществ. О том, какого успеха достигли ученые,
говорит такой факт: в октябре 1922 г. В.И. Ленин направил в президиум
ВСНХ письмо, в котором отмечал крупные успехи «группы инженеров
во главе с тов. Губкиным, которая с упорством, приближающимся к
героическому, и при ничтожной поддержке со стороны государственных
органов, из ничего развила не только обстоятельное научное
обследование горючих сланцев и сапропеля, но и научилась практически
приготовлять из этих ископаемых различные полезные продукты, как-то:
ихтиол, черный лак, различные мыла, парафины, сернокислый аммоний
и т.д.».
До начала промышленной добычи нефти в Самарской области
оставалось полтора десятилетия. Но страна остро нуждалась в
высококачественном топливе для электростанций и бензине для автомобилей, в
связи с чем необходимо было быстрее строить сланцеперегонные
заводы и добывать как можно больше горючих сланцев.
28 января 1929 года на заседании Президиума сызранского окрис-
полкома был заслушан доклад представителя «Битумсланца» о
постройке в Сызрани в ближайшее время завода по выработке
химических продуктов из сланцев, постройка которого начнется в 1929-1930
99

г.г. и предполагаемая стоимость завода составит 800 000 руб. Наличие
завода позволяло не только вырабатывать химические продукты, но и
применять отходы - золу - в асфальтовой промышленности. Было
вынесено постановление: «... считать намеченные мероприятия по
разработке кашпирских сланцев, по постройке в Сызрани завода по
выработке химических продуктов - экономически целесообразным и
выгодным..,»
15 мая 1929 года в постановлении Президиума облисполкома
была отмечена решающая роль обеспечения топливом и энергией для
развития всего хозяйства Средне-Волжской области. В этом же
постановлении было решено образовать особое бюро по изучению и
использованию сланцев.
В 1924 г. в связи с тяжелым экономическим положением в
Поволжье, вызванным главным образом голодом 1921-22 г.г. и его
последствиями, Кашпирский рудник был закрыт. В 1929 г. эксплуатация
рудника возобновилась: была организована наиболее крупная добыча сланцев
в Поволжье.
В постановлении Президиума крайисполкома о строительстве
сланцеперерабатывающего завода от 28 декабря 1930 года отмечается
чрезмерная задержка строительства из-за отсутствия чертежей и
проектов по важнейшим объектам строительства (цеха опытного завода,
железнодорожные ветки и т.п.), отсутствие плана по научно-
исследовательским работам, недостаточное развертывание работ по
испытанию различных видов топок для сланца и т.д.
10 июня 1931 года выходил постановление ЦК ВКП (б): «...ВСНХ
СССР обеспечить расширение разведочных работ по сланцам,
постройку в 1932г. в крае не менее 3 механизированных сланцевых рудников,
ускорение научно-исследовательских работ по химической переработке
сланцев, быстрейшее разрешение вопроса о строительстве
энергохимических комбинатов на Кашпире, особенно на Общем Сырте...»
Из объяснительной записки крайплана к пятилетнему плану
развития сланцевой промышленности Средней Волги в 1931 году: «Задача
перед сланцевой промышленностью Средней Волги состоит в коренной
100

перестройке всей промышленности этого края. Лишенный до сих пор
собственного топлива и химического сырья край получает в настоящее
время очень широкие перспективы развития. Наиболее важным
месторождением Средне-Волжского края надо считать Общий Сырт, где мы
имеем свыше 2 млрд. тонн сланца очень высокого качества. Далее идет
Кашпир, месторождение наиболее бедное по запасам, но занимающее
второе место по качеству сланца (около 100 млн. тонн), и последнее
место занимает Ундоровское месторождение (богатое по запасам, но
бедное по качеству). В плане развертывания приходится в первую очередь
базироваться на Кашпирском месторождении, расположенном в 17 км
от Сызрани, на самом берегу Волги и в непосредственной близости от
Самары и прилегающих к Самаре промышленных центров. Кашпирское
месторождение имеет все данные для быстрого развертывания
топливной и химической промышленности».
Предполагалось начать с производства высокоценных продуктов,
преимущественно химико-фармацевтического назначения, а затем
продуктов массового потребления, легкого моторного топлива, затем более
сложных синтетических продуктов. Планировалось, что вместе с
химизацией начнет работать Кашпирская электростанция мощностью 50
тыс. кВт на рядовом сланце.
В 1932 г. вступил в действие Сызранский
сланцеперерабатывающий завод. Он был построен в качестве опытного завода для освоения
технологии химической переработки сланцев, но вскоре был превращен
в обычное эксплуатационное предприятие.
Из рапорта строителей Кашпирского сланцеперегонного завода
Сызранскому горкому партии: «Вчера, 25 апреля (1932 г.), в 6 часов
утра окончена полностью загрузка реторт сланцем, зажжены топки двух
паровых котлов, заканчивается испытание аппаратуры. Первый в
Советском Союзе опытный сланцеперегонный завод вступил в число
действующих предприятий...».
В 1933 г. газета «Средневолжский комсомолец» сообщала: «Каш-
пирские сланцы открывают для Сызрани и всей Средней Волг и
грандиозные перспективы индустриального развития. Из одного миллиона
101

тонн кашпирских сланцев можно получить 45 тысяч тонн бензина, 30
тысяч тонн мазута, 45 тысяч тонн асфальта».
Кашпирские горючие сланцы стали широко использоваться на
Сызранской ТЭЦ в качестве топлива, а также на Сызранском
сланцеперерабатывающем заводе, на котором был организован выпуск ряда
сланцехимических продуктов. Рудник в Ундорах был построен и
действовал в предвоенные годы, на Общем Сырте предприятий по добыче и
переработке горючих сланцев построено не было ввиду отдаленности
этого района от основных промышленных центров и транспортных
магистралей
К 1947 г. на территории Советского Союза насчитывалось более
100 месторождений горючих сланцев [11], относящихся к различным
системам палеозойской, мезозойской и неозойской групп (табл. 1.28).
Промышленные запасы разведанных месторождений оценивались в 2,5
млрд. т, а общие геологические запасы по данным разведок и
ориентировочных подсчетов оценивались в 60 млрд. т (табл. 1.29).
Химическая переработка горючих сланцев в РСФСР некоторое
время была сосредоточена на двух заводах: Сызранском
сланцеперерабатывающем комбинате и Ленинградском опытном заводе. Уровень
добычи на рудниках этих предприятий в 1980 г. составил 6055 тыс. т.
(табл. 1.30).
Геологоразведочные, исследовательские и промышленные работы
по горючим сланцам получили широкий размах в послевоенные годы в
связи с растущей потребностью в бытовом газе. Если в 1946 г. запасы
горючего сланца оценивались в 1,0 млрд. т, то уже к 1956 г. балансовые
запасы кукерсита Прибалтийского бассейна составили 14,2 млрд. т,
забалансовые - 6,2 млрд. т, а геологические запасы диктионемовых
сланцев - 62,3 млрд. т. К 1985 г. на территории СССР геологические запасы
горючих сланцев составили 213, 1 млрд. т, из них запасы
разрабатываемых месторождений 8,2 млрд. т, в том числе Эстонского - 4,78 млрд. т,
Ленинградского 1,25 млрд. т., Кашпирского - 2,17 млрд. т.
102

Таблица 1.28
Геологическое размещение горючих сланцев СССР [111
Эра Система
Силурийская
То же
То же
То же
То же
г, „ I Девонская
Палеозойская Кг —
То же
Каменноугольная
То же
1 То же
Каменоугольная и
Пермская
ТЮрская
ГТо же
То же
То же
1 То же
ГТо же
ГТо же
I То же
ГТо же
Мезозойская I То же
I То же
ГТо же
I То же
I То же
То же
Г То же
То же
То же
I То же
I То же
Третичная
Кайнозойская То же
| Четвертичная
Месторождение
Кукерское, Эстония
Вемарнске, Ленинградская обл.
Алексесвское, Ленинградская обл.
Гдовское, Ленинградская обл.
Чудовское, Ленинградская обл.
Лемезнское, Башкирия
Дмитровское, Западная Сибирь
Кантемировское, Воронежская обл.
Бугучарское, Воронежская обл.
Бело-Глинковское, Воронежская обл.
Кендерлыкское, Казахстан
Кинешемское, Ивановская обл.
Мантуровское, Ивановская обл.
Свияго-Сурское, Чувашия
Общесыртовское, Куйбышевская обл., Ка-
захстан, Саратовская и Оренбургская обл.
Торпановское, Куйбышевская обл.
Кашпирское, Куйбышевская обл.
Ульяновское, Куйбышевская обл.
Хухаревское, Мордовия
Инсарское, Мордовия
Буинскос, Татарстан
Савельевское, Саратовская обл.
Озинское, Саратовская обл.
Орловское, Саратовская обл.
Дергачевское, Волгоградская обл.
Кородахское, Северный Кавказ
Тквибульское, Грузия
Кентроватскос, Средняя Азия
Ачинское, Западная Сибирь
Соболевское, Красноярский край
Забайкальское, Красноярский край
Юски-Текерманьское, Татарстан
Чершелинскос, Татарстан
Корчевское, Калининская обл.
103

Таблица 1.29
Запасы горючих сланцев СССР на 1 января 1934 г., млн.т [11]
Месторождение
Сысольское
Вемарнское
Гдовское
Корчевское
Голиковское
Подольское
Синегорское
Воронье Волосковское
Мантуровское
Вурнарское
Ибресинское
Шталинское
Гулюшерминское
Лемези некое
Ульяновское
Кашпирское
Обще-Сыртовское,
Куйбышевская и Оренбургская обл.
Торпановское
Инсарское
Хухоревское
Сендюковское
Бессоновское
Буинское
Юрски-Текерменьское
Черимлинское
Савельевское
Орловское
Озинское, Саратовская обл.
Обще-Сыртовское, Саратовская
обл.
Карадахское
Обще-Сыртовское, Казахстан
[Озинское, Казахстан
1 Кендерлыкское
Дмигриевское (Багкшхкое)
Соболевское
j Калбысовское
Категория запасов
А2
-
8,4
234,0
-
-
-
-
-
-
-
36
-
-
0,2
-
92,2
766
-
-
-
-
10,4
-
-
-
56,2
-
-
252,2
-
-
-- :
В
16
-
434
0,004
-
-
-
1372
-
15,6
9
-
-
21,4
52,4
32,4
869,1
258,1
-
-
-
п,з
-
0,9
1,7
122,3
-
66,1
637,8
"слом"
880
8,7
-
-
-—-----
с,
150
-
2351,7
-
-
114,2
995,8
-
-
-
133
86,6
4
21,1
347,5
56,2
-
-
0,4
-
2,4
3,1
34,8
-
-
-
-
282,6
-
0,041
-
20,3
290
30
-
26,7
А2+В+С,
166
8,4
3019,7
0,004
-
114,2
995,8
1372
-
15,6
178
86,6
4
42,7
399,9
180,8
1635,1
258,2
0,4
-
2,4
24,8
34,8
0,9
1,7
178,5
-
348,7
890,3
0,055
880
29
290
30
-
26,7
с2
5000
16,4
-
-
3,2
-
-
-
848
-
-
-
-
-
-
166
2165
-
-
35
-
-
-
-
-"-—
160
-
2000
-
2320
-
.__П60_._
83
104

Окончание табл. 1.29
Месторождение
Крутологовское
Хазарейское
Тквибульское
Кукерское
Всего по СССР
Категория запасов
А2
-
-
3,2
1000
2459,1
В
-
12,6
1,3
1700
6522,8
с,
2,6
-
1,4
1000
5954,4
А2+В+С,
2,6
12,6
5,9
-
112363
С,
-
-
-
-
13956,6
Таблица 1.30
Добыча в разные годы горючих сланцев в СССР
(Ленинградское и Кашпирское месторождения)
Год
1919
1920
1921
1922
1923
1923/24
1924/25
1925/26
1926/27
1927/28
1929
1930
1931
1932
1933
1934
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1980
Количество, тыс. т
4,455
30,615
19,132
18,215
20,541
6,008
1,903
1,871
5,209
0,562
16,613
27,19
149,977
318,150
174,253
206,428
734
512
1156
3783
4902
5425
5417
6055
Литературный источник
[И]
[14]
В 1988 г. [10] общие запасы горючих сланцев России оценивались
в 1062,3 млрд. т., а потенциальные ресурсы сланцевой смолы в 52,2
млрд. т (табл. 1.31).
105

Таблица 1.31
Ресурсы горючих сланцев и сланцевой смолы в СССР
Бассейн,

месторождение
1
Прибалтийский
1 кукерситы
1 диктионе-
мовые
1 Припятский
Болты шское
1 Тимано-
Печорский

Вычегодский

Центральный
Волжский
Тургайский
Кендерлык-
ское
Сырдарьин-
ский
Амударьин-
ский
Прочие
(Барзасское,
Алюйское)
Оленекский
Всего
Общие
ресурсы
горючих
сланцев,
млрд. т
83,4
21,1
62,3
11
4,5
6,6
28
0,1
29,8
0,2
2,5
24,6
22,3
0,3
849
1062,3

Средний
выход

смолы, %
20
3
9
14 Н
8
10
12
15
15
12
5
5
10
-
Ресурсы

сланцевой
смолы,
млрд. г
6,1
4,2
1,9
1,0
0,6
0,5
2,8
0,01
4,5
0,03
0,3
1,2
1,1
0,03
34
52,2

Прогнозные
ресурсы,
млрд. т
73,7
11,4
62,3
11
4,5
6
28
-
26,1
0,1
1,8
24,6
22,3
0,1
849
1047,2

Разведанные*
запасы
сланцев, млн. т
9698
9698
-
-
-
550
-
48
3722
135
708
-
-
233
-
15094
Балансовые
запасы сланцев,
млн. т
А+В+С,
4846
4846
-
-
-
-
-
6
1264
135
20
-
-
132
-
6403
с2
2887
2887
-
-
-
550
-
36
1999
1
155
-
-
90
|
5724 |
* Сумма балансовых и забалансовых запасов
Около 65% ресурсов сланцевой смолы (80% ресурсов сланцев)
связано с отложениями кембрия, с отложениями ордовика
соответственно 12 и 8%, девона - 2 и 1%, юры - 15 и 6%, палеогена -неогена - 5
и 6%. Около 98% ресурсов сланцевой смолы приходится на долю
морских и только 2% на долю лагунных и озерных сланцев. На
месторождения платформенного типа приходится более 98% запасов сланцевой
106

смолы. В табл. 1.32 дана примерная разбивка ресурсов сланцевой
смолы месторождений различных генетических типов по основным
параметрам сланцевых пластов. В табл. 1.33 приводится ориентировочное
распределение ресурсов сланцевой смолы и отдельных бассейнов по
различным параметрам. В 1999 г. [24] общие геологические ресурсы
горючих сланцев России оценивались уже в 700 млрд.т (табл. 1.34).
Таким образом, ресурсы горючих сланцев России составляют
около 10% от их мировых запасов, а аккумулированная в них смола -
около 8% от мировых ее потенциальных ресурсов.
Состав и, следовательно, свойства сланцев могут изменяться в
пределах одного месторождения и являются определяющим фактором
при выборе направления переработки. Так, например, горючие сланцы
Ленинградского месторождения по своим характеристикам
(содержание органического вещества, выход смолы и т.п.) являются одними из
лучших сланцев в мире; горючие сланцы Кашпирского месторождения,
вследствие большого содержания сернистых соединений, обладают
уникальным составом и могут служить сырьем для получения ценных
гомологов тиофена.
Поэтому усилия многих исследователей и ученых направлены на
изучение состава горючих сланцев, их классификации, химических и
технологических свойств.
107

Таблица 1.32
Ориентировочное распределение ресурсов сланцевой смолы месторождений СССР разных генетических типов [10]
!
Показатель
Генетический тип
геосинклинальный
; Общие ресурсы сланцевой j Не подсч.
i смолы (сланцев), млрд. т j
оро генный и
активизированных
платформ
платформенный
1,35 j 50,25
(13,9) j (1043,9)
атектонический
(локальных
впадин:
вулканических,
карстовых, на
соляных куполах)
0,6
(4,5)
Всего
52,2 !
(1062,3)
Распределение ресурсов, %
крупные (10)
средние (1-10)
мелкие(<1)
Масштаб бассейнов, месторождений, млрд. т
-
-
-
88
90 ! 11
10 j 1
99
1
i
83
16
1
Число рабочих пластов, шт.
3-10
1-2
_
-
90
10
-
100
99
1
10
90
Суммарная мощность пластов, м
10-50
менее 10
90
100 | 10
-
100
-
100
2
10
Теплота сгорания, мДж/кг (ккал/кг)
более 12,5 (3000)
10,5- 12,5(2500-3000)
8,4-10,5(2000-2500)
6,3-8,4(1500-2000)
4,2-6,3(1000-1500)
-
-
-
-
100
-
-
60
40
-
2
5
5
10
78
-
-
80
20
2
5
10
10
73

Окончание табл. 1.32
Показатель
Генетический тип
геосинклинальный
орогенный и
активизированных
платформ
платформенный
атектоническии
(локальных

впадин:вулканических,
карстовых, на
соляных куполах)
Всего
Содержание смолы, %
Более 20
15-20
10-15
5-10
-
-
-
100
-
40
60
-
7
5
10
78
-
80
20
-.
7
10
10
73
Содержание серы, %
более 4
2-4
менее 2
-
50
50
-
-
100
17
43
40
-
-
100
16
42
42

Таблица 1.33
Ориентировочное распределение ресурсов сланцевой смолы СССР
и отдельных бассейнов по различным параметрам |10|
3
1)
сз
Г!
03
|
Общие ресурсы
1 сланцевой смолы
(сланцев), млрд. т
Оленекский
34
(849)
Диктионемовые
сланцы
1,9
(62,3)
Прибалгийский
(кукерситы)
4,2
(21,1)
Припятский
Кендерлыкское
1,0 I 0,3
(11,0) | (2,5)
i
Гимано-
Печорский и
Вычегодский
3,3
(34,6)
Волжский
4,5
(29,8)
0>
3
3
н
1
0,6
(4.5)
Амударьинский
и
Кызылкумский
2.3
(46,9)
Всего
52,2 !
(1062,3)
| Распределение запасов, %
1 Европейская часть
Азиатская часть
крупные (> 10)
1 средние (1-10)
мелкие (<1)
100
100
-
-
100
-
100
-
100 I
1 100
100
-
Масштаб бассейнов, месторождений, млрд.
-
100
-
Площадь
100 и более
10-100
15-10
1 1
;1-5
:<1
100
-
-
2
-
100
-
з
-
_
-
100
-
-
100
-
-
-
100
-
-
100
100
-
т
-
100
-
100
-
-
-
100
-
100
-
100
-
5 j
95 j
83
16
1
развития продуктивных отложений, тыс. км2
-
-
100
4
-
-
-
-
-
5
100
-
-
-
-
6
-
-
-
7
- | 100
100 |
-
-
100
8
-
-
-
-
-
9
~
100
-
-
100
10
-
-
65
4
21
11
8
2

