горючие сланцы

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ

осадочная горная порода орг. происхождения, в которой неорг. составляющая преобладает над органической, называемой керогеном; один из видов твердых горючих ископаемых. По внеш. виду Г. с. — слоистые, реже плотные, массивные, иногда расслаивающиеся на плитки породы темно-серого или коричневого цвета разл. оттенков; при воспламенении горят коптящим пламенем. Кероген-продукт превращ. в естеств. условиях разных материалов растит. и животного происхождения, образовавший отложения сапропелитовой и гумусовой природы.

Различают след. осн. типы Т.е.: собственно сапропелитовые-кукерситы, в которых преобладают продукты превращ. простейших водорослей и животных материалов (залегают гл. обр. в Прибалтийском бассейне, а также в Волжском и др.); гумито-сапропелитовые, где значит. долю составляют измененные остатки высших растений (распространены в Карпатах и др.).

В сухом веществе Г. с. содержится 50–80% неорг. веществ и 20–35% керогена (иногда до 50%). Минер. часть состоит из карбонатов Ca (преимущественно), Mg, Fe, кремнистых и глинистых компонентов (кварца, полевых шпатов и сложных алюмосиликатов); встречаются включения FeS₂, а также соединений Ge, Be, Sc и др. редких элементов. Кероген содержит ароматические, алициклические, а также орг. кислород- и серосодержащие соед.; практически не раств. в органических растворителях (см. табл.).

^{ХАРАКТЕРИСТИКА КЕРОГЕНА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ}

В промышленности Г. с. используют как топливо (в СССР св. 70%) и хим. сырье. Т.е., добываемые гл. обр. в Прибалтийском и Волжском бассейнах (содержат 10–15% влаги, уд. теплота сгорания 6–10 МДж/кг), сжигают в котельных электростанций, на что расходуется 75% всей добычи сланцев в стране. Зольный остаток от сжигания Г. с. применяют для получения вяжущих строит. материалов типа цемента.

Термич. переработкой Г. с. в условиях полукоксования (450–550 °C) получают смолу (10–30%), газовый бензин (1,0–1,5%), пирогенетическую воду и горючие газы с высокой теплотой сгорания. Смола полукоксования кукерситов содержит 20–25% фенолов (преим. высококипящих), а также парафиновые, алифатич., нафтеновые и ароматические углеводороды. Смола полукоксования Г. с. Приволжского бассейна (25–28% в расчете на кероген) отличается высоким содержанием сераорганич. соединений-тиофена, бензтиофена и др.; применяется она для приготовления ихтиола. Высокотемпературным коксованием (950–1000 С) кукерситов производят бытовой газ (350–400 м³/т) с уд. теплотой сгорания 15,9–17,6 МДж/кг, газовый бензин (ок. 10 кг/т) и смолу (ок. 50 кг/т). Из сланцевой смолы получают антисептики, противоэрозионные препараты, растворители, синтетич. смолы, шпалопропиточное масло, дорожный битум, сырье для производства электродного кокса и др.

Г. с. распространены по всей территории земного шара и образуют месторождения большой мощности и протяженности (пласты и линзы) в отложениях разного геол. возраста — от кембрия до неогена. В СССР общие геол. запасы Г.с. достигают 195,1 млрд. т, в т. ч. балансовые 16,6 млрд. т. Осн. и разрабатываемые месторождения Г. с. (кукерситов) в СССР находятся в Эстонии и Ленинградской обл.; большие месторождения расположены также в Куйбышевской обл., Белоруссии, на Украине и в Вост. Сибири. Общая добыча Г. с. в СССР составляет 11,8 млн. т условного топлива в год (1979). Крупные месторождения Г. с. имеются в Китае, США, Австралии, Бразилии и др. странах, где их рассматривают как потенциальное сырье для получения жидких топлив, смазочных материалов и для газификации (в частности, подземной).

^{Лит.: Кузнецов Д. Т., Энергохимическое использование горючих сланцев, М., 1978; Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1–12, М., 1962–78.}

_{С. Г. Аронов}