Образование торфа. Т. — предшественник генетического ряда углей (по мнению ряда учёных). Место образования Т.— торфяные болота (см. Болото ), встречающиеся как в долинах рек (поймы, террасы), так и на водоразделах (рис. 1 ).
Происхождение Т. связано с накоплением остатков отмершей растительности, надземные органы которой гумифицируются и минерализуются в поверхностном аэрируемом слое болота, называемом торфогенным горизонтом, почвенными беспозвоночными животными, бактериями и грибами. Подземные органы, находящиеся в анаэробной среде, консервируются в ней и образуют структурную (волокнистую) часть Т. Интенсивность распада растений-торфообразователей в торфогенном слое зависит от вида растения, обводнённости, кислотности и температуры среды, от состава поступающих минеральных веществ. Несмотря на ежегодный прирост отмершей органической массы, торфогенный горизонт не прекращает своего существования, являясь природной «фабрикой» торфообразования. Поскольку на торфяных месторождениях произрастает много видов растений, образующих характерные сочетания (болотные фитоценозы), и условия среды их произрастания отличаются по минерализации, обводнённости, реакции среды, сформировавшийся Т. на разных участках торфяных болот обладает различными свойствами.
Известен так называемый погребённый Т., который отложился в периоды между оледенениями или оказался перекрытым рыхлыми отложениями разной мощности в результате изменения базиса эрозии. Возраст погребённого Т. исчисляется десятками тысячелетий; в отличие от современного, погребённый Т. характеризуется меньшей влажностью.
Классификация торфа. В соответствии с составом исходного растительного материала, условиями образования Т. и его физико-химическими свойствами Т. относят к одному из 3 типов: верховому, переходному и низинному. Каждый тип по содержанию в Т. древесных остатков подразделяется на три подтипа: лесной, лесотопяной и топяной. Т. разных подтипов отличается по степени разложения. Т. лесного подтипа имеет высокую степень разложения (иногда до 80%), у топяного Т. — минимальная степень разложения; лесотопяной Т. занимает промежуточное положение. Подтипы Т. делятся на группы, состоящие из 4—8 видов (табл. 1). Вид — первичная таксономическая единица классификации Т. Он отражает исходную растительную группировку и первичные условия образования Т., характеризуется определённым сочетанием доминирующих остатков отдельных видов растений (а также характерных остатков). Пластообразующими видами Т. называют совокупность нескольких первичных видов Т., мало отличающихся друг от друга по своим свойствам и образующих большие горизонтально залегающие однородные слои. Отложения пластообразующих видов той или иной протяжённости и мощности (толщины), закономерно сменяющиеся в определённой последовательности, образуют торфяную залежь. На характер строения залежи определённой климатической зоны влияют геоморфологические, геологические, гидрогеологические, гидрологические условия каждого конкретного участка болота. В зависимости от сочетания отдельных видов торфов по глубине торфяной залежи последние подразделяются на типы. В промышленной классификации торфяных залежей выделяются 4 типа: низинный, переходный, верховой и смешанный. Первичная единица классификации — вид торфяной залежи (рис. 2 ). В Европейской части СССР выделяются 25 основных видов торфяных залежей, в Западной Сибири — 32.
Табл. 1. — Классификация видов торфа.
Тип Лесной подтип Лесотопяной подтип Топяной подтип Древесная группа Древесно-травяная группа Древесно-моховая группа Травяная группа Травяно-моховая группа Моховая группа Низинный Ольховый Берёзовый Еловый Сосновый низинный Ивовый Древесно-тростниковый Древесно-осоковый низинный Древесно-гипновый Древесно-сфагновый низинный Хвощёвый Тростниковый Осоковый Вахтовый Шейхцериевый низинный Осоково-гипновый Осоково-сфагновый низинный Гипновый-низинный Сфагновый низинный Переходный Древесный переходный Древесно-осоковый переходный Древесно-сфагновый переходный Осоковый переходный Шейхцериевый переходный Осоково-сфагновый переходный Гипновый переходный Сфагновый переходный Верховой Сосновый верховой Сосново-пушицевый Сосново-сфагновый Пушицевый Шейхцериевый верховой Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Медиум-торф Фускум-торф Комплексный верховой Сфагново-мочажинный
Торфяные месторождения — промышленные скопления торфа, четко ограниченные территориально и не связанные с др. скоплениями. Размер площади, занимаемой торфяными месторождениями и болотами в мире, составляет около 350 млн. га , из них около 100 млн. га имеет промышленное значение. На территории Западной Европы расположен 51 млн. га , Азии — свыше 100 млн. га , Северной Америки — свыше 18 млн. га . Данные о запасах Т. и его добыче в СССР и за рубежом приведены в табл. 2. Разведанные запасы Т. в СССР по районам приведены в табл. 3.