Окончание табл. 1.33
Показатель
5
о
и
X
о
=;
О
3
со
о „
= I *
о Л
5
Ё о.
>5
s
С
s
о
и
3
Q.
<U
et
X
Тимано-
Печорский и
Вычегодский
>5
S
§
CQ
0)
о
а
3
н
§
Амударьинский
и
Кызылкумский
<•>
CQ
Число рабочих пластов, шт. |
3-10 | - |
1-2 | 100 I 100
100
-
100
100
-
-
100
-
100
100
-
-
100
2 1
98
Суммарная мощность пластов, м |
>10
<10
-
100
-
100
-
100
-
100
100
-
-
100
-
100
100
-
-
100
2 1
98 1
Теплота сгорания сланцев, МДж/кг |
> 12,6
10,5-12,6
8,4-10,5
6,3-8,4
4,2-6,3
-
-
-
-
100
-
-
-
-
100
20
20
50
10
-
-
-
-
50
50
-
100
-
-
-
-
-
20
40
40
15
15
15
15
40
-
100
-
-
-
-
-
-
20
80
2
5
10
10
73
Содержание смолы, %
>20
15-20
j 10-15
5-10
-
-
-
100
-
-
-
100
50
50
-
-
-
-
-
100
-
50
50
-
-
-
30
70
15
15
20
50
-
100
-
-
-
-
-
100
7
10
10
73
Содержание серы, %
>20
2-4
<2
-
-
100
-
100
-
-
-
100
-
100
-
-
-
100
30
40
30
40
50
10
-
-
100
-
100
-
16
42
42

Таблица L34
Геологические ресурсы горючих сланцев и сланцевой смолы России [24]
Бассейн
Ресурсы горючих сланцев, млн. т
Ресурсы сланцевой смолы, млн. т
Прибалтийский (российская часть) |
Тимано-Печорский j
10246,7
1386,2
4888,0
351,4
Вычегодский
4-
58105,8
4590,0
Центральный
59,6
5,4
Волжский
; Южно-Уральский
! Оленекский
1 Синско-Ботомский
! Иркутская обл. и Забайкалье
! Всего
25822,4
47,55
380000,0
220000,0
111,7
700288,85
2805,5
2,8
19000,0
!
i
5500,0 |
60,5 j
33701,8

II. СОСТАВ, КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА
ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
Для разработки эффективных методов комплексного
использования твердых горючих ископаемых необходимо иметь точные данные о
химической природе и структуре органического вещества, составе
минеральных примесей и их распределении в топливе, наличии в нем ор-
гано-минеральных соединений, а также об изменениях, которые
претерпевает исходное вещество на различных стадиях термического
воздействия. Сведения о химическом и минералогическом составе
неорганической части твердых горючих ископаемых и о связи органического
вещества с минеральными компонентами дают представления об их
возможном технологическом потенциале.
2.1. ПОНЯТИЕ «ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ»
Первые определения понятия горючих сланцев носили общий
характер: «глинистые, песчанистые или известняковые горные породы,
обладающие горючими свойствами» или «глинистые горючие
смоляные земли». К горючим сланцам относили «ритмично чередующиеся
доломиты и известняки, содержащие тонкослоистые, частично доломи-
тизированные битуминозные мергели» или «горючие сланцы серые,
коричневые, черные, очень мелкозернистые и хорошо расслоенные,
которые при нагревании выделяют специфический запах, характерный
для битуминозных и сернистых пород». К горючим сланцам относили
всякую породу, содержащую органическое вещество и имеющую
зольность 30-80%.
В Германии с давних пор употребляли термин Brennschiefer,
полностью соответствующий русскому названию - горючие сланцы. Во
Франции, Испании и ряде других стран принят термин «битуминозные
сланцы». В середине XIX века появился англо-американский термин
113

«масляный сланец» (oil shale), происхождение которого тесно связано с
переработкой шотландских горючих сланцев в осветительные масла.
До начала 1930-х г.г XX века, на классификацию горючих
сланцев обращали весьма малое внимание. В основном, при рассмотрении
этих горючих ископаемых пользовались известной классификацией
углей Г. Потонье.
Так, по мнению американского геолога Р.Д Джорджа, горючие
сланцы - это вещество, частично или полностью насыщенное маслами
из посторонних источников, при испарении или других термических
изменениях которого, можно получить масло или битуминозный и
углистый остаток. К горючим сланцам этот геолог относит также буро-
угольные (лигнитные) или каменноугольные сланцы, торбаниты,
включая богхеды, керосиновый сланец, кеннельский уголь и битуминозный
сланец.
Отличное от других мнение высказывал Кунингам - Крэг,
согласно «адсорбционной теории» которого «...никакое другое вещество,
кроме поглощенной нефти, адсорбированной коллоидальным
неорганическим веществом, не может дать, даже теоретически, такого
обильного выхода смолы, который дает сланец при перегонке...».
В 1947 г, А.Ф. Добрянский [14] к горючим сланцам относит
породы, в которых сапропелевое вещество явно преобладает, а примесь
гумусового не превышает 25%. Подчеркивая сапропелевое
происхождение горючих сланцев, А.Ф, Добрянский дал следующее определение:
«сланцами вообще называются однородные породы с тонкослоистой
структурой и хорошо заметной сланцеватостью, происходящей в силу
явлений динамометаморфизма. Горючий сланец отличается еще и тем,
что содержит большее или меньшее количество органического
вещества. Поэтому горючим сланцем можно назвать осадочную породу иногда
сланцевого строения и содержащую горючий материал различного
происхождения».
В это же время А.В. Кожевников [11] отмечает, что термин
«горючие сланцы» объединяет большое количество разнообразных
горючих ископаемых, отличающихся высоким содержанием золы, предетав-
114

ленных, главным образом, известняковыми, кремниевыми и
глинистыми осадочными породами, органическое вещество которых содержит
обычно большее количество водорода, чем любой гумусовый уголь.
Так, например, соотношение С/Н для углей составляет от 14,7 до 50,5;
для торфов - от 9,8 до 10,8; для сибирских сапропелей - от 6,4 до 8,7;
для горючих сланцев - от 6,3 до 9,7. Содержание серы, азота и
кислорода в горючих сланцах колеблется в широких пределах и, по мнению
автора [11], не может являться характеризующим признаком.
Например, количество азота для некоторых шотландских сланцев достигает
3%, в то время как для кукерситов оно составляет 0,2%. Поэтому
характерным признаком для суждения об органической массе ископаемых
является соотношение между углеродом и водородом.
Позднее, в 1968 г., В.А. Котлуков [14] к горючим сланцам относит
глинистую известняковую или кремнистую осадочную породу,
содержащую органическое вещество от 15 до 50% сапропелевого или гуму-
сово-сапропелевого состава, равномерно распределенное в
преобладающей минеральной массе.
В 1974 г. Т.Ф. Йен и Д.В. Чилингарян [14] определяют горючие
сланцы как различные тонкозернистые породы, содержащие
тугоплавкое органическое вещество, которое может быть переработано в жидкое
и газообразное топливо; около 20% его приходится на долю
растворимых битумов, остальное представлено нерастворимым керогеном.
В 1970 г. Л.Е. Шлаттер [14] под горючими сланцами понимает
«сапропелит, содержащий различное количество керогена, который при
сухой перегонке дает сланцевую смолу».
Д.Т. Кузнецов в 1975 г. [13] так определяет горючие сланцы:
«Горючие сланцы относят к сапропелитам. Они представляют собой
твердое полезное ископаемое осадочно-органогенного происхождения,
содержащее различное количество органического вещества (керогена),
способное при сгорании давать тепло, а при термическом разложении -
выделять значительное количество жидких продуктов и
высококалорийного газа, состоящих из разнообразных химических компонентов».
115

В 1978 г. А.Я. Аарна и К.Э. Уров [14] предложили следующее
определение: «Горючие сланцы - это осадочная порода, содержащая
органическое вещество, выход смолы полукоксования из которого
составляет не менее 25%, а растворимость в бензоле при температуре
кипения последнего не превышает 10%».
По мере развития сланцевой промышленности, применения более
совершенных методов исследования горючих сланцев и накопления
фактического материала об их составе, расширялось представление об
условиях их накопления и превращения органического вещества, его
составе и свойствах.
В 1980 г. [25] горючие сланцы характеризуют как комплексное ор-
ганно-минеральное сырье, пригодное для производства энергии,
получения искусственного жидкого топлива, сланцевого газа, ряда
химических продуктов и различных строительных материалов.
В 1983 г. [14] дается следующее определение горючих сланцев:
«Горючий сланец - это комплексное органо-минеральное
энергохимическое полезное ископаемое керогенового типа каустобиолитов,
осадочного образования в морских озерных, дельтовых или речных
условиях, твердое, горючее, содержащее кероген сапропелевого, сапропеле-
во-гумусового или гумусово - сапропелевого состава (10-60%),
равномерно распределенный в минеральной массе силикатного, алюмосили-
катного или карбонатного состава, при термической переработке
образует смолу, газ и зольный остаток (полукокс)».
2.2. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
Формирование горючих сланцев происходило длительно при
последовательно сменяющихся микробиохимических, химических и
геохимических процессах, возникавших в ходе диагенеза исходного
вещества в поверхностной и придонной иловой частях водоемов.
Биохимический процесс проходил от простейших к сложным химическим
соединениям, от жидкой фазы к твердому веществу - органической со-
116

ставляющей горючих сланцев - керогену. Изменение органического
вещества горючих сланцев происходило в аэробных условиях в верхней
зоне водоема и сменялось глубоким разложением и химико-
минералогическим преобразованием в анаэробных условиях. Процесс
формирования комплексов углеводородных, кислородсодержащих и
прочих соединений связан с определенными условиями сланцеобразо-
вания.
Вопрос об условиях формирования и дальнейшего преобразования
горючих сланцев неоднократно рассматривался разными
исследователями, многие из которых считали, что состав органического вещества
сланцев, их свойства и основные отличия от других видов горючих
ископаемых обусловлены именно характером условий накопления
материнского вещества.
В 1934 г. при изучении свойств и состава сланцев-кукерситов П.
Когерман [11, 26] указывает, что в образовании кукерсита принимали
участие стойкие соединения, т.е. воски, смолы и т.д., наравне с
продуктами разрушения протеинов и целлюлозы, с одной стороны, и
продуктами гниения организмов с другой, причем первая группа веществ
преобладала.
Американский геолог Р.Д. Джордж также допускает возможность
участия животных организмов в образовании битуминозных сланцев,
но основным исходным материалом считает растения, по аналогии с
образованием каменных углей. По мнению Джорджа, геологические
условия и процессы, благоприятные для образования углей, характерны
и для образования сланцев, т.е. важным источником углеводородов
являлось отложение растительных остатков в условиях лагун, лиманов и
озер.
Профессор Давид, изучавший сланцы Нового Южного Уэльса,
считал, что керосиновые сланцы образовались в озерах из мельчайших
растительных частиц - спорангиев или из водорослей. Другие
исследователи (Даусон, Уайт, Дэвис) также полагали, что битуминозные
сланцы отлагались в озерах и лагунах, причем мельчайшие частицы ила
117

смешивались с большим количеством растительных и отчасти
животных веществ
Палеоботаник М. Залесский, проводивший микроскопические
исследования кукерсита, обнаружил, что, органическое вещество сланца
состоит из собрания колоний водорослей Cyanophycean aiga, очень
сходных с современной формой Gloeoapsa. Залесский назвал эти
водоросли «Gloeocapsomorpha prisca», а минерал, в соответствии с
классификацией Потонье, «сапрокол силурийской системы». Погребов,
обобщая результаты микроскопических исследований Залесского отмечает:
«...Кукерсит представляет собой сапропелит морского происхождения,
отложившийся, вероятно, в неглубоких морских заливах...» [27].
Позднее, независимо друг от друга, исследования Залесского были
повторены Линденбейном, Винклером и Беккером. Однако Линден-
бейн, после обсуждения результатов исследования с ботаником Хода-
том, высказывает гипотезу о том, что в образовании органического
вещества кукерситов основную роль играло накопление не указанных За-
лесским водорослей, а некоей промежуточной между Cyanophyceae и
Rhodophyceae формой водорослей, которую он отнес к Protophyceae [10,
11]. Линденбейн, Винклер и Беккер, изучавшие кукерсит под
микроскопом, отнесли сланец к классу сапропелей, образовавшихся в
результате отложения микроводорослей.
А.Розанов относил волжские и кавказские сланцы к образованиям
сапропелевого характера из морских животных и водорослей, главным
образом из соленоводного планктона.
Как видно, ученые во многом расходились во мнениях о
происхождении горючих сланцев. Причиной тому, главным образом являлось
несовершенство методов исследования, а также довольно узкая
специализация проводимых анализов,
В 1935 г. ГЛ. Стадников [28] исследуя процессы образования
нефти, углей, асфальтов, горючих сланцев и торфа, пришел к выводу,
что стадия образования горючих сланцев является промежуточной
стадией в последовательной цепочке образования нефти. Подтверждая
свою теорию химическими анализами горючих сланцев разных место-
118

рождений, автор показывает, что накопление материнского вещества
горючих сланцев на основе планктона и/или водорослей могло
происходить как в пресных, так и в морских водоемах, в аэробных или
анаэробных условиях, при внесении водным потоком минеральных
составляющих. Различные комбинации указанных условий определяют
образование горючих сланцев сапропелевого или сапропелево-гумусового
происхождения. Кроме того, условия образования горючих сланцев
повлияли и на состав горючего ископаемого: в зависимости от условий и
привносимых в место скопления веществ образовывались сланцы с
повышенным содержанием серы, либо с высокой концентрацией
органического вещества, либо со значительными концентрациями кислорода,
азота и др. Анализ проведенных автором [28] исследований различных
видов твердого и жидкого топлив, асфальтовых пород и асфальтов
позволил сделать заключение, что «...все эти минералы образовались из
веществ растительного происхождения...». По мнению автора, при
всяких условиях отложения органических веществ изменяются таким
образом, что часть из них деградирует до растворимых в воде веществ,
которые уносятся водой из скопления, а другая часть превращается в
чрезвычайно устойчивые формы органических соединении - гумусовые
вещества, полимеры непредельных кислот, полимеры смол,
углеводороды, асфальтены. Эти превращения обусловлены либо процессами
окисления", либо процессами восстановления под влиянием
жизнедеятельности микроорганизмов. Процессы окисления приводят к
образованию кислых видов топлив - гумусовых бурых углей, богхедов и
смешанных образований, остановившихся на буроугольной стадии.
Процессы восстановления приводят к образованию каменных углей,
органической массы известковых горючих сланцев, асфальтовых битумов и
нефтей. Как процессы окисления, так и процессы восстановления под
влиянием деятельности бактерий всегда вели от определенной
составной части растения к определенной составной части органической
массы без промежуточного образования газообразных продуктов.
Процессы окисления при всяких условиях и при любых исходных материалах
в конечном результате приводили к образованию гуминовых кислот.
119

Процессы бактериального восстановления приводили к образованию
твердой смеси органических веществ, лишенной кислорода и могли
приводить к превращению гуминовых кислот в вещества, не
содержащие карбоксилов и фенольных гидроксилов (органическая масса
кукерситов). Процессы окисления имели место в скоплениях растительного
материала, отлагавшегося либо на сухих местах, либо в пресноводных
бассейнах; процессы восстановления обычно протекали в болотных
отложениях с соленой водой.
В результате исследований, автор [28] приходит к следующим
выводам:
1. Перенос гумусового материала водными потоками связан с его
окислением; такой материал, будучи отложен в пресноводном бассейне,
оставался на стадии гуминовых кислот и не подвергался дальнейшим
превращениям вне зависимости от содержания в нем минеральных
веществ; с химической стороны эти гуминовые кислоты
характеризуются способностью давать первичный газ с высоким выходом, без
образования обычного количества фенолов.
2. Отлагающийся жировой материал (альговый планктон) в
пресноводном бассейне при условии значительной аэрации превращался в бог-
хед. Принесенные водным потоком минеральные вещества и
гумусовый материал смешивались в бассейне с планктоном, оседали на дно
и там превращались в горючий сланец, в котором никогда не
происходило образования витрита, а гуминовые кислоты не подвергались
дальнейшим изменениям.
3. Минеральная часть таких образований состоит из песка и глин и
характеризуется отсутствием значительных количеств карбонатов.
Органическая масса этих образований характеризуется кислым
характером, способностью частично растворяться в водной щелочи и
метилироваться как при действии метилового спирта в присутствии
хлористого водорода, так и при действии диазометана.
4. Отложения органического материала в соленоводном бассейне при
условии отсутствия аэрации всегда подвергались восстановлению.
Это восстановление распространялось как на жировой материал, так
120

и на гумусовый. Оно сводилось к декарбоксилированию
органических кислот и превращению гумусового материала в такие вещества,
которые при перегонке в условиях низкой температуры дают
ароматические углеводороды и не дают фенолов.
5. Процессы восстановления в этих условиях протекали лишь до
определенного предела, а затем их сменяли процессы полимеризации и,
возможно, конденсации, что приводило к образованию твердой
смеси веществ, неспособной растворяться в органических жидкостях.
6. Минеральная часть таких образований характеризуется высоким
содержанием карбонатов, их органическая масса имеет почти
нейтральный характер.
В 1947 г. А.Ф. Добрянский доказал [10], что генетической основой
горючих сланцев является органическое вещество сапропелевого
характера, которое может иметь сапропелевое, гумусовое или смешанное
происхождение. Горючими сланцами он считал породы, в которых
сапропелевое вещество явно преобладает, а примесь гумусового не
превышает 25%. Сланцы с содержанием водорода менее 6%, согласно его
классификации, относятся к гумусовым, 6-7,8% занимают
промежуточное положение, т.е. смешанного типа, свыше 7,8% водорода -
сапропелевые.
В 1947 г. А.В. Кожевников [11] при рассмотрении вопроса о
происхождении горючих сланцев отмечает, что, несмотря на многообразие
условий отложения органического материала и его форм от альг до
высокоорганизованных растений и млекопитающих, - время и физические
условия залегания производят жесткую нивелировку органического
материала. В результате при бесчисленном количестве разнообразных
организмов получаются считанные классы ископаемых каустобиолитов,
которые делятся на два основных класса: сапропелиты и гумусовые
отложения. Сапропель, или гнилостный ил, по определению автора,
представляет собой отложения любых фито- и зоогенных организмов и ила.
Простейшие водные организмы составляют нечто, стоящее в основании
разветвления на растительный и животный мир. Составной частью этих
отложений являются жиры, которые в процессе распада превращаются
121

в глицерин и органические кислоты. Глицерин растворяется в воде и
уносится ею из мест залегания органической массы, а органические
кислоты могут декарбоксилироваться, уплотняться, полимеризоваться по
двойным связям, превращаясь, таким образом, в сложный
углеводородный материал. Гумусовые вещества представляют собой продукты
распада составных частей растений, углеводы и белки которых
подвергаются быстрому разрушению, а лигнин превращается в гуминовые
кислоты, постепенно уплотняющиеся и теряющие способность
реагировать в качестве кислот. Гуминовые вещества становятся нейтральными
соединениями, представляющими основу всех главных видов
ископаемых каменных углей.
И тот, и другой органический материал, в процессе отложения
смешивается с минеральными веществами, образующими так
называемую золу, которая представлена двумя видами: первичной и вторичной.
Первичная зола является продуктом отмирания организмов, которые
содержат в себе некоторое количество зольных элементов. Вторичная
зола приносится водными потоками при размывании осадочных пород
и оседает в тихих водоемах вместе с органическим материалом.
В 1948 г. Я.И. Хисин [29] при исследовании процессов
термического разложения горючих сланцев, большое внимание уделяет
взаимодействию органической части с минеральной в процессе переработки,
отмечая при этом и роль минеральной составляющей в процессе
образования горючих сланцев: «...в процессе превращения исходного
вещества в углистое минеральная масса воздействовала на изменение
органического вещества и в известной мере предопределила процесс угле-
образования, причем это воздействие, несомненно, зависело от свойств
и количества минеральных компонентов. Большие массы минеральных
компонентов в первую очередь оказывали тормозящее влияние на
процессы изменения органического вещества, задерживая эти процессы и
приводя к более низкой степени обуглероживания, вместе с тем состав
минеральной массы химически воздействовал на процессы углеобразо-
вания...»
122

