Качественная характеристика сланцев Белоруссии

По внешнему виду горючие сланцы (сапропелевые мергели) представляют плотную массивную коричневато-серую (различных оттенков) пелитовую породу с неровным или полураковистым изломом. Слоистость выражается лишь иногда ровными горизонтальными поверхностями раскола керна (плитчатость). На таких поверхностях раскола видны черные фрагменты растений и белый детрит тонкостенных раковин. Под действием слабого (2%-ного) раствора HCl порода хорошо вскипает, что свидетельствует о значительном содержании углекислого кальция.

Под микроскопом наиболее богатые органическим веществом (23—30%) горючие сланцы (сапропелевые мергели) обнаруживают при значительном увеличении микрослоистую структуру. В проходящем свете выделяются более темные коричневые полосы и светлые ярко-желтые участки. Органическая масса бесструктурная, в ней редко встречаются обрывки витренизированных и фюзенизированных тканей высших растений и микроспоры. Можно предполагать по окраске основной массы, что она носит сапропелевый характер, но остатков водорослей не заметно даже при увеличении 1000. Во всех шлифах в значительном количестве присутствуют мельчайшие зерна пирита.

Минеральная глинисто-карбонатная масса очень тонкодисперсная и находится в тесной связи с пропитывающим ее коллоидным органическим веществом.

Количество органического материала в сапропелевых мергелях, выделяемых при описании керна глинисто-мергелистой толщи, очень изменчиво, о чем можно судить по результатам большого числа анализов, выполненных в лабораториях ВСЕГЕИ и ВНИИНефтеХИМа. Так, из 70 проб сапропелевых мергелей, выделенных макроскопически из разрезов 24 скважин, в 11 пробах содержание органического вещества оказалось менее 10% (от 6 до 9%), в 50 пробах менее 20% (10—19%) и в 9 пробах более 20% (20—30%). Результаты технических анализов четырех проб сланцев с максимальным содержанием органического вещества приведены в табл. 145.

Из табл. 145 видно, что важнейший показатель качества сланцев как топлива — теплота сгорания — находится в прямой зависимости от содержания органического вещества и в обратной зависимости от содержания минеральной части (А+СО2).

Высокое содержание летучих (92—95%) и водорода (10,6% в первой пробе) в горючей массе лучших проб сланцев и их относительно высокая теплота сгорания (принимая во внимание высокую зольность) показывают, что органическая масса их носит сапропелевый характер. По-видимому, в ней резко преобладает альгинит (водорослевой компонент) над гумусовым веществом. Результаты полукоксования двух проб сланцев приведены в табл. 146.

По выходу смолы, теплоте сгорания, содержанию летучих и водорода горючие сланцы Припятского прогиба очень близки к высокозольным разностям кукерситов Прибалтики, содержащим 20—25% органического вещества. Это обстоятельство указывает на известное родство органического вещества обоих типов горючих сланцев.

Условно по ориентировочно устанавливаемой зависимости между содержанием органического вещества и теплотой сгорания среди сапропелевых мергелей Припятского прогиба к собственно горючим сланцам могут быть отнесены разности, заключающие не более 80% минерального глинисто-карбонатного материала. Такие разности будут обладать теплотой сгорания выше 1500—1600 ккал/кг (Qсв) и выходом смолы более 10%, что ставит их в разряд горючих сланцев промышленного значения. Необходимо, однако, заметить, что мощность горючих сланцев кондиционного качества невелика — 0,2—1,4 м. Они обычно составляют часть всего пласта (залежи) сапропелевых мергелей.