Изученность торфяного фонда по экономическим районам страны неравномерна. Так, в Центральном районе РСФСР свыше 70% фонда разведано детально, а в Западно-Сибирском детальная разведка составляет 0,6% фонда района и 82,8% — прогнозная оценка.
Поиск торфяных месторождений включает анализ картографических и аэрофотосъёмочных материалов, поисково-разведочный этап дополняется полевыми работами. Предварительная разведка выполняется на месторождениях площадью свыше 1000 га для определения целесообразности их использования. Детальная разведка производится с целью получения данных для составления проекта разработки и использования торфяного месторождения.
Табл. 2. — Запасы и добыча торфа в СССР и за рубежом (1975).
Страна Запасы торфа,
Млрд. т (40% влажности) Годовая добыча торфа,
Млн. т СССР Финляндия Канада США Швеция ПНР ФРГ Ирландия 162,5 25,0 23,9 13,8 9,0 6,0 6,0 5,0 90,0 1,0 1,0 0,3 0,3 1,3 1,5 5,0
Табл. 3. — Распределение разведанных запасов торфа в СССР (1975).
Республика, экономический район Общая площадь торфяных месторождений в границах промышленной залежи,
млн. га Запасы торфа,
млрд. т (40% влажности) РСФСР Северо-Западный Центральный Центрально-чернозёмный Волго-Вятский Поволжский Уральский Западно-Сибирский Восточно-Сибирский Дальневосточный Калининградская область Украинская ССР Белорусская ССР Латвийская ССР Литовская ССР Эстонская ССР Грузинская ССР Армянская ССР 56,6 8,9 1,4 0,04 0,5 0,1 2,7 34,1 3,1 5,7 0,1 9,9 1,7 0,5 0,3 0,6 0,02 0,001 149,9 19,8 5,2 0,1 2,0 0,3 9,1 103,9 4,0 5,2 0,3 2,3 5,4 1,7 0,8 2,3 0,1 0,0024
Разработка торфяных месторождений. Разработке Т. предшествуют осушение и подготовка поверхности. Подготовка поверхности месторождения выполняется после сооружения осушительной сети и окончания предварительного осушения залежи (рис. 3 ). Независимо от того, для каких целей будет использоваться залежь, с её поверхности удаляется древесная, а иногда и моховая растительность, разрабатываемый слой залежи на глубине 25—40 см освобождается от древесных включений или они измельчаются на фракции менее 8—25 мм . Разделённая картовыми канавами и валовыми каналами на определённые участки (карты) поверхность поля планируется в продольном направлении перпендикулярно валовым каналам и профилируется с поперечным уклоном в сторону картовых канав шнековым профилировщиком. Выполнение этих работ способствует понижению уровня грунтовых вод и уменьшению влажности торфяной залежи до 86—89%, что обеспечивает производительную работу механизмов по добыче, сушке и уборке Т. Все операции подготовки поверхности торфяного месторождения механизированы (см. Торфяные машины ). Удаление древесной растительности при подготовке включает срезку (валку) деревьев и кустарника с одновременным пакетированием и укладкой деревьев в пакетах на поверхность залежи специальной машиной (рис. 4 ). Затем пакеты грузятся на тракторные прицепы-самосвалы и вывозятся на промежуточные прирельсовые склады. Пни и древесные включения корчевальными машинами извлекаются из залежи или перерабатываются машинами глубокого фрезерования (рис. 5 ) с последующей сепарацией и вывозкой древесных остатков за пределы полей. Для получения Т. с усреднёнными кондиционными свойствами применяются машины для перемешивания залежи или дренажно-обогатительные машины, извлекающие фрезами или барами торфяную массу из слоя залежи, перерабатывающие и расстилающие слой Т. на поверхности поля. Мелкие древесные остатки и щепа убираются с рабочей поверхности карт машинами с накалывающим или барабанно-цепным рабочим органом.