В 1951 г. В.А. Проскуряков [27], изучая термическое разложение и
обогащение горючих сланцев-кукерситов, отмечает, что органическое
вещество исследуемых сланцев представлено темно-коричневым
бесформенным веществом - скоплением колоний ископаемых сине-
зеленых водорослей, подвергшихся разложению и перешедших в
студенистое состояние. В сильнокарбонизированных частицах сланца
наблюдаются колонии водорослей с сохранившимися клетками. При
действии воды исследуемое слизистое вещество набухает и водоросль
принимает свой естественный вид, что свидетельствует о
консервирующей роли карбонатов.
В 1968 г. авторы [22] так характеризуют происхождение горючих
сланцев: «Кероген горючих сланцев образовался в результате
накопления донных отложений остатков растительных и животных организмов.
Накопление и первичные превращения органического вещества
кукерситов происходили в условиях нормального кислородного режима
морской воды, что отличает сланец от большинства других сапропелитов,
образование которых происходило в восстановительной среде. В
результате аэробного разложения микробами органических остатков
имело место образование коллоидно-жирового комплекса, который после
дальнейших превращений и уплотнения постепенно минерализовался и
стабилизировался в химическом отношении, получив сетчатую
структуру, неспособную к дальнейшему метаморфизму. Преобладающую
роль в образовании керогена играли жировые компоненты
материнского вещества и, в несколько меньшей степени, углеводы».
Д.Т. Кузнецов в 1975 г. [13], анализируя данные различных
исследователей об условиях генезиса горючих сланцев (А.Я. Аарна, С.С.
Бауков, М.С. Газизов, A.M. Алик, Х.Т. Раудсепп, Х.Т. Труу, Л.Е. Шлет-
тер, В.Т. Падула и др.), выделяет два фактора, необходимых для
образования горючих сланцев, первым из которых является накопление
соответствующего органического вещества, состоящего, в основном, из
липидной группы, достаточного для образования керогена. К этой
группе, прежде всего, относятся планктон и фитопланктон.
Фитопланктон синтезирует органическое вещество из неорганического и является
123

одним из источников поступления органического вещества в водный
бассейн. Он участвует в круговороте кремния и кальция, из которых
строит свои внешние оболочки. Количество планктона в несколько раз
превышает содержание всех других водных организмов, а его
интенсивный рост обеспечивает быстрые размножение и накопление
органического материала. Отмирающие организмы опускаются на дно и
входят в состав донных отложений.
Вторым фактором является наличие неокисляющей среды, которая
обусловливает длительное сохранение отмерших организмов. Эти
организмы поражаются бактериями, в результате чего происходит
сложный биохимический процесс: окисление с последующим разложением
органических остатков. Сохранение органической массы в отложении
главным образом зависит от низкого содержания кислорода в
придонных слоях воды. В связи с этим важное значение в генезисе керогенных
пород имеет различие водной среды. Накопление осадков,
обусловливающих образование горючих сланцев происходит в морских глубинах,
где циркуляция воды оказывается незначительно выше слоя
перемещения воды снизу вверх. Подобные условия часто возникают в период
региональных трансгрессий на тектонически устойчивые площадки.
Такие отложения обычно невелики по мощности и содержат невысокое
количество органического вещества. Так, например, были образованы
горючие сланцы Западной Европы.
Более благоприятные условия для осадконакопления имеют
переходные районы: заливы, проливы, фиорды, лагуны, заливные равнины,
большие лиманы. Так, например, в переходных районах сложились
горючие сланцы Шотландии, а в проливе шириной 500-1000 км,
соединяющим два обширных морских бассейна на западе и востоке, который
геологи называют ордовикским морем, образовался Прибалтийский
сланцевый бассейн.
Горючие сланцы переходной фации более богаты органическим
веществом по сравнению со сланцами морской фации. Самые богатые
месторождения горючих сланцев сформировались в пресноводных
озерах, которые достигали в древние времена размеров внутриконтинен-
124

тальных или внутригорных бассейнов. Уникальными являются
палеоценовые отложения горючих сланцев формации Грин-Ривер в штате
Колорадо США и пермской формации Ирати в Бразилии.
В 1977 г. В.А. Проскуряков и В.И. Яковлев [30] отмечают особое
место горючих сланцев в ряду твердых горючих ископаемых
вследствие своеобразия исходного материнского вещества, условий его
образования и его уникальных свойств. По мнению авторов, горючие
сланцы - одно из самых древних концентрированных отложений
органического материала, исходным веществом для керогена которых являются
морские водоросли и фитопланктон, точнее их наиболее стойкие
компоненты: жир, воск и т.п. Накопление осадков и превращение их
органической составляющей в кероген происходило в сравнительно
мелководных морских бассейнах, обеспечивавших нормальные фото- и
аэробные условия для жизнедеятельности зоо- и фитопланктона и
других микроорганизмов. В результате разложения отмирающей флоры
микробами образовывалось так называемое косное органическое
вещество морской воды, которое состояло из нерастворимого коллоидного
вещества, давшего начало керогену, и растворимого органического
вещества, являвшегося источником питания микроорганизмов. Благодаря
протеканию различных химических реакций и осаждению частиц на
морское дно происходило уплотнение органоминерального комплекса с
дальнейшим перекрыванием органических осадков известковым
материалом. Весьма важным для образования керогена являются физико-
химический режим и солевой состав водного бассейна,
способствовавший ранней цементации комплекса осадков и образованию породы с
карбонатной минеральной частью. После полного затвердевания
органического вещества практически прекращалось его дальнейшее
превращение. Кероген в отличие от других твердых горючих ископаемых
не претерпевал, таким образом, заметного метаморфизма и по этой
причине по своей химической природе и физико-химическим свойствам
отличается как от гуммитов, так и от сапронелитов. В разных регионах
земного шара условия накопления и дальнейшего превращения
исходного органического материала горючих сланцев были различными, по-
125

этому горючие сланцы разных месторождений отличаются не только
свойствами, но и схемой накопления и превращения исходного
материала.
Химический состав керогена горючих сланцев зависит как от
химического состава исходного органического вещества, так и от степени
его диагенеза в аэробных и, особенно в анаэробных условиях. В
преобразовании сапропелевого вещества, в том числе и водорослей, активная
роль принадлежит бактериям [14]. Образование сланцев происходило
чаще всего в неглубоких акваториях при теплом климате, что
способствовало обильному развитию плавающих и донных водорослей и
накоплению материала отмерших водорослей. Плавающие отмершие
водоросли подвергались окислению растворенным в воде кислородом,
поглощенным из атмосферы и за счет генерации его живыми водными
растениями. По мере окисления в аэробных условиях происходило
образование гелеобразного органического вещества с функциональными
группами, способного адсорбировать минеральный детрит. Отдельные
ингредиенты организма (белки, углеводы, липиды) в разной степени
вовлекались в окислительные и бактериальные процессы. Менее
устойчивые углеводы и белки претерпевали более глубокое превращение,
чем липиды. Вероятно, плотность образовавшегося органического геля,
наполненного пузырьками газов, была меньше единицы, и он не мог
самостоятельно осаждаться до тех пор, пока его не адсорбировали
тонкодисперсные глинистые вещества, приносимые с суши ветром, реками
и прибрежными потоками. Процесс дальнейшего биохимического
преобразования органического вещества наиболее активно проходил в
придонной зоне в анаэробных условиях. Таким образом, седиментация
отмершего водорослевого материала является сложным процессом, в
который входят внутриклеточные энзиматические процессы с
выделением газов, окислительные поверхностные процессы с выделением
функциональных полярных групп и адсорбция образовавшимся гелем
приносимых с суши глинистых материалов.
Процесс геохимического преобразования разнообразных по
составу растительных и животных организмов происходил длительно; орга-
126

низмы претерпевали многократные химические превращения в
различных зонах метаморфизма. Согласно В.А. Успенскому [14], выделяют
три зоны метаморфизма:
- зона седиментогенеза - гомогенное накопление, отмирание и
бактериальный синтез органического вещества в поверхностном слое
солоноватоводной среды морей, озер, лагун в присутствии свободного
кислорода и при активном участии аэробных бактерий, повлекшим
образование функциональных соединений. Частичное разложение
органического вещества сопровождалось приносом минеральной массы и
гумусового материала;
- зона диагенеза - биохимические преобразования планктона и
бентоса при отсутствии свободного кислорода, но при активном
участии анаэробных бактерий с превращением органического вещества в
бесструктурное полиморфное вещество. Вторичные реакции синтеза,
полимеризация продуктов распада, проявление гидратации,
новообразования минеральных компонентов;
- зона катагенеза - уплотнение под влиянием вновь образованных
осадков. Керогеновая стадия преобразования органического вещества в
нерастворимые формы.
В [20] приводится следующее описание стадийности сланцеобра-
зования:
Водорослевая стадия является самой ранней и характеризуется
развитием водорослей в верхней зоне морских, озерных, дельтовых и
прочих преимущественно мелководных водоемов в аэробных условиях,
когда водоросли под бактериально-биохимическим влиянием
преобразуются в гелевидную массу. На интенсивность биохимического
процесса на данной стадии влияли палеографические условия,
существовавшие в зоне гипергенеза поверхностных частей земной коры. В
окислительной среде окислению и биохимическому воздействию подвергались
и другие живые организмы. Возникшие на данной стадии мельчайшие
гелевидные частицы органического вещества не образовывали
скоплений. По мере возрастания количества минеральных взвесей, особенно
глинистого состава, происходило постепенное смещение всей этой мас-
127

сы в зону илов. В этом случае минеральные компоненты играли роль
адсорбента, а процесс биохимического изменения растительных
остатков на данной стадии играл сугубо подчиненную роль.
Липидная стадия формирования горючих сланцев является
продолжением первой. Фактически они тесно взаимосвязаны, и различие
их заключается в том, что на первой стадии начальный процесс
формирования органического вещества происходил в аэробных условиях и
характеризовался простейшими реакциями, а на липидной - в
анаэробных условиях, при этом полимеризация сопровождалась протеканием
сложных химических реакций замещения и новообразования.
Органическое вещество, поступившее в природную иловую зону водоема в
виде гелевидной массы совместно с минеральным материалом,
подвергалось диагенезу. В иловой зоне в анаэробных условиях гелевидное
вещество преобразовывалось бактериями в продукт липидной природы
высокой химической насыщенности. С течением времени, с
уменьшением ненасыщенности, увеличивалась инертность и нерастворимость.
Геохимическая стадия характеризуется биогенно - химическим
преобразованием липидного органического вещества и минералообра-
зованием в анаэробных условиях. Отложения органического вещества
преимущественно жирового состава аэробного образования
подвергались биосинтезу и захоронению. В этих же условиях происходило ми-
нералообразование в виде гидратных или солевых соединений железа,
сульфатов, сульфидов, карбонатов, водных силикатов алюминия,
карбонатов алюминия и прочих минералов. Исходным материалом служил
в основном биохимически преобразованный водорослево-сапропелевый
материал - липиды, подвергнутые биосинтезу.
Шунгитовая стадия является высшей стадией метаморфизма
органического вещества горючих сланцев. Под воздействием тектоно-
магматических проявлений органическое вещество горючих сланцев и
минеральные примеси, преобразованные на первых стадиях сланцеоб-
разования, подвергались быстрому метаморфизму с образованием
углеродистого минерала - шунгита (98% углерода и 2% минеральных
примесей).
128

Горючие сланцы по геологическому возрасту относят к
отложениям, начиная от древнего палеозоя и кончая третичным периодом
включительно, что и обусловливает важность в генезисе горючих сланцев
палеографического фактора [13]. В отдельные геологические периоды в
зависимости от характера и длительности проявления седиментацион-
ных ритмов, интенсивности накопления органических веществ и
минерального материала изменялись мощности и распространенность слан-
ценосных отложений. С течением времени под толщей осадочных
отложений в нижних слоях донных осадков происходил процесс
уплотнения, затвердевания и превращения органо-минеральной массы в
горючие сланцы. Накопление микроорганизмов было периодическим, в
связи с чем в одной сланценосной толще образовался один пласт горючего
сланца определенной мощности, а в другой - несколько сланцевых
пластов различной толщины, отделенных друг от друга межпластовыми
прослойками карбонатных, песчаных, глинистых или песчано -
глинистых пород. Изменения условий накопления органических веществ, а,
следовательно, и переслаивание являются результатом колебаний
глубины водоемов, обусловленных геотектоническим фактором. Под его
воздействием менялись как условия накопления органического
вещества, обломочного материала и карбоната кальция в водной массе
бассейнов, так и условия осаждения их на дно водоемов. Накопление слан-
ценосных отложений приурочено к трансгрессивной ветви
геотектонических циклов и происходило в период между орогеническими фазами
в открытой части платформенных бассейнов, в конечную стадию
развития их трансгрессии, когда создавались наиболее благоприятные
условия для стабильного развития биомассы, накопления и захоронения ее
остатков.
Еще в 1947 г. в [11] отмечено, что в Сибири и северо-западных
районах Европейской части России огромные пространства заняты
мощными торфяными болотами, в которых один слой растений,
отмирая, служит подстилающим слоем для вновь произрастающих растений
и т.д. на много метров глубины; в озере Белом (ст. Бологое)
наблюдаются отложения сапропеля мощностью до 10 метров. Океаническими
129

экспедициями установлены колоссальные площади, занимаемые
планктонными илами [13]. В Антарктике диатомовый ил занимает площадь
почти в 22 млн. км2, а в Атлантическом океане глобигериновый ил - 44
млн. км2. Благоприятные условия для накопления планктона имеют
некоторые тропические озера, как, например, озеро Маракайбо в
Венесуэле. При наиболее благоприятных условиях развитие планктона и
накопление органической массы происходят исключительно интенсивно и
длительно на обширных площадях морей и озер. Внешним признаком
таких условий является окрашивание воды или ее «цветение». Серо-
зеленая окраска Балтийского моря обусловливается скоплением
громадного количества сине-зеленых водорослей. Кроме фитопланктона в
океанах и морях произрастают донные и плавающие крупные
водоросли. Примером может служить Саргассово море в Атлантическом
океане, где на площади около 4,5 млн. км2 встречаются водоросли,
образующие подобие плавающих островов до нескольких сотен метров в
диаметре. Отмирая, эти водоросли разрушаются и принимают участие в
накоплении органического вещества в водной массе бассейнов и в
образовании донных осадков. С изменением климатических или других
условий развитие планктона становится малоинтенсивным,
кратковременным и приобретает локальный характер.
Все это - примеры происходящих в настоящее время случаев
мощных отложений чистого жирового материала в сапропелевых
болотах и озерах, дающих начало новым образованиям сапропелитов. Таким
образом, современные болота и озерные и морские водоемы являются
примерами отложения огромного количества растительных и животных
организмов или накопления материнского вещества для образования
горючих ископаемых. Следует отметить, что в настоящее время
затрачиваются огромные средства для ликвидации болот и торфяников
путем их высушивания и дренажа, что прерывает естественный ход
накопления органических остатков и в конечном итоге приводит к
прекращению генерации горючих ископаемых.
130

2.3. СОСТАВ И СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
Горючие сланцы разных месторождений значительно отличаются
друг от друга по внешнему виду, свойствам и составу. Значительные
различия в составе наблюдаются даже у сланцев одного
месторождения.
2.3.1. Вещественный состав горючих сланцев
2.3.1.1. Состав органического вещества
Органическое вещество горючих сланцев принято называть керо-
геном. Понятие кероген (греч «керос» - воск, «геннао» - рождающий)
появилось в литературе в начале ХХв., когда К.Броун [14] для
обозначения смолообразующего вещества горючих сланцев предложил
название «кероген». Данное определение органического вещества прочно
закрепилось и признано во всех странах мира, хотя оно не раскрывает ни
химический состав органического вещества, ни условия образования
сланцев.
Органическое вещество сланцев в основном является
нерастворимым комплексом соединений. Растворимая в органических
растворителях часть органического вещества сланцев - битумоид - составляет
доли и единицы процента. Исключения составляют горючие сланцы
Грин-Ривер, содержащие до 10% битумоида.
В процессе накопления органическое вещество горючих сланцев
претерпевало разнообразные и продолжительные изменения в
структуре, поэтому в большинстве случаев, практически невозможно
идентифицировать организмы, из которых оно образовалось, хотя почти
всегда имеются доказательства преимущественно водорослевого начала.
Как видно из табл.2.1, органическое вещество различных типов
горючих сланцев представлено талломоальгинитом T-Alg, коллоальги-
нитом K-Alg, псевдовитринитом pvt, сорбосапромикстинитом сМ, вит-
ринитом (аттритовитринит) vt, споринитом (микроспоры - L), инерти-
нитом I, коллохитинитом K-ht. Во многих типах горючих сланцев обна-
131

руживаются представители макрофауны - моллюски, аммониты, бра-
хиоподы, остатки костей и чешуя рыб. Специальными исследованиями
(растровая микроскопия) идентифицирована микрофауна определимой
генетической принадлежности фораминиферы, иглокожие,
радиолярии, диатомеи, кокколиты и др. Обычно в объеме органического
вещества превалирует одно из них, однако основу составляют
микрокомпоненты сапропелевой природы аналогично сапропелевым углям (сапро-
пелитам), а происшедшие из высших растений являются
второстепенными (не более 10%, редко 25%). Особенности основных
микрокомпонентов горючих сланцев приведены в табл. 2.1 [10].
Наиболее широко в составе органического вещества горючих
сланцев разных месторождений мира представлен коллоальгинит и его
смесь с глинистым материалом (сорбосапромикстинит).
Микрокомпонентный сослав органического вещества сланцев свидетельствует о том,
что его исходный материал является продуктом преобразования фито- и
зоопланктона, а также фитобентоса, т.е. в основном это водорослевые
лип иды и жирные кислоты. На это также указывает наличие в составе
органического вещества преимущественно алифатических структур и
незначительное количество ароматических. Характер катагенетических
изменений органического вещества незначителен и соответствует
стадии начального катагенеза. Наиболее существенной особенностью
горючих сланцев является переслаивание в нем богатых и бедных слоев
органического вещества.
Элементный состав органического вещества. Основные
показатели качества и технологические свойства, определяющие практическую
значимость горючих сланцев, связаны с содержанием в сланце
органического вещества, обусловлены происхождением исходного
органического вещества и степенью последующих диагенетических и
катагенетических преобразований [10].
В химический состав органического вещества входят: углерод,
водород, кислород, азот и сера.
Углерод является основным элементом, определяющим теплоту
сгорания горючих ископаемых. Содержание его в органическом веще-
132

стве горючих сланцев может колебаться в широких переделах от 55 до
85% (табл.2.2).
Таблица 2.1
Оптические, химические и структурные особенности
микрокомпонентов горючих сланцев
Талломоаль-
гинит
Коллоальгинит
Псевдовитринит
Сорбоса-
промиксти-
нит
Коллохи-
тинит
Индекс ВСЕГЕИ
T-Alg
K-Alg
pvt
сМ
K-ht
Индекс по ГОСТ 12112-78
Alg'a
Algc
Показатель преломления
5,56-1,662
1,6-1,64
1,72
1,728
1,665
Цвет, строение
Прозрачный,
светло-
желтый, до
зеленоватого с
хорошей или
неотчетливой
сохранностью
строения
колонии
Бесформенный
или в виде
жилок, пятен,
хлопьев,
прозрачный,
оптически
неоднородный, бледно-
желтый до
зеленовато-желтого
Бурый,
коричневато-бурый,
контуры
лентовидных и лейстовид-
ных фрагментов
нечеткие,
оптически
неоднородный

Бесформенный, слабо
прозрачный
цементирует
форменные
компоненты,

коричневато-бурый

Красновато-
бурый,
слабо

прозрачный,
различной
формы
Содержание водорода в органическом веществе, %
9,3-11,2
7,0-11,0
7,0-9,3
6,0
8,5
Содержание азота в органическом веществе, %
0,6
2,0
1,8
1,9
1,2
Исходное органическое вещество
Остатки кол-
лониальных
водорослей
типа сине-
зеленых и
желто-зеленых
Продукт
разложения
фитопланктона
Продукт
разложения фитобен-
тоса
Молекуляр-
но-
дисперсная
смесь кол-
лоальгинита
с глинистым
материалом
Продукт

разложения

планктона
Примечание
ГОСТ 12112-
78 тальгинит;
люминесциру-
ет интенсивно
ГОСТ 12112-78
колы инит; лю-
минесцирует
слабее
Характер
люминесценции изучен
слабо
Различная
степен

минесценции, чаще
мозаично
заметная
Не лю-
минесци-
рует
133

Таблица 2.2
Элементный состав керогена горючих сланцев [10]
Месторождение, страна
СССР*
Эстонское
1 Ленинградское
Диктионемовые сланцы
Туровское
Болты шс кое
Кашпирское
Савельевское
Дергуновское
Общесыртовское
Озинковское
Чернозатонское
Кендерлыкское
Байсунское
Верхнее-Синевидское
Воронье-Волосковское
Усольское
Лемезинское
Оленекское
Лотианы, Великобритания
Вюртенбергское, ФРГ'
Нерке, Швеция
Грин-Ривер, США
Ирати, Бразилия
Алексинац, Югославия
Сиднейский, Австралия
С
77,0
76,4
67,6
64,8
71,5
66,1
63,3
70,4
62,4
64,3
74,5
77,4
64,5
64,3
67,0
59,8
73,5
74,0
78,7
81,8
69,5
80,5
68,1
75,9
83,6
Элементный состав, %
Н
9,7
9,4
7,6
12,2
9,6
7,9
7,3
8,4
8,0
8,5
8,2
8,8
7,7
7,5
9,7
7,3
8,5
8,5
8,3
8,8
7,7
10,3
10,3
9,3
п,з
О
10,6
12,4
18,6
20,0
16,0
17,1
22,8
N
0,4
0,3
3,6
0,8
1,7
2,6
U
13,8
20,5
20,3
1,1
1,6
10,8
9,8
20,3
20,1
14,0
2,0
2,3
0,4
2,5
S
1,6
1,3
2,6
2,2
1,2
6,3
5,5
7,4
8,0
5,3
6,5
2,0
5,2
7,9
7,0
31,9
8,6
13,4
9,3
7,8
16,4
5,8
16,3
12,6
3,5
1,9
1,6
2,9
1,5
0,4
2,4
1,6
2,1
0,6
7,5
6,9
0,8
0,6
6,0
1,0
3,7
1,1
1,0
Водород - второй по важности теплотворный элемент, который
играет существенную роль в энергетическом потенциале керогена,
поскольку его теплота сгорания (129, 8 МДж/кг) почти в 4 раза выше, чем
у углерода (34 МДж/кг). Содержание водорода колеблется в пределах
7-12%. По сравнению с другими твердыми горючими ископаемыми ор-
134

ганическое вещество горючих сланцев отличается повышенным
содержанием водорода и тем самым, лучшей способностью переходить в
жидкие и газообразные продукты при термическом разложении: выход
летучих 50-95%; смолы 15-75%. Характерно, что с увеличением
содержания в керогене углерода, возрастает и содержание водорода, а
соотношение С/Н в основном составляет 7,5-9,5. По этому показателю
горючие сланцы по сравнению с другими твердыми горючими
ископаемыми более близки к нефти: нефть 6,0-7,5; торф - 9,0-11,0; бурые угли
- 11,0-15,0; каменные угли - 13,0-20,0.
Кислород относится к балластным компонентам. Содержание его в
керогене может колебаться от 5 до 30%.
Азот является постоянным компонентом керогена. Содержание
его колеблется в пределах 0,5-5,0%.
Сера - вредная примесь горючих сланцев по технологическим и
экологическим соображениям. Содержание серы в сланцах различных
месторождений колеблется в пределах от долей процента до 8,0-11,0%.
При термической переработке кислород, сера и азот, в основном,
переходят в жидкие и газообразные продукты. Кероген некоторых
горючих сланцев, например, кероген кукерсита, содержит хлор (0,5-0,9%)
, который при сжигании превращается в продукты сгорания и является
интенсивным ускорителем коррозии металла аппаратуры.
Элементный состав керогена горючих сланцев различных
месторождений (менилитовые, волжские, припятские) колеблется в широких
пределах; кукерситы обладают стабильным элементным составом в
пределах всего бассейна.
2.3.1.2. Состав минеральной части
На долю минеральной части горючих сланцев приходится, как
правило, большая его часть. Комплексное микроскопическое
исследование неорганической массы горючих сланцев позволило выявить
вещественные, генетические и структурные особенности слагающих ее
135

минералов, морфологические особенности которых свидетельствуют о
принадлежности их к разным классам: седиментогенные минералы
(хемогенные, биогенно-хемогенные, кластогенно-хемогенные) -
кальцит, сидерит, сидеро-плезит, доломит, менилит, опал, гидрослюда-
монтмориллонит; аутигенные (диагенетические) - пирит, марказит,
частично глауконит; терригеиные (в том числе вулканогенно-
терригенные) - кварц, слюды, полевые шпаты, окислы и силикаты
тяжелой фракции - дистен, рутил, гранат, турмалин, ставролит, циркон;
биоморфные (в том числе раковинный, костный детрит) - кальцит,
опал, коллофан
Основной объем матрицы приходится на известковые, глинистые
и кремнистые минералы. Многообразие типов горючих сланцев
обусловлено вариациями количеств известковых и глинистых или
глинистых и кремнистых минералов.
Глинистая фракция сланцев различных месторождений бывшего
СССР отличается сложным составом и представлена смешаннослойны-
ми минералами типа гидрослюда-монтмориллонит с неустойчивым
количеством монтмориллонитовых слоев. Вариации двух составляющих
находят отражение в структурных особенностях глинистой матрицы
сланцев: более гдрослюдистые горючие сланцы характеризуются
микроструктурой одновременного погасания, менее гидрослюдистые -
крипточешуйчатой микроструктурой (табл. 2.3).
Таблица 2.3
Микроструктура и состав минеральной матрицы
горючих сланцев СССР [10]
Микроструктура
Кристаллически
- зернистая
Пелитоморфная
в сочетании с
микрооргано
генной
Состав
Карбонатный

(преимущественно кальцит)
Известково-
глинистый;
глинисто-
известковистый
Особенность
структуры, текстура, состав
От крупно- до
мелкокристаллически-
зернистой
Глинистая основа -
поликомпонентная;
известковая -
значительная часть представлена
Пример
Волжские
(рабочий пласт I),
кукерситы, кендер-
лыкские (средние
сланцы)
Волжские
(горизонт I), припят-
ские, болтышские,
вычегодские,
136

Окончание табл. 2.3.
Микроструктура
Крипточешуй-
чатая
Структура
одновременного
погасания
Состав
Кремнисто-
глинистый;
глинисто-
кремнистый
Глинистый -

поликомпонентный (гид-
росл юда-
монтморилло-
нит)

Гидрослюдистый
Особенность
структуры, текстура, состав
остатками кокколито-
форид
Кремнистый - состоит
из менилита или
остатков диатомовых,
остатков радиолярий
Беспорядочная
микроструктура
Директивная
макроструктура
Пример
сузакские
Менилитовые,
Новодмитровские,
кавказские
Волжские,
вычегодские
(горизонты I и II), болтыш-
ские, припятские
Вычегодские, кен-
дерлыкские, дик-
тионемовые
Минералого- петрографические и органопетрографические
исследования свидетельствуют о различном составе и генетической
принадлежности минералов известковой матрицы. Превалирующим
минералом среди карбонатов является кальцит, в незначительных количествах
присутствует также доломит. По морфоструктурным особенностям
кальцита выделяют несколько генетических типов: хемогенный -
кристаллы кальцита ромбоэдрического габитуса и в виде сферолитов;
биогенный (биоморфный) - в поляризационном микроскопе это пелито-
морфный известковый материал определимой (кокколитофориды, фо-
раминиферы, гастроподы, брахиоподы, моллюски) и
трудноопределимой природы (возможные остатки харовых или иглокожих); постдиаге-
нетический - кристаллический кальцит выполняет трещинки; класто-
генный (переотложенный) - обломки кристаллов и биодетрит
(преимущественно аммонитов и прочей известковой микрофауны).
Известковая матрица представлена в верхнеюрских волжских и
вычегодских сланцах, где присутствуют все перечисленные типы
кальцита. Известковая матрица кукерситов, в основном, представлена хемо-
генным и биоморфным кальцитом.
137

Кремнеземистая (кремнистая) матрица меньше распространена в
горючих сланцах, чем глинистая и известковая и характерна для кен-
дерлыкских, менилитовых, кавказских нижнемеловых и украинских
(Новодмитровское месторождение) сланцев. Среди кремнистых
минералов определены менилит и опал. Алевритовый материал обычно
отмечается в сланцах с низким содержанием органического вещества. Он
может быть как терригенной, так и вулканической природы,
представлен преимущественно кварцами, слюдами, полевыми шпатами и
некоторыми силикатами.
2.3.1.3. Типы и разновидности горючих сланцев
Состав, количество и соотношение между сланцеобразующими
компонентами обусловливают многообразие типов сланцев и их
разновидности (табл.2.4). Наиболее широко распространены следующие
петрографические типы горючих сланцев: известковый коллоальгитовый,
глинистый коллоальгитовый и глинистый сорбомикститовый, причем
известковые разновидности в качестве примесей содержат глинистые
минералы, а глинистые - известковые или кремнистые, т.е. по составу
горючие сланцы являются поликомпонентными, реже бикомпонентны-
ми. Каждый петрографический тип и его разновидность
характеризуется определенными количествами свойственных ему составляющих
основных (до 50%) и второстепенных (10-25%) органических и
минеральных компонентов, что соответственно сказывается на значениях
качественных параметров (табл. 2.4, 2.5),
Формирование разнообразных петрографических типов сланцев
связано с особенностями фациальных условий накопления
органического вещества и минеральной части, вещественно-химические
признаки которых являются отражением этих условий.
Взаимообусловленность особенностей исходного состава органического вещества, его
химических свойств и среды формирования принята за основу при
разработке генетической классификации горючих сланцев СССР (табл. 2.5).
Микрокомпонентный состав сланцев определяет следующие вещест-
138

венно-генетические типы органического вещества: собственно фито-
планктониты, фитопланктониты с участием фитобентоса, зоофито-
планктониты и зоопланктониты. Преимущественное распространение
имеют фитопланктониты.
Основными природными (фациально-генетическими) типами
сланцев являются: глубоководноморские, открытоморские, лагунные
(пресноводные и солоноватые), озерные фитопланктониты и
фитопланктониты с участием фитобентоса, морские фитобентоситы,
морские фитозоопланктониты и зоопланктониты (табл. 2.5).

Таблица 2.4
Петрографические типы горючих сланцев СССР и их качество [10]
! ;
Пстрографйче- i Основной j ..
J r * ; Минеральная
скии тип, разно- | микрокомпо- : г
i ! основа
видность ' нент керогена j
! i
i |
Известковый тал- j T-Alg> K-Alg j Карбонатная
ломоальгитовый i j
Ca-T-Alg ! |
Известковый кол-
лоальгитовый Ca-
K-Alg
Глинистый колло-
альгитовый Al-K-
Alg
Диатомовый кол-
лоальгитовый Si-
K-Alg
K-Alg> pvt
K-Alg, L, vt,
pvt
K-Alg
Карбонатная

Гидрослюдистая с
примесью
карбонатного или туфо-
генного
материала
Кремнистая
(остатки
диатомовых)
Качество

Содержание

органического

вещества, %
48,8
29,5
50,4
34,2
52,4
29,0
21,3
24,1
Теплота
сгорания
сухого
топлива,
МДж/кг
18,7
10,7
18,0
14,6
19,0
11,4
7,1
8,2
Выход
смолы


коксования,
%
33,1
20,0
25,6
17,1
23,7
13,9
5,8
8,4
Общее

содержание серы,
%
1,4
1,2
6,8
7,9
0,94
0,8
2,8
5,0
Элементный
состав, %
С
75,0
71,0
74,1
70,9
57,6
60,3
Н
9,5
8,3
8,9
8,9
9,2
9,4
N
0,2
1,4
2,2
2,0
1,7
2,2
Бассейн,
месторождение
!
1
Кукерситы :
;
Волжский
Кендерлык-
ское: пласт
Калын-Кара,

Новодмитровское

Новодмитровское

Продолжение табл. 2.4

Петрографический тип,
разновидность
1 Алеврито-
глинистый сорбо-
микстинито-
талломоальгито-
! вый
A-Al-cM+T-Alg
j Известково-
i глинистый псев-
!довитринито-
коллоальгитовый
Ca-Al-pvt+K-Alg
То же с
алевритовой примесью
A-Ca-Al-pvt+K-
'Alg
Алеврито-
глинистый сорбо-
микститовый
A-Al-cM
Основной

микрокомпонент керогена
T-Alg>cM
K-Alg>pvt
сМ
Минеральная
основа
Глинистая
полиминеральная
с примесью
кварца, слюды
и др.

Гидрослюдистая с
примесью
карбонатного материала
То же и
обломки кварца,
слюд
Глинистая
полиминеральная
с примесью
карбонатов
Качество

Содержание

органического

вещества, %
35,6
27,4
20,2
Теплота
сгорания
сухого
топлива,
МДж/кг
11,4
10,4
6,2
Выход
смолы


коксования,
%
12,4
10,8
4,5
Общее

содержание серы,
%
1,75
4,8
1,3
Элементный
состав, %
С
65,7
67,0
66,9
Н
9,2
8,0
8,3
N
2,0
1,7
1,8
Бассейн,
месторождение
Болтышское
Волжский

Вычегодский
22,8
7,7
6,7
0,8
72,0
9,7
2,5
Кендерлык-
ское
верхние
сланцы

Продолжение табл. 2.4.
I
I

Петрографический тип,
разновидность '
Глинисто-
кремнистый псев-
довитринито-
сорбомикстито-
вый
Al-Si-pvt+K-Alg
1 Известково-
глинистый псев-
довитринитовый
Ca-Al-pvt
1 Известково-
глинистый колло-
альгитовый
1 Ca-Al-K-Alg
Основной

микрокомпонент керогена
pvt<cM
pvt> K-Alg
K-Alg
Минеральная
основа
Кремнистая с
примесью
глинистого
материала
Глинистая с
известковым
материалом
различной

принадлежности
Глинистая
полиминеральная
с примесью
карбонатов
Качество

Содержание

органического

вещества, %
19,5
23,5
44,1
30,0
24,0
17,2
Теплота
сгорания
сухого
топлива,
МДж/кг
6,4
6,1
15,1
10,9
8,8
5,7
Выход
смолы


коксования,
%
4,8
5,0
17,8
UJ
4,0
8,6
Общее

содержание серы,
%
1,2
2,8
5,0
4,15
3,4
2,6
Элементный
состав, %
С
73,1
75,4
72,9
70,4
64,8
Н
6,8
6,6
9,3
7,7
10,0
N
0,8
1,6
1,8
2,1
0,8
i
1
i
Бассейн,
месторождение
Северный |
Кавказ
(меловой
флиш) |
Карпаты
(менилито-
вые)
Волжский
Байсунское
Байхожин-
ское
Туровское

Околнчание табл. 2.4

Петрографический
тип,разновидность
Глинисто-
известковый кол-
лоальгинито-
коллохитинито-
вый
Al-Ca-K-AIg+K-ht
Основной

микрокомпонент керогена
K-Alg+K-ht
Минеральная
основа

Преимущественно
известковая с
вторичным
кремнистым
материалом
Качество

Содержание

органического

вещества, %
22,0
19,0
20,0
Теплота
сгорания
сухого
топлива,
МДж/кг
6,6
5,6
5,7
Выход
смолы


коксования,
%
4,5
5,0
Общее

содержание серы,
%
2,2
3,5
2,4
Элементный
состав, %
С
77,5
76,0
74,9
Н
8,5
7,4
8,5
N
2,2
1,9
1,6
Бассейн,
месторождение
Доманик
Диктионе-
мовый
Оленекский
Таблица 2.5
Генетическая классификация горючих сланцев СССР [10]
Генетический
класс
керогена

Фитопланктон иты
Фациально-
генетический
тип
Относительно
глубоководные
морские
фитопланктон иты
Тип бассейна
седиментации
Относительно
глубоководные
зоны моря
(более 200 м)
Пример
Оленекские

Прикаспийской синекли-
зы
Геотектонический
режим
Депрессии древней
платформы
Окраинные области
древней платформы

Петрографические типы
А1-Са-К-
Alg+K-ht
Al-K-Alg
Качество,
направление
использования

Низкокачественные;
энергетическое, утилизация
зольной части

Продолжение табл.
Генетический
класс кероге-
на
Фациально-
генетический
тип
Открыто
морские фито-
планктониты
Мелководно-
морские
фитопланктон иты
Прибрежно-
морские
фитопланктон иты
Тип бассейна
седиментации
Открытая
часть моря
(глубина 100-
150 м),
аэрируемые воды
нормальной
солености
Депрессии
относительно
мелкого моря
(до 100 м)
Мелкое море
(до 100 м)
Прибрежное
мелководье
Пример
Кукерситы
Волжские
Вычегодские
Омолонские
Барзасские
Припятские
Сев.
Кавказские,
Закавказские
Волжские
Вычегодские
Байсунские
Сузакские
слои
Зап.
Сибирские
Геотектонический
режим
Внутриплатформен-
ные синеклизы и
впадины
Прогиб
субплатформенной зоны
Внутриплатформен-
ные впадины и
синеклизы
Активизированные
зоны молодых
платформ
Петрографиче
ские типы
Ca-T-Alg
Ca-K-Alg
Ca-K-Alg
Al-K-Alg
Ca-Al-K-Alg
Ca-Al-pvt+K-
Alg
Качество,
направление
использования

Высококачественные, среднекаче-
ственные;
теплотехническое,
энерготехнологическое

Низкокачественные;
энергетическое, утилизация
зольной части
Среднекачествен-
ные,
низкокачественные;
энергетическое,
энерготехнологическое,
утилизация
зольной части

Продолжение табл. 2.5
Генетический
класс кероге-
на
Фитопланк-
тониты с
участием фито-
бентоса и
высших
растений
Фациально-
генетический
тип
Морские фи-
топланктониты
Озерно-
лагунные
(опресненные)
фитопланкто-
ниты
Озерно-
лагунные
(солоноватые)
фитопланкто-
ниты
Озерные
(пресноводные)
фитопланкто-
ниты
Озерно-
болотные фи-
топланктониты
Тип бассейна
седиментации
Межрифовые
области моря
Опресненные
бассейны,
периодически
сообщавшиеся
с морем
Часть лагуны -
озера с
солоноватым
режимом вод
Крупные
пресноводные
озера
Зарастающие
озера (озерно-
болотный
режим)
Пример
Сланцы Подо-
лии
Болтышские

Новодмитровские
Песочненские
Ротмистров-
ские
Кендерлык-
ские
Забайкальские
Иркутские
Геотектонический
режим
Окраинные области
древней платформы
Тектоническая
депрессия древней
платформы
Депрессии древней
платформы на месте
соляных штоков
Орогенные зоны
заключительной
стадии развития
геосинклинали
Активизированные
зоны молодой
платформы
Активизированные
зоны древней
платформы

Петрографические типы
-
A-Al-cM+T-
Alg
Al-K-Alg
Si-K-Alg
Al-K-Alg
A-Al-cM
A-Al-cM+T-
Alg
A-Al-cM
Качество,
направление
использования
-

Высококачественные;
технологическое

Низкокачественные;
энергетическое
От
высококачественных до
низкокачественных;
широкий спектр
Преимущественно
среднекачествен-
ные; перспективы
использования не
установлены

Окончание табл. 2.5
Генетический
класс кероге-
на
Фитобенто-
ситы
j
Фациально-
генетический
тип
Морские фи-
тобентоситы
1 Зоофито- j Морские зоо-
i планктониты | фитопланкто-
| ниты
| Зоопланкто-
| ниты
Морские зоо-
планктониты
Тип бассейна
седиментации
Области
развития зарослей
морских трав и
водорослевых
лугов
Шельфовые
области
Прибрежные
части моря
Пример
Волжские
Карпатские
Кавказские
Крымские
Киргизские
Диктионемо-
вые
Граптолитовые
Доманиковые
Геоте кто н и ч ее к и й
режим
Внутриплатформен-
ные впадины и си-
неклизы
Передовой прогиб
геосинклинальной
области
Внутриплатформен-
ные впадины и си-
неклизы
Внутренний
передовой прогиб
геосинклинали
Прогиб
субплатформенной зоны
Петрографиче
ские типы
Ca-Al-pvt
Al-Si-pvt+cM
Al-Ca-K-
Alg+K-ht
Качество, направ- 1
ление
использования j
Высококачествен- j
ные; тсхнологиче- i
ское

Низкокачественные: утилизация
зольной части

Низкокачественные; перспективы
использования не
установлены

2.3.2. Свойства горючих сланцев
Одним из основных факторов, определяющих практическую
ценность горючих сланцев того или иного месторождения, являются их
качество и технологические свойства. Сведения о них базируются в
основном на лабораторных данных технического и химического анализов,
результатах полукоксования в реторте Фишера и технологических
исследованиях.
В табл. 2.6 приведены прежние основные требования ГОСТ к
показателям качества сланцев, предназначенных для сжигания и
термической переработки на разрабатываемых в СССР месторождениях.
Таблица 2.6
Показатели качества горючих сланцев [10]

Месторождение
Эстонское
Ленин-
градское
Направление
использования
Переработка
на газ и смолу
Пылевидное
сжигание
Подземная
добыча
Открытая
добыча
Для обжига
цементного
клинкера
Переработка
на газ и смолу
ГОСТ
20442-75
7754-84
7754-84
7754-84
7755-67
20442-75
Показатель качества
Теплота сгорания
(мокрое обогащение),
мДж/кг
13,82
12,98
-
-
12,14
if
II
Pi
d о
с *o
<u о
12,98
-
11,51
10,26
12,98
10,89
о
I*
1 *
S a
о о
X
3
0Q
-
-
-
-
-
s
u
a
00
s
ЭС
i
CL
<U
eC
О
U
12
12
14
14
14
--—-■
e
§
&
en
CO
Oh
25-125
0-300
0-300
0-300
0-30
T(M25~
147

Окончание табл. 2.6

Месторождение
Кашпир-
ское
Направление
использования
Пылевидное
сжигание

Технологическое
использование
Пылевидное
сжигание
ГОСТ
7754-84
3144-71
7917-71
о
s х
ж <u u
гора
огащ
Дж/к
u vo 5
со О
ё «
§ о
S °-
Н
-
"
Показатель качества
$Ж
х >-С
а?
о 5
о «
ев Э
(- со
о fc?
g vS
£°
9,84
9,63
8,79
о
I*
1 =
§ 3
S со
о О
Ч °
О
X
CQ
-
11,5
"
^
о^
S
5
«и
Я
X
*
О.
0>
§
и
14
21
21
2
s
в
о
о
D.
<D
2
3
ft-
0-300
25-100
0-200
2.3.2.1. Выход смолы и продуктов полукоксования
По выходу продуктов полукоксования - смолы, газа, полукокса -
можно получить представление о поведении горючих сланцев в
процессе термической переработки и оценить их химико-технологический
потенциал. Сланцы различных месторождений весьма существенно
различаются по выходу основного и наиболее ценного продукта -
сланцевой смолы. Наиболее высокий выход смолы (более 15-20%)
имеют кукерситы, сланцы Рубежинского, Болтышского, Кендерлыкско-
го, Чернзатонского и некоторых других месторождений. Сланцы
большинства месторождений мира имеют сравнительно низкий (менее 10-
12%) выход смолы, а у диктионемовых и менилитовых сланцев эта
величина не превышает 3-4%. В пределах отдельных участков или по
различным пластам одного месторождения этот показатель может также
резко изменяться. Выход смолы зависит от двух основных факторов -
содержания в сланце органического вещества и смолоотдачи, т.е.
выхода смолы на органическое вещество сланца. Этот показатель для
горючих сланцев разных месторождений колеблется от 15-20 до 70-75%.
148

Наибольшая доля химического потенциала органического вещества при
термической деструкции переходит в смолу полукоксования сланцев:
кукерситов (60-70%), припятских (50-55%), кендерлыкских (48%), Мэ-
сот (64%), Грин-Ривер (65-75%). Содержание смолы в органической
массе горючих сланцев большинства месторождений мира составляет
30-45%.
На выход смолы из горючих сланцев без учета температурного
режима переработки основное влияние оказывают петрографический
состав и степень химического превращения исходного органического
вещества [14]. Выход смолы не всегда остается постоянным в пределах
промышленного контура месторождения. Изменения наблюдаются как
в мощности промышленного пласта, так и в площади распространения
сланцев. Среди горючих сланцев по содержанию органического
вещества выделяют три вида, %: богатые - свыше 20, среднего содержания -
10-20, бедные - меньше 10.
По выходу смолы также выделяют три основных вида: высоко-,
средне- и низкосмоляные сланцы.
Высокосмоляной вид - самый богатый по выходу смолы (20-40,
иногда до 45% на сланец и более). Выход смолы на органическое
вещество, как правило, превышает 40%. Соотношение С/Н в смоле 8-8,5.
Для получения 1 т сланцевой смолы требуется переработать 4-6 т
сланца. На базе таких сланцев могут быть организованы
высокопроизводительные предприятия химического профиля. Кроме топлив из
сланцевой смолы полукоксования и ее дистиллятных фракций может быть
получен обширный ассортимент сланцехимических продуктов. К этому
виду относятся горючие сланцы многих месторождений Европы,
Америки, Азии, Африки, Австралии (табл.2.7).
Содержание органического вещества в высокосмоляных горючих
сланцах - 30-45%. В основной своей массе такие сланцы имеют
сапропелевый или сапропелево-гумусовый состав. Сланцы некоторых
месторождений непосредственно используются для производства
химических продуктов и сжигания без глубокого обогащения. Как правило,
сланцы, за исключением тасманитов, содержат небольшое количество
149

серы. Смолы обычно малосернистые, содержание азота в них
незначительное - не более 1,5%. Содержание фенолов в смоле нередко
превышает 20%. Теплота сгорания 8400-19000 кДж/кг.
Таблица 2.7
Месторождения высокосмоляных горючих сланцев [14]
Месторождение
1 Илфорд-Рилсон
1 Хартли-Вейл
1 Альфа
Муррурунди
1 Бэриган
1 Каперти-Уолган
| Преоленна
1 Пелион
Ваккерстром
Верхнесилезские
Глен-Дэвис
Эстонское
Ленинградское
Зеефельд
Баффл-Крик
Овьедо
Мерид
Мэсот
Рибесалбес
Оренуки
Безаро
Илл авара
Страна
Австралия
Тасмания
ЮАР
Польша
Австралия
Эстония
Россия
Австрия
Австралия
Испания
Швейцария
Таиланд
Испания
Новая Зеландия
Италия
Австралия
Возраст
Р
Р-С
Р
Р
Р
Р-С
Р
Р-С
С
С
Р
о2
о2
Т
£-Ng
С
Т
£-Ng
Ng
£-Ng
£-Ng
P
Выход смолы на
сланец,%
62-81
62
20-60
48-61
48
40-47
40
36
36
6-32
30
20-40
20-33
15-30
10-33,7
30
27
26-42
26
24
24
20
Среднесмоляной вид - имеет выход смолы 10-20% на сланец.
Выход смолы на органическое вещество 30-40%. Характерная особенность
этого вида - неоднородность и частая изменчивость петрографического
состава как по разрезу, так и по площади сланценосной толщи. В
пределах одного и того же месторождения нередко залегают пласты
преимущественно сапропелево-гумусового или гумусово-сапропелевого
состава с заметным преобладанием одного из них. По этой причине
наблюдаются резкие колебания в выходе смолы от условной органиче-
150

ской массы. Поскольку кероген сланцев различается химическим
составом, то и состав смол разнообразен. В одних смолах наблюдается
повышенное содержание ароматических углеводородов, в других - смолы
содержат больше парафинов или сернистых соединений. Различаются
смолы по выходу отдельных фракций и их составу.
Запасы разных месторождений обычно составляют многие
миллиарды и даже сотни миллиардов тонн. Представителями подобного вида
горючих сланцев являются месторождения Грин-Ривер (США), Бол-
тышское (Украина), Тремембе (Бразилия), Пуэртольяно (Испания) и др.
(табл.2.8).
Смолы, получаемые из сланцев данного вида, как правило,
сернистые. Содержание сернистых соединений в сланцах некоторых
месторождений превышает 10%. Сераорганические соединения
представлены меркаптанами, сульфидами, дисульфидами, полисульфидами, тио-
феном и его гомологами, би- и полициклическими соединениями.
Некоторые смолы содержат повышенное количество парафина (до 8,4%).
Содержание азотистых соединений в сланцевых смолах - от сотых
долей процента до 1,5-3% и выше.
Таблица 2.8
Месторождения среднесмоляных горючих сланцев [14]
Месторождение
Эль-Луджана
Амхрест
Молларо и Метауро
Алексинац
Рома
Новая Скотия
Эрмело
Дорсет, Норфолк и др.
Нижний Валун-Инджун
Пуэртольяно
Бессонковское
Альберт
Болты шское
Аляска
Вурнарское
Страна
Иордания
Бирма
Италия
Югославия
Австралия
Канада
ЮАР
Англия
Австралия
Испания
СССР
Канала
СССР
США
СССР
Возраст
К
£-Ng
К
£-Ng
J
С
С
J
J
Р-С
J
С
£-Ng
J
J
Выход смолы на сланец, %
До 20,0
До 20,0
18-20,0
До 18,0
10-18,4
18,8
17,6
13-18,4
9,9-18,4
17,6
17,6
До 17,4
15,0
10-15,0 1
14,7
151

Окончание табл. 2.8
Месторождение
Латроба
Ньюфаундленд
Кендерлыкское
Луалаба
Сидра
Квебек
Кашпирское
Ирати
Антанифоси
Колорадо (Грин-Ривер)
Монтерей и Сискуок
Аляска
Кусейр
Байсунекое
Меби-Муса
Пиринское
Отён
Брезникское
Страна
Тасмания
Канада
СССР
Заи£
Польша
Канада
СССР
Бразилия
Мадагаскар
США
ОАЭ
СССР
Иордания
Польша
Франция
Польша
Возраст
Р
С
Р-С
J
Q
с
j
р
£-Ng
£-Ng
£-Ng
£-Ng
J
£-Ng
к
£-Ng
P
£-Ng
Выход смолы на сланец, %
14,0
До 14,7
13,5
13,4
13,4
12,0
и,з
11,3
11,0
10,4
10-15,0
10,5
10,5
10,3
10,9
10,4
10,0
10,0
Низкосмоляной вид характеризуется выходом смолы на сланец в
среднем менее 10% (табл.2.9). Сланцы данного вида составляют
основную массу мировых запасов. Сланцы бедны органическим веществом
(10-15%), которое в основном имеет гумусово-сапропелевый состав.
Особенностью месторождений горючих сланцев данного вида является
совместное нахождение в разрезе сланценоснои толщи пластов сланца
и углей, Нередко наблюдается переход сланца в угли.
Таблица 2.9
Месторождения низкосмоляных горючих сланцев [14]
Месторождение
| Тремембе
Лотиана
Сабина Сургарло
1 Эль-Нулар
Танжер
Маоминское
[ Ваньяс j
Страна
Бразилия
Шотландия
Австралия
Чили
Марокко
КНР
Франция
Возраст
£-Ng
J
С
£-J
к \
£-Ng
К
Выход смолы на
сланец, %
4-21,0
8-17,0
8-16,0
8-13,0
7-16,0
8-9,0
7-12,2
152

Окончание табл. 2.9
Месторождение
Сандакра
Квебек
Херинг
Диллон-Делл
Эйн-Бокуек
Мессел
Сирийские
Пиринское
Омане
Радомирское
Нерке
Фушуньское
Новая Шотландия
Манитоба
Саскачеван, Оклахома
Ум-Барек
Эфье
Северак-ле-Шате
Карвендел
Серо-Ларго
Карпатские менилитовые
Вестерготланд
Ченоголова
1 Брауншвейг
Дотернхаузен (Вюртенберг)
[ Боровдольское
Страна
Швеция
Канада
Австрия
США
Израиль
ФРГ
Сирия
Болгария
Франция
Болгария
Швеция
КНР
Канада
Канада
США
Израиль
Израиль
Франция
ФРГ
Уругвай
Польша, СССР
Швеция
Польша
ФРГ
ФРГ
Болгария
Возраст
£-Ng
С
£-Ng
Р
£-К
Тг
К
£-Ng
Р
£-Ng
G-S
£-Ng
D-C
К
D-C
К
К
J
Т
Р
£-Ng
G-S
J
J
J
£-Ng
Выход смолы на
сланец,%
3-15,0
7-14,6
1-13,0
8,3
7-8,0
7,0
6,5
5-10,0
5-10,0
5-9,0
5-7,0
4,7
5,3
5,2
4-9,0
3-8,0
4-10,0
1-4,0
3,0
3-5,0
2-12,0
3-4,0
3-13,0
4,5
3-4,8
5-8,0
2.3.2.2. Теплота сгорания
Горючие сланцы из-за высокой зольности и низкого теплового
эффекта в целом относятся к низкосортным видам минерального
топлива (табл.2.10). Основным показателем, по которому оценивается
теплотехнический потенциал топлива, является его низшая теплота
сгорания. Теплота сгорания горючих сланцев различных месторождений, а
также различных пластов и участков одного месторождения может
колебаться в широких пределах от 4-5 до 20-25 МДж/кг. Наиболее высо-
153

кой теплотой сгорания - более 15 МДж/кг - характеризуются горючие
сланцы отдельных слоев и пластов Эстонского, Ленинградского, Рубе-
жинского, Болтышского месторождений, некоторые сланцы Австралии,
Новой Зеландии. Большинство горючих сланцев мира имеют среднюю
8-12 МДж/кг или низкую - 5-8 МДж/кг теплоту сгорания.
Таблица 2.10
Характеристика различных видов топлива [10]
00
а.
•е-
о
Ь
-0
=:
Е
3
to
Длинно- |
пламен- j
и
3
Угли каменные
ш
О
та
U
—
Си
s
3
СО
о
о
ы
о
s
3
с
Н
s
3
X
<
>-*
S
о
о.
us ~
С л
а ^
я о
1 Характеристика топлива
| содержание влаги, %
30
40
32
13 | 6 | 3,2 | 3,5 | 3,4 | 5,5
3,0
14
21 |
Г низшая теплота сгорания, мдж/кг ]
12,4
11,2
12,5
23,6 | 26,9 | 29,1 | 29,8 | 30,8 | 28,6
40,8
9,3
7,5
1 содержание золы, %
1,0
1
8,5
2
27,0
3
11,0
4
11,0 1
5 1
11,0
6
10,7
7
8,5
8
9,7
9
-
10
50,0
11
60,0
12
общее содержание серы, % |
0,4
3,7
3,6 | 2,9 | 2,5 | 2,0 | 1,5 | 1,9
-
2,0
5,0
Характеристика горючей массы |
Содержание в органической массе, %
1 углерода |
^L.
58
70
77 | 81 | 84,6 | 87 | 90,6 | 93,8
86,8
77
66,1 |
водорода |
6,1
0,6
1
42,5
8,3
20,4
5,8
2,6
2
33,0
10,0
23,6
4,9
1,4
3
19,0
14,2
Теш
28,3
5,4 | 5,4 | 5,2 | 4,9 | 4,3 | 1,9
азота
1,6
4
1,6
5 1
1,6
6
1,6
7
1,6
8
1,2
9
кислорода
11,9 | 8,8 | 6,0 | 4,4 | 1,9 | 1,1
Соотношение С/Н
14,3 | 15,0 | 16,3 | 17,8 [ 21,0 | 49,3
юта сгорания органической массы, МДз
32,7 | 33,9 | 35,5 | 36,0 | 36,1 | 34,4
12,6
0,45
10
6,9
к/кг
.__-...!
9,7
0,4
11
10,6
_7£_
_36,4j
7,9 |
~2j\
12 1
17,П
8,4
3Mj
154

Окончание табл. 2.10
СП
СО
о
О-
85
0,43
■е-
о
Н
70
0,4
1
45
Угли каменные
СО
с й
о £
S s
44 |
3
СО
о
3
X
Q.
S
JQ
ffi
О
О
О
5
3
о
Выход летучих, %
39 | 30 | 22 | 13
Эквивалент пересчета в условное
0,47
0,8 | 0,92 | 1,0 | 1,0 | 1,05
н
S
Я*
CCJ
е-
<
3,5
со
со
2
-
топливо
0,97
1,4
н
X
о
Си
85
0,32
S
С ез
я и
со
80
0,25
2.3.2.3. Сернистость
Содержание серы в горючих сланцах может колебаться от долей
процента до 5-6%, а в отдельных случаях достигать 8-12%. Сера
содержится в виде сульфидов (пирит, марказит), сульфатов (гипс, сульфаты
железа) и в органических соединениях. Основную роль в балансе
сернистых соединений играют сульфидные и органические разновидности
серы, а соотношения между ними в различных горючих сланцах могут
колебаться в широких пределах. В кукерситах преобладает сульфидная
сера (до 60-80%), органическая составляет 20-30%, сульфатная - 2-6%.
В волжских сланцах в основном присутствует органическая сера (до
70%), на долю сульфидной приходится 20-50%, сульфатной - 2-8%.
Органическая и сульфидная сера являются горючими. При
энергетическом использовании горючих сланцев она разрушает поверхности
нагрева котельных установок, переходит в сернистый газ и уходит в
атмосферу, загрязняя ее. При сжигании карбонатных сланцев часть
серы в условиях топочных процессов соединяется с известью и остается в
золе.
При термической переработке сланцев органическая сера
переходит в состав жидких и газообразных продуктов, что является одной из
основных причин, затрудняющих использование высокосернистых го-
155

рючих сланцев. Поэтому содержание серы рассматривается как один из
основных показателей их качества.
2.3.2.4, Зольность и содержание минеральной углекислоты
Зольность горючих сланцев является одним из основных
оценочных критериев. Зольный остаток от сжигания сланцев, в зависимости от
их состава, может составлять от 45 до 85%. Чем выше выход золы, тем
меньше содержание органического вещества, тем ниже теплота
сгорания сланцев и выход смолы (табл.2.11)
По химическому составу сланцевой золы выделяют: силикатный,
алюмосиликатный, алюмосиликатнокарбонатный и карбонатный виды
(табл. 2.12). Зола силикатного и алюмосиликатного видов может найти
применение при производстве каменных литых изделий, минеральной
ваты, при изготовлении легкого наполнителя бетона и пластмасс. Зола
алюмосиликатного вида может быть также использована для
извлечения алюминия, получения на ее основе цемента, производства стекло-
кристаллического материала типа ситалла. Зола карбонатного вида
пригодна для известкования кислых почв, может быть использована для
получения высококачественного вяжущего.
Содержание золы в горючих сланцах является условным понятием
и не соответствует содержанию в них неорганических веществ [10].
При сжигании сланцевого топлива в зависимости от характера
неорганической части происходят различные процессы разложения и
соединения, которые сопровождаются тепловыми эффектами. Так, например,
разложение карбонатов кальция и магния, выделение гидратной воды
алюмосиликатов - эндотермические процессы, а горение пирита и
марказита, образование сульфата кальция, соединение оксида кальция с
силикатами напротив, сопровождаются экзотермическими эффектами.
Основной причиной расхождения между значениями зольности и
содержания неорганической части является углекислый газ,
выделяющийся при нагревании и разложении карбонатов, содержание которых в
156

горючих сланцах некоторых месторождений достигает 50-60%.
Поэтому при определении содержания органической массы и для составления
балансов продуктов сжигания важно знать выход углекислоты
карбонатов. В табл. 2.13 приведены значения минеральной составляющей с
учетом образующегося СОг для горючих сланцев некоторых
месторождений. Кроме того, в коксозольных остатках термической переработки
сохраняется определенное количество невыгоревшего органического
вещества. Его содержание в зависимости от состава минеральной части
и применяемой технологии может составлять до 10-15% и более.
Поэтому состав золы является одним из определяющих факторов при
выборе технологии переработки и сжигания, а также способов утилизации
шлакозольных остатков.

Таблица 2.11
Виды горючих сланцев по выходу золы [14|
Месторождение | Страна
■;
I
Содержание | Теплота сгорания,
золы, % ! кДж/'кг
Выход смолы на
сланец,%
Малозольный вид
Орепуки
Эрмало
: Прибалтийский бассейн
Глен-Дэвис
| Мэсот
Новая Зеландия
ЮАР
СССР
Австралия
Таиланд
32,7
42,5
40-60,0
51,6
20900
18800
14600-16700
14600
56,4 14600
24,8 |
13-37,8 !
20-40,0 |
30,0
26-42,0
. 1
Среднезольный вид
Кашпирское
Пуэртольяно
Новая Скотия
Болты шское
Кендерлыкское
Байсунское
Уртабулак
Любанское
Грин-Ривер
Антанифоси
Отён
СССР
Испания
Канада
СССР
США
Малагасийская республика
Франция
60,3
62,8
62,4
65,0
63,7
66,0
60,0
67,0
66,9
69,0
70,8
9900! 13-25,0;
11900
12500
10400
12500
10400
10400
5400
До 8400
-
8800
17,6
17,8
15,0
17,0
10,3
9,4
8,8
10-15,0
11,0
10,0

Окончание табл. 2.11
| Месторождение
Страна
Содержание
золы, %
Теплота сгорания,
кДж/кг
Выход смолы на 1
сланец,%
Высокозольный вид
Египетское
Оленекское
Мидлэнедские
Карпатские менилитовые
Фушуньское
Алексинац
Нерке
Ум-Барек
Рионское
Тремембе
Вюртембергское
Лотиана
ОАР
СССР *
Шотландия
СССР
Китай
Югославия
Швеция
Израиль
СССР
Бразилия
ФРГ
Англия
73,8
73,0
77,8
78,1
78-80
79,0
79,0
79,0
80,3
82,3
84,0
66-80,0
6300
6300
5800
5800
4200-5800
7500
8400
6300
3700-7300
2500-3700
4000
5800
6,6
5,0
8,2
4,0
3-6,0
10,0
7,0
6,4
4,0
4,0
4,5
8,2
Таблица 2.12
Химический состав золы сланцев некоторых месторождений, % мае. |14)
Месторождение
Глен-Дэвис
Касмалия
Ухтинское
Верхнесиневидное
Страна | Si02 | А1203 | Fe203 | CaO | MgO | Na20 | К20 | S03 | Р205
Силикатный вид
Австралия
США
СССР
СССР
81,5
75,8
71,6
71,9
10,1 | 3,0
19,1
11,2
16,3
3,8
6,1
0,8
1,4
8,1
1,9
0,8
0,9
1,6
1
-
-
-
-
3,8
2,8
2,7
2,0
-
-
0,6
0,8
-
-
0,38
-

Продолжение табл. 2.12
| Месторождение
| Тасманиты
I Дилижанское
1 Нью-Хартли
! Серро-Ларго
1 Новодмитриевское
; Элько-Невада
i
! Нор-Аревикское
: Кварнторп
: МЭСОТ
Страна
Австралия
СССР
Австралия
Уругвай
СССР
США
2
СССР
Швеция
Таиланд
Si02
70,5
69,8
68-90,7
66,8
66,6
65,5
| з
! 64,4
1 62,4
! 60,8
А1203
13,5
14-24
0,9-3,8
14,5
16,7
Fe203
6,9
5-7
-
10,7
9,4
25,5
i 4 ' 5
i
20,7 ! 9,1
17,6 j 10,7
! 19,9
! 4,8
CaO
1,8
2,1
0-1,9
0,6
1,5
0,6
6
1,9
1,2
3,3
MgO
2,1
1,4
0-1,6
1,5
0.1
0,8
7
0,2
1,7
3,8
Na20
0,06
0,3-0,9
0,4-2,5
0,6
-
"
8
-
"
"
K20
2,8
1,5-2,0
0,3-3,3
3,0
4,7
-
9
3,4
6,4
"
S03
1,0
0,1-
0,4
0-0,7
1,5
1,1
^~ 10 -4
1,4
-
P2O5
-
0,09-
0,5
-
-
-
-
11
0,1
-
! ЮАР
Зрмело
Новая Сккотия
Пуэртольяно
Фушуньское
Гуандун
Лотиана
Антанифоси
Новая Шотландия
Рионское
Отён
Тремембе
Вествуд
Канада
Испания
Китай
Китай
Англия
Малагасийская
республика
Канада
СССР
Франция
Бразилия
Шотландия
59-61,9
61,1
56,6
62,3
56,2
55,7
57,3
59,5
58,7
48-57,3
55,8
55,7
30-
31,7
30,1
27,7
26,7
26,5
25,0
24,8
23,6
21,1
28,1
26,7
25,0
2,9-4,5
5,0
9,1
6,1
10,0
9,9
8,7
8,5
9,6
5-9,2
8,5
9,9
0,3-1,9
1,1
2,6
0,1
0,8
2,7
-
3,1
3,7
1-6,7
2,8
2,7
0,3-1,7
1
2,2
1,8
1,7
3,1
-
1,8
1,9
2,6
3,7
3,1
-
-
0,5
-
-
0,9
-
0,5
-
1,8-2,8
-
-
2,1
1,1
0,3
3,0
3,9
0-0,6
-
2,3
3,4
1,9-2,6
2,5
2,7
i |
-
0,5
-
-
0,9
3,0
0,7
1,4
0,3-
5,9
-
0,9
-
-
-
-
-
-
0,1
-
-

Продолжение табл. 2.12
1 Месторождение
! Орепуки
Туровское
Байсунское
Юта
Брезникское
j Омане
Кендерлыкское
Сирийское
Нэби-Муса
Эстонские
Эфье
| Посидонское
| Ленинградское
! Айювенское
| Вюртемберг
| Кашпирское
! Эйн-Бокуек
Колорадо
Египетское
Савельевское
Страна | Si02 | А1203 I Fe203
Новая
Зеландия
44,2
28,1
20,5
СаО
4,6
MgO
1,4
Na20
0,7
К20
0,07
so3
0,1
Р205
-
Алюмосиликатно-карбонатный вид
СССР
СССР
CUJA
Болгария
Франция
СССР
44,2
40-43,4
50,4
42,5
47,0
58,5
15,2
15-
17,1
17,3
18,8
15,8
3,8
7,5
9-11,1
20,9
7,5
7,6
7,2
17,8
10-16,6
14,8
15,2
17,8
5,8
2,3
2,4
6,0
3,2
-
5,1
4,5
4,9-7,3
-
-
0,5
-
-
1,7
4,0
7,5
9,2
-
2,6
0,4
4,0
0,2
-
-
-
-
1,1
Карбонатный вид
Сирия
Иордания
СССР
Израиль
ФРГ
СССР
СССР
ФРГ
СССР
Израиль
США
ОАР
СССР
10,4
7,0
31,0
12-23,5
39,5
37,1
36,6
35,6
48,9
9-11,6
30-43,6
49,9
48,0
3
7,5
8,6
3,7-
10,1
11,0
10,4
11,6
12,2
10,2
2,5
9-13,2
12,8
16,3
,8
7,5
6,0
2-5,8
6,5
4,9
6,0
6,8
7,7
3,6
9-4,7
4,4
4,75
79,8
76,6
40,0
52-69,4
38,0
35,7
31,9
29,4
28,7
25-30
15-23,5
20,8
24,4
2,6
1,4
5,0
0,85
1,7
3,2
1
1,7
1,8
10,0
16,9-9,3
2,3
2,1
-
-
-
-
3,0
2,3-5,5
0,8
0,2 | 4,2
3,5
з,з
3,8
-
1,5-4,8
1,0-4,0
1,8-2,8
1,0
1
-
-
5,5
1,3
9,5
4,2
7,1
7,6
5,7
1,0
1,5-
2,2
4,5
1,6
3,2
-
-
-
0,1
1,6
-
1,0
-
-
3,0
-
-

Окончание табл. 2.12
\ Месторождение
1
1 Чудовское
1 ,
1 Ашанское
! Сысольское
! Буинское
i Бессоновское
Страна | Si02 |
31-44,5
35-61,9
42,5
39,5
43,9
А1203 |
7-10,9
1-7,3
20,0
12,9
7,3
Fe203 I
4-7
2-3,9
20,0
12,1
12,5
СаО
25-40,6
18-46,8
28,2
21,1
19,5
1 MgO
j 4-18.8
j
! 2-10
2
3,4
2,1
Na20
-
-
-
-
"-
к2о ! so,
- 1 3,6-
! 4,1
-
-
-
"
4-5,8
4,99
8,55
-
P2O5 |
0.1-0,2 j
1
1
1,2 |
0,5 !
1
1

Таблица 2.13
Химический состав зольной части горючих сланцев
некоторых месторождений [10]

Месторождение
Кашпирское
Перелюбское
Коцебинское
Рубежинское
Чаганское
Ухтинское
Сысольское
Экибастуз-
ское
Эстонское
Болтышское
То же
Верхнесине-
видное
Любанское
Кендерлык-
ское
Байсунское
Уртабулак
Сангрунтау
Щурасан
Содержание
на сухое
вещество, %
С02
7,7
7,9
14,5
10,4
15,4
13,0
7,7
4,0
19,3
0,5
1,2
0,8
17,0
5,5
6,8
8,6
1,3
27,3
золы
65,3
46,1
49,4
40,2
52,4
75,5
66,2
70,9
46,5
57,5
61,4
76,6
67,0
57,4
63,2
60,3
74,8
63,2
Содержание в золе, %
Si02
38,0
40,5
20,1
31,9
29,9
66,4
46,1
60,3
23,1
65,8
59,6
73,8
36,8
57,4
45,5
34,7
55,0
19,2
Al203+Fe203
28,8
17,3
15,6
14,1
18,0
6,0
20,8
31,6
9,3
26,2
28,0
19,8
16,0
20,3
23,2
19,6
22,0
12,4
K20+Na20
5,2
2,8
1,7
2,6
-
1,0
4,4
-
2,5
4,3
4,2
1,9
-
2,7
2,2
7,1
1,6
1,1
MgO+CaO
21,1
24,6
40,0
35,5
37,1
24,1
20,1
3,4
60,7
3,6
5,1
1,8
32,2
14,7
22,8
26,7
15,6
59,6
S03
5,6
11,6
18,9
13,2
10,4
1,6
7,3
0,2
3,3
Нет
3,0
5,3
5,0
3,3
8,3
11,8
6,2
5,1 |
2.3.2.5. Влажность
Вторым важным показателем, характеризующим
теплотехнические свойства горючих сланцев, является влажность рабочего топлива.
Содержание влаги снижает теплоту сгорания и его теплопроизводи-
тельность, вследствие увеличения расхода тепла на испарение.
В природных условиях горючие сланцы содержат воду в
различных состояниях: гигроскопическая влага, вода набухания, пленки
смачивания и т.д. Практический интерес представляет влажность сланца в
163

рабочем состоянии, г.е. влажность добываемого и перерабатываемого
сланца, так как процедура высушивания сланцев с повышенной
влажностью приводит к увеличению себестоимости производимой
продукции.
По содержанию влаги горючие сланцы различаются: с высокой
влажностью ~ 20-30% и выше, со средней - 10-20% (разрабатываются и
перерабатываются без предварительной сушки), с низкой - менее 10%.
В СССР действовавшими государственными стандартами для
термической переработки горючих сланцев были установлены нормы
влажности: для прибалтийских сланцев - не выше 14, для волжских - не более
21%.
2.3.2.6. Крепость, прочность, плотность и пористость
Крепость горючих сланцев и вмещающих горных пород имеет
значение для выбора технологии ведения подготовительных работ и
очистных подземных горных работ, связанных с добычей, средствами
механизации добычи, дробления, размола и т.п. Прочностные свойства
горючих сланцев зависят от многих факторов: сланцы с преобладанием
глинистой составляющей имеют меньший предел прочности, по
сравнению с известняковыми сланцами. Сростки органического вещества и
известняков обладают почти такой же прочностью, что и сами
известняки.
Плотность горючих сланцев зависит от доли органического
вещества, его распределения в минеральной массе и минералого-
химического состава (табл.2.14).
На показатель плотности сланцев существенно влияют и степень
их метаморфизма и различного рода включения. Так, почти все сланцы
Прибалтийского бассейна содержат известковые включения, а также
многочисленные известняковые скелетные остатки колоний мшанок,
раковин брахиопод, щитков трилобитов и других морских организмов.
В отдельных слоях сланца содержится до 50% известняковых включе-
164

ний и окремнелых стяжений и конкреций. Поэтому в зависимости от
содержания органического вещества и конкреций изменяется и
плотность сланца (1,5-1,99). Между плотностью сланца, содержанием
органического вещества и выходом смолы существует определенная
зависимость: чем выше содержание органической массы, тем больше выход
смолы и тем меньше плотность сланцев; с повышением зольности
плотность сланцев увеличивается.
Таблица 2.14
Плотность горючих сланцев [14]
Месторождение
Коронгское
Орепуки
Эр мело
Глен-Дэвис
Эстонское
Ленинградское
Байсунское
Новая Скотия
Пуэртольяно
Болтышское
Ирати
Кварнторп
Отён
Оленекское
Туровское
1 Египетское
1 Колорадо
1 Фушунь
1 Карпатские менили-
[товые сланцы
Страна
Австралия
Новая Зеландия
ЮАР
Австралия
Эстония
Россия
Узбекистан
Канада
Испания
Украина
Бразилия
Швеция
Франция
Россия
Россия
ОАР
США
КНР
Украина
Содержание
органического вещества, %
91,0
45,7
43,8
39,7
37,0
35,0
30,0
26,3
26,0
30,0
20,0
18,8
18,8
21,0
20,0
17,0
17,3
22,0
15,0
Плотность
0.9-1,0
1,46
1,58
1,6
1,5-1,93
1,5-1,9
1,8
1,8
1,8
1,9
1,8-2,45
2,09
2,03
2,2
2,2
2,23
2,2
2,29
2,3
Пористость - объем пор в единице объема горючих сланцев -
имеет немаловажное значение для термической переработки.
Пористость сланцев в основном находится в прямой зависимости от
микрокомпонентного состава органического вещества и химико-
минералогического состава минеральной массы, текстуры и структуры
горючих сланцев. Пористость сланцев песчано-глинистой минеральной
части иная, чем силикатной или карбонатной. На нее также влияет на-
165

личие в сланцах включений различного состава. Сланцы отдельных
слоев одной и той же толщи могут иметь различную пористость, как,
например, сланцы Эстонского месторождения (табл. 2.15).
Микропористость сланцев оказывает существенное влияние на скорость
диффузии газов внутрь кусков сланцев при полукоксовании. Обычно с
увеличением содержания органического вещества, пористость сланцев
уменьшается.
Таблица 2.15
Пористость горючих сланцев Эстонского месторождения [14]
Слои
горючих
сланцев
F
Е
D
С
В
А
Состав слоев сланцев
Известковый, содержит
до 30% включений
известняка
Известковый с
включениями известняка и
вкраплениями пирита
Глинистый с редкими
включениями известняка
Известковый, содержит
включения и прослои
известняка
Известковый, содержи!
включения известняка
Известковый, глинистый
с включениями
сапропелевого известняка
Содержание
органического
вещества, %
30,4
47,1
27,1
37,9
49,2
35,3
Выход
смолы, %
13-20
19-32
19-24
19,26
29-39
19-30
Пористость
(средняя)
23,7-31,8
(27,0)
13-15,0
(14,1)
10,5-28,0
(18,3)
5-24,0(14,5)
13,5-22,0
(17,5)
16,4-24,8
(18,4)
2.3.2.7. Сопутствующие минеральные компоненты,
редкие и рассеянные элементы
Основными минеральными компонентами горючих сланцев
являются: алюминий, кальций, кремний. Сопутствующими компонентами
являются: азот, железо, калий, магний, натрий, сера, фосфор. В
горючих сланцах многих месторождений установлено присутствие
различных микроэлементов, но значительная часть из них не образует про-
166

мышленных концентраций и относится к группе проходящих
элементов. Это, прежде всего стронций, галлий, иттрий, цирконий и др. В то
же время такие микроэлементы-примеси, такие как уран, молибден,
ванадий, рений в ряде случаев имеют повышенные концентрации в
сланцах и их извлечение представляет промышленный интерес. В качестве
примесей в горючих сланцах могут присутствовать: бериллий, бор,
ванадий, висмут, вольфрам, германий, молибден, никель, рений, титан,
уран, хром. Микрокомпонентами горючих сланцев являются: барий,
бром, галлий, индий, иод, итрий, кадмий, кобальт, литий, медь,
мышьяк, ниобий, свинец, селен, серебро, скандий, стронций, сурьма, теллур,
хлор, цезий, цинк, цирконий (табл.2.16).
Уран обнаружен в горючих сланцах формации Фосфория США
(концентрация U308 составляет 0,001-0,06%). В Швеции сырьем для
получения урана служат урансодержащие глинистые сланцы Биллин-
ченской возвышенности. Один пласт сланца мощностью 3,6 м содержит
более 300 г/т урана. Запасы 11з08 в урансодержащих сланцах
месторождений Ранстад (Швеция) - около 1 млн. т. Уран обнаружен в сланцах
месторождения Зеефельд (Австрия), в штатах Мичиган и Оклахома
США уран присутствует в углистых сланцах.
Молибден нередко присутствует в сланцах в заметных
количествах. Он обнаружен в золе сланцев Воронье-Волосковского, Кашпирско-
го, Савельевского и других месторождений Волжского бассейна, а
также в золе менилитовых сланцев. Молибден содержится в горючих
сланцах Японии, Швеции. Швейцарии, Австрии. Накопление
молибдена многие исследователи связывают с серосодержащими продуктами, с
действием сероводорода морских и озерных бассейнов. Установлено,
что в сланцах палеозойского и мезозойского возраста Европы и Японии
с увеличением в них содержания серы, возрастает содержание
молибдена. В пиритизированных сланцах штата Висконсин, США,
содержание молибдена в 5-20 раз больше, чем в непиритизированных.
167

Таблица 2.16
Содержание микроэлементов некоторых месторождений, % [14]
1
Элементы
Ni
Со
| Сг
Мо
W
Zr
Nb
Си
Pb
Ag
Sb
Bi
As
In
Cd
Y
La
P
Au
V
Sr
Ba
Li
Se
Те
Zn
Месторождение


градское,
Россия
0,001-
0,003
-
0,001
-
-
0,001-
0,03
-
0,001
0,001
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,003-
0,03
0,01-
0,03
0,03
He опр.
Бай-
сунское,

Узбекистан
0,01-0,03
0,001-
0,003
0,01-0,03
0,1-1,0
-
0,003-0,01
-
0,003-0,01
0,003
-
-
-
-
-
-
0,001-0,01
-
0,3-1,0
-
0,1-0,3
0,01-0,03
0,03-0,3
Не опр.
Бол-
тыш-
ское,
Украина
0,01-
0,03
0,001-
0,004
0,003-
0,03
-
Не опр.
0,003
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,001-
0,03
0,03-0,1
0,03-0,3
Не опр.
Каш-
пирское,
Россия
0,001-
0,03
0,001-
0,01
0,0001-
0,003
0,005-
0,03
-
0,01-0,03
0,001
0,001
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,3
-
0,0007-
0,02
До 0,1
Не опр.
Диктионе-
мовые
сланцы

Прибалтийского
бассейна
0,0036
0,003-0,007
0,0033
До 0,1
0,041
-
-
0,0073
0,042
0,00026
0,0001
-
-
-
-
-
0,007-0,01
-
-
0,088
0,0052
0,044
Не опр.
Ирати,

Бразилия
0,038
0,019
0,09
0,002
-
0,16
0,011
0,045
0,02
-
-
-
-
-
0,003
0,026
0,092
-
-
0,01
0,3
0,58
-
-
-
-
Грин-
Ривер,
США
-
-
0,007
0,001
-
-
-1
-1
0,09
0,001
-
-
0,08
-
-1
-
-
0,4
-
0,03
0,08
0,03
0,05
0,001 1
0,7]
о,Г|
168

Германий обнаружен во многих сланцах от тысячных долей
процента до 0,1%. Генетически он тесно связан с органическим веществом
сланцев. Этот элемент распределяется между гуминовыми кислотами и
остаточным керогеном, где находится в виде комплексных соединений.
Германий обнаружен в горючих сланцах девоно-каменноугольного
возраста штатов Огайо и Теннеси, США, с содержанием до 0,5% на золу.
Более высокие концентрации германия характерны для черных
горючих сланцев.
Ванадий - один из распространенных элементов горючих сланцев,
содержание его обычно 1, реже 1-4%. Основная масса ванадия
накапливалась при отмирании организмов бентоса.
Уран, ванадий, никель, медь, молибден связаны с органическим
веществом сланцев. Наиболее распространенной точкой зрения на
происхождение этих элементов в сланцах является гипотеза хемогенного
или сорбционного механизма накопления урана и сопровождающих его
элементов в органическом веществе. В настоящее время приводятся
доказательства прижизненного биогенного накопления планктоном этих
элементов. Проведенные исследования распространения урана и других
элементов, органического вещества, а также фауны и флоры в этих
отложениях подтверждают тесную корреляционную связь между
изменением радиоактивности среды осадконакопления и сменой живых
организмов. По предварительным данным, степень обогащенности
сапропелевого органического вещества ураном и сопровождающими его
элементами снижается от древних эпох к молодым.
Бериллий обнаружен в сланцах Брезниковского месторождения
Болгарии - 7-9,8г/т. Рений обнаружен в сланцах Средней Азии - 0,2-
21,4 г/т. Установлена его связь с сульфидной серой.
Горючие сланцы некоторых месторождений содержат целый ряд
сопутствующих компонентов в количествах, близких к
промышленным. Если учесть, что образование сланцезольных остатков от
сжигания сланцев в отдельных случаях достигает десятков миллионов тонн в
год, то создаются благоприятные условия для извлечения некоторых
минеральных компонентов. Особого внимания заслуживает алюминий,
169

содержание которого в пересчете на AI2O3 может достигать 31 %,
кремний, содержание которого в пересчете на SiC>2 достигает в отдельных
месторождениях 60 и даже 80%, кальций, содержание которого в
пересчете на СаО может составлять 25-50 и даже 79%, фосфор, натрий и др.
Таким образом, наличие попутных и сопутствующих полезных
ископаемых и редких элементов может существенно изменить
перспективы промышленного освоения сланцевых месторождений. При
условии комплексного использования горючих сланцев и залегающих
совместно с ними других полезных ископаемых может оказаться
экономически целесообразным переработка сланцев пониженной теплоты
сгорания.
2.4. ПРОМЫШЛЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРЮЧИХ
СЛАНЦЕВ
Имеется ряд публикаций [1,10,11,13,14,30], посвященных
классификации горючих сланцев. В качестве основных классификационных
признаков рассматриваются генетические, элементарный состав
органического вещества, показатели качества и технологические свойства
или разнообразные комбинации из перечисленных характеристик.
Некоторые сведения о классификации горючих сланцев были приведены
выше.
Первые попытки классификации горючих сланцев были сделаны в
1947 г. Добрянским А.Ф. и Кожевниковым А.В. Добрянский А.Ф.
уделял большое внимание вопросам классификации горючих сланцев. Он
считал, что рациональная классификация должна опираться на
элементный состав керогена и выделял пять классов горючих сланцев
(табл. 2.17).
Кожевников А.В. [11] предложил по выходу смолы выделить три
категории горючих сланцев: богатые - более 15%, средние - 8-14% и
бедные - менее 8%.
170

Шлаттер [10, 14] в качестве одного из основных
классификационных критериев оценки горючих сланцев, принимая во внимание
перспективу использования их в качестве сырья для получения жидкого
топлива, рассматривал выход смолы полукоксования на сухой сланец.
Таблица 2.17
Классификация горючих сланцев по элементному составу керогена [14]
[Классы горючих
сланцев
I
и
III
IV
V
Содержание, %
углерода
До 60
60-65
65-70
70-75
75-80
Водорода
До 7,3
7,3-7,8
7,8-8,3
8,3-8,9
8,9-9,3
Выход
смолы, %
18-25
25-35
35-45
45-57
До 67
Теплота
сгорания, кДж/кг
24300-26400
26400-28500
28500-31400
31400-35600
35600-37500
В 1970 г. Озеровым И.М. и Полозовым В.Я. [10, 14] в основу
предложенной промышленной классификации были положены
генетические признаки, теплотехнические и технологические свойства
сланцев, выделены три промышленных класса: энергетический,
энерготехнологический и технологический (табл.2.18).
Таблица 2.18
Промышленная классификация горючих сланцев [10]
Генетический
тип
Сапропелевый,
содержание
органического
вещества более
50%
Сапропелево-
гумусовый,
содержание
органического
вещества
менее 50%

Промышленный
класс

Энергетический

Технологический


нологический

Технологический
Низшая
теплота
сгорания, ккал/ кг
1800
2000
Более 1600
-
Выход
смолы на
сухой
сланец,%
Менее 15
Более 15
Более 10
Более 10
Вид

Карбонатный, алю-
мосили-
катно -

карбонатный, алю-
мосили-
катный
Алюмоси-
ликатно -

карбонатный, алю-
мосили-
катный
Группа

Энергетическая
Газово- ,
смоляная


химическая
Смоляная
171

В 1972 г. в НИИсланцев была разработана промышленная
классификация, основанная на кодовой системе (проект ГОСТа) [10]. В
качестве классификационных параметров были приняты условная
минеральная масса и выход смолы на условную органическую массу. Были
выделены пять классов горючих сланцев по содержанию минеральной
массы, пять групп по выходу смолы и три - по составу золы (табл.2.19).
В 1978 г. Кузнецовым Д.Т. [30] была предложена промышленная
классификация горючих сланцев (табл.2.20), в основу которой
положены генетические виды горючих сланцев, обусловленные характером их
образования: битуминозные В, пиробитуминозные РВ и переходные R.
По составу органического вещества каждый вид горючих сланцев
делится на два основных генетических типа. Первый - К - горючие
сланцы, содержащие органическое вещество сапропелевого происхождения.
Второй - KG - горючие сланцы, содержащие органическое вещество
сапропелево-гумусового происхождения. По характеристике
минеральной части автор разделил горючие сланцы на две группы: С - горючие
сланцы, содержащие минеральную массу преимущественно
карбонатного происхождения, А - горючие сланцы, содержащие минеральную
массу преимущественно песчано-глинистого происхождения. Каждая
группа разделена автором на две подгруппы, характеризующиеся
содержанием в них серы. Первая группа - \i -горючие сланцы с
содержанием серы не превышающим 3%, вторая - 6- горючие сланцы с
содержанием общей серы более 3%. По высшей теплоте сгорания на сухую
массу горючего сланца, автором были выделены три класса: а -
высококалорийные с теплотой сгорания более 12558 кДж/кг, Р - среднека-
лорийные с теплотой сгорания более 8372 кДж/кг и у -
низкокалорийные с теплотой сгорания менее 8372 кДж/кг. Классификация позволяет
определить наиболее рациональное направление промышленного
использования горючих сланцев данного типа: Э - энергетическое, ЭК -
энергоклинкерное, Т - технологическое, ЭГ - энерготехнологическое,
ЭХ - энергохимическое.
172

Таблица 2.19
Классификация горючих сланцев (НИИсланцев)
Класс
1 0
1
2
3
4
Содержание
Ad+(C02)2M*,%
85
75-84
74-65
55-64
менее 55
Группа
1
2
3
4
5
Выход смолы, %
менее 25
25-34
35-44
45-54
55
Вид
в
б
а
Содержание в
золе
(CaO+MgO),
%
20
10-19
менее 10
* А -зола сухого сланца; (С02) м - содержание двуокиси углерода.
Таблица 2.20
Промышленная классификация горючих сланцев [30]
Генетический
вид
В
Генетический
тип
К
KG
Группа
С
А
С
А
Подгруппа
И
9
И
0
И
е
и
е
Класс
а
3
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
Промышленное
назначение
Т, ЭТ, ЭХ
Т, ЭТ, ЭХ
ЭТ, ЭХ
Т, ЭТ, ЭХ
Т, ЭТ, ЭХ
ЭТ, ЭХ
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
эт,эх
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
эт,эх
Т, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
эт,эх
73

Продолжение табл. 2.20
1 Генетический
вид
РВ
R
Генетический
тип
К
KG
К
KG
Группа
' с
А
С
А
С
А
С
Подгруппа
И
е
ц
е
ц
е
ц
е
и
е
и
0
ц
е
Класс
а
Р
Y
а
Р
У
а
3
У
а
3
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
Р
Y
а
3
Y
а
Р
Y
а
3
Y
а
р
Промышленное
назначение
Т, ЭТ, ЭХ
Э,ЭК,ЭТ,ЭХ
Э,ЭК,ЭТ,ЭХ
Т, ЭТ, ЭХ
ЭТ, ЭХ
ЭТ, ЭХ
Т, ЭТ, эх
Э, ЭТ, эх
Э, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
э,эк,эт,эх
э,эк,эт,эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
Э, ЭТ, эх
Э, ЭТ, эх
Т, ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх
ЭТ, эх 1
174

Окончание табл. 2.20
Генетический
вид
Генетический
тип
Группа
А
Подгруппа
Ц
е
Класс
У
а
Р
Y
а
Р
У
Промышленное
назначение
ЭТ,ЭХ
ЭТ,ЭХ
ЭТ,ЭХ
ЭТ,ЭХ
ЭТ,ЭХ
ЭТ, ЭХ
ЭТ,ЭХ
Зеленин Н.И. и Озеров И.М. [14] отмечают отсутствие единой
промышленной классификации, что создает трудности в перспективной
оценке как отдельных месторождений, так и сланцевых бассейнов и в
какой-то мере оказывает влияние на дальнейшее развитие сланцевой
промышленности. В то же время, исследователи отмечают наличие
накопленного фактического материала по характеристике качества и
свойств горючих сланцев некоторых месторождений в виде результатов
химического анализа лабораторных, опытных и промышленных
испытаний. В 1983 г. Зеленин Н.И. и Озеров И.М. [14] предложили новую
схему единой промышленной классификации горючих сланцев (табл.
2.21), основные принципы которой были заложены И.М. Озеровым и
В.Ф. Полозовым. Разработанная схема единой промышленной
классификации предусматривает совокупность оценочных показателей,
характеризующих промышленное значение каждого генетического типа
горючих сланцев. Основными предпосылками разработки единой
промышленной классификации послужили следующие исходные
положения:
1. горючие сланцы - это самостоятельный класс каустобиолитов,
отличающихся от других твердых горючих ископаемых условиями
образования, петрографическим и химическим составом органического
вещества;
2. генетическими классификационными группами горючих
сланцев являются сапропелиты, сапропелито-гумиты и гумито-
сапропелиты;
175

3. горючий сланец представляет собой дисперсную смесь
высокополимерного гетероатомного органического вещества в основном
сапропелевого состава с примесью гумусового вещества и минеральной
массы различного химического состава;
4. различная доля участия гумусового и сапропелевого вещества в
образовании сланцев отражается на элементном составе керогена и
выходе смолы полукоксования;
5. горючий сланец - это комплексное горючее органо-
минеральное полезное ископаемое, используемое для получения
химических продуктов путем термического разложения и производства
тепло- и электроэнергии при сжигании (кероген) и строительных
материалов (минеральная часть);
6. извлечение из сланцев некоторых месторождений редких и
рассеянных элементов, выпуск препаратов для сельского хозяйства;
7. теплота сгорания сланцев и выход смолы (на сланец и
органическое вещество) находятся в прямой связи с генетическим типом
керогена.
Таким образом, генетические особенности керогена определяют
путь промышленного использования сланцев как комплексного топ-
ливно-химического сырья.
Промышленно-генетическая классификация, преследуя цель
выявления главных промышленных признаков и свойств генетических
типов горючих сланцев, предусматривает соблюдение следующих
условий:
1. показатели квалификационных параметров должны отражать
генетические признаки, специфические свойства и качество,
обеспечивающие достоверность промышленной оценки месторождения на
любой стадии его изученности и разведанности;
2. квалификационные параметры должны обеспечить
качественную характеристику содержания органического вещества и
минеральной массы с целью выбора рационального направления
промышленного использования сланцев;
176

3. числовые значения показателей должны определяться
общеизвестными стандартными методами, гарантирующими наибольшую
точность определения;
4. показатели квалификационных параметров должны
определяться в условиях заводской лаборатории и не требовать большого объема
исследований.
При оценке горючих сланцев Зеленин Н.И. и Озеров И.М. [14]
подчеркивают необходимость учитывать в них содержание серы, так
как этот показатель имеет большое значение при выборе технологии их
переработки и промышленного использования. По содержанию серы
горючие сланцы делятся на три вида: малосернистые (меньше 2%),
среднесерийные (2-4%) и многосернистые (свыше 4%) (табл.2.22).
Этими же авторами была разработана классификационная
диаграмма, основанная на кодовой системе (табл.2.23), по которой оценка
качества горючих сланцев того или иного месторождения базируется на
трех показателях: теплота сгорания (шесть классов), отношение выхода
смолы полукоксования к теплоте сгорания (шесть групп) и содержание
в золе окислов щелочноземельных металлов (три вида). По мнению
авторов, именно соотношение выхода смолы полукоксования к теплоте
сгорания (T/Q6C) является устойчивым показателем, который зависит от
характера функциональных групп гетероатомов и главным образом
кислорода: при большом содержании гидроксильных групп выход пиро-
генной воды увеличивается, водород органического вещества
расходуется на образование воды, что вызывает соответствующее понижение
выхода смолы. Таким образом, оба показателя и их соотношение
характеризуют не только состав органического вещества, но и его строение.
Согласно предлагаемой классификации первая цифра - класс -
обозначает теплоту сгорания сланца, группа - выход смолы
полукоксования - обозначается второй цифрой кода, вид - содержание в золе
CaO+MgO, % обозначается буквой: карбонатный - в - 20%, карбонат-
но-алюмосиликатный - б - 10-19%, алюмосиликатный - а - 10%.
177

Таблица 2.21
Схема единой промышленной классификации горючих сланцев [14|
Классификационный
параметр
Класс, теплота
сгорания, кДж/кг
Подкласс
Группа*
Подгруппа
Вид
Разновидность
Сопутствующие
компоненты
Генетический тип
сапропелевый
Высококалорийный, 12500
Высокосмоляной. Выход смолы на
кероген более 50, на сланец более 30,
малозольный - до 6%
Отношение выхода смолы к теплоте
сгорания T/Q более 6
Тал лом о-
альгинитовый
Талломо-
коллоальгинитовыйй
Карбонатный (CaO+MgO 20%), алю-
мосиликатно-карбонатный
(CaO+MgO 10-20%)
Малосернистый, So6ui. 2%
Повышенные концентрации редких и
рассеянных элементов и
промышленных комплексов алюминия,
калия, натрия, кальция, фосфора и др.
сапропелево-гумусовый
Среднекалорийный, 8400-
12500
Среднесмоляной. Выход
смолы на кероген 40-50, на
сланец 10-12, зольный -61-70%.
Отношение выхода смолы к
теплоте сгорания T/Q 5-6
Талломо-
альгинито-сапрогумо-
сорбомикстинитовый, псев-
довитринито-
коллоальгинитовый
Алюмосиликатный
(CaO+MgO более 10%)
Среднесернистый, S0<-)1U. 2-4%
-
гумусо-сапропелевый
Слабокалорийный, 6300-
8400
Малосмоляной. Выход
смолы на кероген 30-40,
на сланец менее 10,
высокозольный - более 70%
Отношение выхода смолы
к теплоте сгорания T/Q
менее 5
Витринито-сапро-
гумосорбомиксти-
нитовый, витринито-
колло-альгинитовый
Силикатный (Si02+Al203
более 70%)
Многосернистый, So6ui.
более 4%
-

Окончание табл. 2.21
Классификационный
параметр
Основные
направления промышленного
использования
Запасы
Генетический тип
сапропелевый | сапропелево-гумусовый
Химическое (газ, химические продукты), энергетическое (тепло- и
электроэнергия, жидкое топливо), производство строительных и
вяжущих материалов
Миллиарды, десятки миллиардов тонн
гумусо-сапропелевый
Химическое (сернистые
химические продукты),
энергетическое (жидкое
топливо)
Десятки - сотни
миллиардов (до триллиона тонн)
*Q - теплота сгорания сланцев, Т- выход смолы полукоксования на 4186 кДж/кг, T/Q - отношение выхода смолы к теплоте
сгорания.

Таблица 2.22
Виды горючих сланцев и содержание серы на сухое вещество |14]
1 Месторождение
^общ>
%
1 Малосернистые
1 Бразильские
1 Глен-Дэвис
1 Алексинац
1 Шотландские
1 Оршинское
1 Орепуки
1 Колорадо
Фушунь
Буртинекое
Мэсод 1
Пуэртольяно 1
Балахтинское 1
Пашинское 1
Тремембе |
0,9
0,87
0,8
0,7
0,65
0,6
0,5
0,5
0,47
0,4
0,3
0,25
0,24
0,2
1 Месторождение
^обш, '°
1 Среднесерийные
1 Синегорское
Египетское
Менилитовые
сланцы
Воронье-
Волосковское
Туровское
Карадагское
Лемезинское
Прибалтийские
Болты шское
Юта
Кендерлыкское
Ашанское
Усть-Катавское 1
Ивановское 1
Ундорское 1
Каменец- 1
Подольское |
1,6-3,0
2,9
2,8
2,8
2,8
1,9-2,75
1,75-
2,28
1,6
1,4
1,4
1,26-2,8
1,28-
1,86
2,18
2,19
0,6-3,3
1,38-
2,52
Месторождение
50бш, 'о
Многосернистые

Новосеменовское
Буинское
Чернозатонское
Новодмитриев-
ское
Кашпирское
Ум-Барек
Кашпирское
Общесыртов-
ское
Нерке
Байсунское
Невада
Богословское
Вурнарское
Савельевское
Озинковское 1
Голюшуровское 1
Мантуровское 1
Ульяновское 1
Захарьевское 1
Левосвияжское |
0,4-17,0
4-14,4
7,3-8,2
6,5
2-18,97
6,2
6,0
2,5-6,2
5,3
3-5,2 1
4,9
3-4,2
2,8-11,1
2,4-5,2
2,4-4,96
3,3-
13,47
4,3-5,5
2,3-6,0
2,9-4,12
3-11,2 1
180

Таблица 2.23
Классификационная диаграмма [14]
Группа
T/Qec
8
8-7
7-6
6-5
5-4
4
Вторая
цифра
кода
6
5
4
3
2
1
06
05
04
03
02
01
Классы (первая цифра кода) 0
Теплота сгорания < 1500
16
15
14
13
12
11
1
1501-
2000
Кодовые i
26
25
24
23
22
21
2
2001-
2500
юмера
36
35
34
33
32
31
3
2501-
3000
46
45
44
43
42
41
4
3001-
3500
56
55
54
53
52
51
5
>3500
Для примера авторы приводят классификационные параметры
Прибалтийского и Кашпирского горючих сланцев:
Прибалтийский сланец:
теплота сгорания Q6C =3000
ккал/кг
выход смолы Т °=22%
отношение T/Q6C = 7,3
содержание CaO+MgO = 25%
кодовое обозначение - 3.5в.
перспектива использования -
сланец технологический
карбонатный.
Кашпирский сланец:
теплота сгорания Q6C =2200
ккал/кг
выход смолы Т °=9%
отношение T/Q6C = 4,1
содержание CaO+MgO = 15%
кодовое обозначение - 2.26.
перспектива использования -
сланец энергетический карбо-
натно-алюмосиликатный.
Внуков А.В. и Хрусталева Г.К. [10] в промышленно-генетической
классификации горючих сланцев по вещественно-петрографическому
составу выделяли три класса, которые в свою очередь определяют три
типа по качественным параметрам и три промышленных класса сланцев
(табл. 2.24).
Предложенные разными авторами классификации,
классификационные схемы и диаграммы не нашли общего практического применения
181

в прогнозах качества и технологических свойств горючих сланцев и
определения возможных направлений их промышленного использования.
Основная причина этого в том, что при составлении промышленной
классификации должны учитываться требования промышленности к
потребляемому сланцевому сырью по существующим направлениям
его использования. Промышленные требования к сырью могут быть
установлены на различных уровнях и изменяться в зависимости от
потребностей применяемой технологии, технико-экономических
показателей производства, ассортимента получаемой продукции и других
факторов. Кроме того, по мере развития геологических исследований и
разработки новых технологий переработки горючих сланцев,
количество характеристик и их диапазон будет расширяться. Поэтому,
промышленное значение любых горючих сланцев должно, прежде всего,
определяться тремя характеристиками: содержанием органического
вещества, выходом смолы и содержанием вредных примесей.
Таблица 2.24
Классификация горючих сланцев по качественным параметрам
Содержание
органического
вещества, %
20-25
25-35
Более 35
Теплота
сгорания, мДж/кг
15-20
20-30
Более 30
Выход смолы
полукоксования,
%
5-10
10-20
Более 20
Промышленный класс
Энергетический
Энерготехнологический
Технологический
Автор работы [14] предлагает схему разделения горючих сланцев:
1. По содержанию органического вещества, %:
богатые - более 35;
средние-35-25;
бедные-25-10.
2. По смолоотдаче органического вещества, %:
высокая - 50;
средняя - 35-50;
низкая - 25-35;
весьма низкая - 15-25.
182

3. По теплоте сгорания, мДж/кг:
высококалорийные - свыше 12,5;
среднекалорийные - 8,5-12,5;
низкокалорийные - 4, 0-8,5;
4. По выходу смолы, %:
высокосмоляные - более 20;
смоляные- 10-20;
среднесмоляные - 5-10;
низкосмоляные - менее 5.
5. По содержанию серы, %:
малосернистые - менее 2;
сернистые - 2-4;
многосернистые - более 4.
6. По влажности товарного сланца, %:
низкой влажности - менее 15;
средней влажности - 15-25;
высокой влажности - более 25.
7. По составу смолы полукоксования, %:
парафинистая малосернистая - менее 2;
сернистая - 2-6;
высокосернистая - 6-10;
специфическая (например, с высоким содержанием кислородных
соединений).
8. По составу основных компонентов золы, (Si02+Al203)/(CaO+MgO),
%:
карбонатные - менее 2;
карбонатно-алюмосиликатные - 2-8;
алюмосиликатные - более 8.
9. По обогатимости - обогатимые, труднообогатимые, не обогатимые.
10. По содержанию редких и рассеянных элементов - их содержащие и
не содержащие.
183

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В монографии приведены и обобщены некоторые сведения о
горючих сланцах. Издание книги обусловлено интересом российских и
зарубежных исследователей, а также промышленников к поискам
источников альтернативного сырья для топливной и химической
промышленности, необходимостью быстрой реализации промышленных
процессов, основанных на переработке сланцев в ценные химические
продукты. Причинами этого является постоянный рост цен на нефть и
природный газ, связанный с истощением ресурсов месторождений и
перемещением последних в труднодоступные северные и
северовосточные районы, особенно в России. Эти тенденции, очевидно, будут
нарастать в ближайшем будущем.
Из рассмотрения приведенных в монографии литературных
данных можно сделать заключение не только о роли сланцев и их вкладе в
мировые извлекаемые энергоресурсы (1979 г.), но и об изменениях этих
оценок в 1999-2002 гг. Отметим, что именно горючие сланцы являются
мощным резервным источником энергетического и химического сырья.
Важно подчеркнуть, что горючие сланцы, в отличие от других видов
традиционных твердых горючих ископаемых, более равномерно
распространены по всему земному шару. В мире имеется более 560
крупных месторождений. Ресурсы сланцев в основном сосредоточены в
КНР, Бразилии, России, США, Германии, Швеции. В последние годы
сведения о ресурсах горючих сланцев изменились в сторону их
увеличения. Установлено, что они очень велики. Потенциальные мировые
запасы сланцев с содержанием органического вещества от 10 до 65%
оцениваются более чем в 1340 трлн. т.
По всей видимости, весьма важно рассмотрение палеографических
условий геологических эпох, в которых происходило возникновение,
развитие и накопление органического вещества горючих сланцев.
Отметим, что в истории признано несколько максимумов сланцеобразова-
ния. При этом географическое размещение известных учтенных
месторождений горючих сланцев генетически связано с комплексом пород
184

осадочного происхождения. Это и является определяющим фактором
размещения месторождений горючих сланцев.
Для России данные о запасах и качестве горючих сланцев
представляют особую важность. Перспективны ресурсы Общего Сырта,
Ленинградской области, Мантуровского месторождения (Ярославская
обл.). В этой связи следует подчеркнуть, что на сегодняшний день
ресурсы горючих сланцев России составляют около 10% от мировых
запасов этих ископаемых, а аккумулированная в них смола составляет 8%
от ее мировых потенциальных ресурсов. Для разработки эффективных
и современных методов комплексного использования горючих сланцев
необходимы знания о химической природе и строении органического
вещества, а также о составе неорганической части и ее распределении.
Для практического применения сланцев важны имеющиеся сведения об
изменениях, которые происходят в них при термическом воздействии.
В последние годы сведения об этих вопросах расширились и перешли в
ряде случаев из чисто качественных данных в количественные.
Следует учитывать трансформацию и развитие этих сведений,
особенно в отношении оптических, химических и структурных
особенностей микрокомпонентов горючих сланцев. То же следует иметь в
виду при оценке изменений во взглядах на углерод и водород,
содержащихся в сланцах, на их форму, соотношение и, главным образом,
превращения при термическом воздействии. Именно в процессе подобных
превращений создаются условия оценки свойств горючих сланцев в
ходе их переработки с целью получения топлив и других химических
продуктов. Здесь важным показателем является выход и состав смолы.
Выход смолы, образующейся при полукоксовании большинства
сланцев, относительно невысок (10-12%). Однако в ряде случаев он
может достигать 70-75%. Наибольшая доля химического потенциала
органического вещества горючих сланцев при термической деструкции
переходит в смолу полукоксования: для Кукерситов - 60-70%, Припят-
ских - 50-55%, Г рин-Ривер - 65-75%. Содержание смолы в
органической массе горючих сланцев большинства месторождений составляет
30-45%.
185

Кроме температурного режима обработки сланцев, естественно,
существенно влияют на выходы и состав образующихся продуктов
петрографический состав и степень метаморфизма сланцев, то есть их
возраст. По выходу смолы сланцы можно разделить на высоко-, средне- и
низкосмоляные виды. Большой интерес представляют высокосмоляные
сланцы, выход смолы из которых на органическую массу превышает
40%. Особого внимания заслуживает тот факт, что отношение С/Н в
этой смоле составляет 8-8,5, т.е. близко к этому показателю для нефти.
Чаще всего подобные сланцы относятся к сапропелевым или сапропе-
лево-гумусовым.
Из приведенных сведений следует, что для оценки возможности
переработки сланцев с целью получения топлив и химических
продуктов необходим исторический анализ их происхождения и последующих
превращений.
Существенное значение имеют такие характеристики горючих
сланцев, как теплота сгорания, сернистость, зольность, содержание
карбонатов, а следовательно, и «минеральной углекислоты», влагосо-
держание, крепость, прочность, плотность и пористость, содержание
редких и рассеянных элементов. Остановимся более подробно на
последней характеристике. Предыдущие показатели изучены довольно
подробно. Что касается содержания редких и рассеянных
микроэлементов, то эти работы проведены в основном в последнее время и важны в
историческом, теоретическом и прикладном плане. Уран, ванадий,
никель, медь и молибден связаны с органическим веществом сланцев.
Имеются доказательства прижизненного биогенного накопления
планктоном этих элементов. Разрабатываются практические пути их
выделения и концентрирования. Наряду с выделением алюминия, кремния,
кальция, фосфора, натрия из минеральной части сланцев
квалифицированное использование микроэлементов может создать предпосылки для
широкого промышленного освоения большинства крупных
месторождений с целью их комплексного топливного и химического применения
всех компонентов горючих сланцев.
186

Таким образом, приведенный в этой монографии материал
позволяет не только проследить пути образования и трансформации сланцев,
но и наметить оптимальные пути их энергетической и химической
переработки.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Поконова, Ю.В. Итоги науки и техники. Серия «Технология органических
веществ». Т. 10. Сланцехимия. / Ю.В. Поконова, B.C. Файнберг. - М.: ВИНИТИ,
1985 г.-320с.
2. Климов, С.Л. Комплексное использование горючих сланцев / С.Л. Климов,
Г.Б. Фрайман, Ю.В. Шувалов, Г.П. Грудинов. М. 2000. - 184 с.
3. Обзор исследовательских и опытных работ в области использования горючих
сланцев за рубежом. Кохтла-Ярве. НИИ Сланцев. 1995.
4. Demirbas, A. Asphaltene yields from five types of fuels via different methods /
Energy Conversion and Management. 2002. 43. p. 1091-1097.
5. Блохин, А.И. Новые российские технологии использования горючих сланцев
// Энергетик. -2004.-№8.-С.5-9.
6. Оганесян, Л.В. Минерально-сырьевые ресурсы и экономическое развитие //
Известия секции наук о Земле РАЕН. - 1999. - Вып.2. - С.5-11.
7. Alpem В. Documented international enquiry on solid sedimentary fossil fuels;
coal: definitions, classifications, reserves-resources, and energy potential / B. Alpern,
M.J. Lemos de Sousa// International Journal of Coal Geology. -2002.-№50.-P.3-41.
8. Al-Harahshen, A. Sulfur distribution in the oil fractions obtained by termal
cracking of Jordanian El-Lajjun oil shale / A. Al-Harahshen, A. Y.Al-Otoom, R. A. Shawab-
ken // Energy.-2005.-№3.-P.2784-2795.
9. Промышленность сегодня.-2003.-№2.-С. 94.
10. Месторождения горючих сланцев мира/ под. ред. В.Ф. Череповский.-М.:
Наука. 1988.-263 с.
11. Кожевников, А.В. Горючие сланцы в 4 т. / А.В. Кожевников -Тарту: Научная
литература, 1947.
12. Файнберг, B.C. Исследование и переработка горючих сланцев за рубежом
/B.C. Файнберг.-М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1967. - 95 с.
13. Кузнецов, Д.Т. Горючие сланцы мира / Д.Т. Кузнецов.-М.:Недра, 1975.-368 с.
14. Зеленил, Н.И. Справочник по горючим сланцам / Н.И.Зеленин, И.М.Озеров.-
Л.:Недра, 1983.-248 с.
15. Катай, В.А. Геологические факторы оценки промышленной значимости
месторождений горючих сланцев / В.А. Катай, В.Э. Кырвел // Горючие сланцы.-
1987.-№4.-С.340-343.
16. Coo, КМ. Состояние и тенденции развития сланцеперерабатывающей
промышленности за рубежом/ К.М. Соо, Г.А. Чехонина, Е.В. Антипова, Т.И. Персон.-
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990 г. - 64 с.
188

17. Блохин, А.И. Новые технологии переработки высокосернистых сланцев /
А.И. Блохин, М.И. Зарецкий, Г.П. Стельмах, Т.С. Эйвазов. М.: Светлый стан.
2001.-192 с.
18. Arro, Н. Calculation of qualitative and quantitative composition of Estonian oil
shale and its combustion products / H.Arro, A.Prikk, T. Pihu // Fuel.-№82.- 2003. -
P.2179-2195
19. Al-Harahsheh, A. Sulfur distribution in the oil fraction obtained by thermal
cracking of Jordanian El-Lajjun oil shale / A.Al-Harahsheh, A. Y. Al-Otoom, R. A. Shawab-
keh // Energy.- 2005.-№30.-P.2784-2795
20. Han, X. Cui. Study on design of Huadian oil shale-fired circulating fluidized bed
boiler / X. Han, X. Jiang, H. Wang, Z. Cui // Fuel processing technology.-2006.-v.87.-
Issue 4.-P.289-295
21. Горючие сланцы и их техническое использование / под ред. П.И. Дубова, В.В.
Челинцева. Л.: ОНТИ ВСХН СССР, Ленхимсектор. 1932.- 488 с.
22. Зеленин, Н.И. Химия и технология сланцевой смолы / Н.И. Зеленин, B.C.
Файнберг, К.Б. Чернышева. Л.: Химия, 1968.- 308 с.
23. Большая химия Куйбышевской области / составители: З.А. Никитина, Б.Г.
Пырков, А.Д. Фадеев, Э.С. Шарикова, А.П. Яковлева. - Куйбышев, 1977.-С.5-49.
24. Минерально-сырьевая база угольной промышленности России. Т.1., Г. 5, р.
«Горючие сланцы», 1999.-С.450-497.
25. Использование сланцевых продуктов: обзор / Эстонский НИИ Научно-
технической информации и технико-экономических исследований. Таллин, 1980.-
30 с.
26. Когерман, П. Химия эстонских сланцев / П. Когерман, К. Лютс, И. Хюссе. М.
1934.-140 с.
27. Проскуряков, В.А. Получение и термическое разложение и обогащение
сланца: дис.канд.техн.наук / В.А. Проскуряков.-М.:1951.
28. Стадников, Г.Л. Ископаемые угли, горючие сланцы, асфальтовые породы,
асфальты и нефти / Г.Л. Стадников.-М.: Главная редакция химической
литературы, ОНТИ НКТП СССР, 1935.- 186 с.
29. Хисин, Я.И. /Термическое разложение горючих сланцев / Я.И. Хисин.-Л.: Го-
топтехиздат, 1948.- 199 с.
30. Кузнецов, Д.Т. / Энергохимическое использование горючих сланцев / Д.Т.
Кузнецов. М: Энергия, 1978.-216 с.
189

Оглавление
Введение 3
I. Ресурсы горючих сланцев 7
1.1. Горючие сланцы как составляющая мировых энергетических
ресурсов 7
1.2. Мировые ресурсы горючих сланцев 11
1.3. Месторождения горючих сланцев России 91
II. Состав, классификация и свойства горючих сланцев 113
2.1. Понятие «горючие сланцы» 113
2.2. Условия образования горючих сланцев 116
2.3. Состав и свойства горючих сланцев 131
2.3.1. Вещественный состав горючих сланцев 131
2.3.1.1. Состав органического вещества 131
2.3.1.2. Состав минеральной части 135
2.3.1.3. Типы и разновидности горючих сланцев 138
2.3.2. Свойства горючих сланцев 147
2.3.2.1. Выход смолы и продуктов полукоксования 148
2.3.2.2. Теплота сгорания 153
2.3.2.3. Сернистость 155
.2.3.2.4. Зольность и содержание минеральной углекислоты 156
2.3.2.5. Влажность 163
2.3.2.6. Крепость, прочность, плотность и пористость 164
2.3.2.7. Сопутствующие минеральные компоненты, редкие и рассеянные
элементы 166
2.4. Промышленная классификация горючих сланцев 170
Заключение 184
Библиографический список 188

Научное издание
СТРИЖЛКОВЛ Юлия Александровна
Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы
Печатается в авторской редакции
Технический редактор В.Ф. Елисеева
Подп. в печать 07.07.08
Формат 60x84 Vi6 Бумага офсетная
Печать офсетная
Усл. п. л. 11,16 Уч.-изд.л. 10,32.
Тираж 300 ЭКЗ. С-149. Заказ №561
Издательство «Недра»
125047, Москва, пл. Тверской заставы, д.З.
Отпечатано в типографии
Самарского государственного технического университета
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8.