Seatearth — британский термин, используемый в угольной промышленности в геологической литературе. Как отметил Джексон, [1] seaearth — это слой осадочной породы, залегающий под угольным пластом. Seaearth также называют seat earth , «seat rock» или «seat stone» в геологической литературе. В зависимости от физических характеристик, к определенному seaearth может применяться ряд различных названий, таких как underclay , fireclay, flint clay и ganister.
Подглинистая подложка представляет собой морскую почву, состоящую из мягкой, дисперсной глины или других мелкозернистых осадков, которые либо непосредственно лежат под угольным пластом, либо образуют его дно. Подглинистая подложка обычно содержит ископаемые корни и демонстрирует заметно развитые почвенные структуры . Она часто изменялась под воздействием выветривания . Подглинистая подложка, которая встречается в угольных пластах каменноугольного периода , обычно содержит корни стигмарии . Синонимы подглинистой подложки включают глину сиденья, корневую глину, тилл, ордер, угольную глину и ордерную глину [1]
Подстилающие глины обычно демонстрируют значительные доказательства того, что они были изменены деятельностью растений и процессами почвообразования и являются либо полностью, либо частично погребенными почвами, называемыми палеосолями . Как документировано в различных подробных исследованиях, [2] [3] [4] [5] подстилающие глины и морские земли обычно демонстрируют особенности, характерные для развития почвенного профиля . В зависимости от конкретной подстилающей глины эти особенности почвы могут включать некоторую комбинацию педогенных сликенсайдов , педогенных структур пед, иллювиированных заполнений пор глины , различных типов педогенных микротекстур, ризокреций, конкреций каличе , корневых плесеней и почвенных горизонтов . В более развитых палеосолях произойдет значительное изменение минералогии , т. е. выщелачивание и перемещение щелочных и щелочноземельных элементов, а также каолинизация смектитов и гидрокси-межслоевого вермикулита . В слаборазвитых палеопочвах, как это видно из почвенных профилей современных слаборазвитых почв, называемых « инцептисолями », современных речных дельт и пойм, может не наблюдаться каких-либо заметных изменений подстилающей глины.
Эти исследования показывают, что палеопочва , которая либо развивается в подстилающей глине, либо включает ее, в значительной степени отражает воздействие растений и других процессов почвообразования на подстилающую глину, пока она формировала поверхность земли до того, как была погребена органическими отложениями. Рост растений, заболачивание и другие процессы, которые происходили во время развития болота или трясины , в которой накапливался слой торфа, который позже стал вышележащим углем, изменили палеопочву, создав подстилающую глину. [2] [6] [7]
Подглина, состоящая из кремнистой огнеупорной глины, богатой водными алюмосиликатами, также называется огнеупорной глиной. Так же, как не все подглины являются огнеупорными глинами, не все огнеупорные глины являются подглиной. [1] [8] В каменноугольных и других угленосных пластах огнеупорная глина довольно часто включает в себя много подглин. Изменение осадков под воздействием выветривания, растений и других почвенных процессов, включающих подглину, привело к образованию подавляющего большинства огнеупорной глины, включающей подглину.
Другая глина, связанная с угольными пластами, представляет собой гладкую, похожую на кремень огнеупорную глину или аргиллит, состоящий преимущественно из каолина , называемый «кремневой глиной». Кремневая глина ломается с выраженным раковистым изломом и сопротивляется гашению в воде. [1]
Кремнистая глина может быть как обломочной, так и аутегенной по происхождению. Детритовые кремнистые глины состоят из богатых каолинитом осадков, размытых и перенесенных с возвышенностей, глубоко выветренных в условиях тропического климата, и переотложенных в пределах прибрежных равнин, в которых накапливались угленосные пласты . Аутегенные кремнистые глины состоят из осадков, измененных на месте после отложения в виде слоев в кислоте, таких как торф , накапливающихся в болотах и топях .
Кремневые глины, связанные с углем, обычно встречаются в виде тонких, непрерывных по бокам слоев (полос), называемых «тонштейнами», которые находятся в угольных пластах. В случае тонштейнов, обнаруженных в угле, образование кремневых глин произошло в результате чередования стекла, содержащего вулканический пепел , с кислыми водами после того, как оно накопилось в виде тонких слоев в торфяных болотах или топях. [9] [10]
Подобно огнеупорным глинам, ганистеры встречаются в каменноугольных и других осадочных слоях независимо от угольных пластов. Таким образом, как и в случае с огнеупорными глинами, не все ганистеры являются морскими землями. Ганистеры представляют собой затвердевшие , мелкозернистые кварцевые песчаники , которые могут использоваться в производстве силикатного кирпича. Они сцементированы вторичным кремнеземом и имеют характерный занозистый излом. [1] [8]
Согласно определению, ганистеры могут быть созданы либо цементацией кварцозы поверхностными почвообразующими процессами с образованием силкрита, либо диагенетической цементацией в недрах. Подробные исследования ганистеров, которые встречаются либо в виде морских почв, либо в других местах в пределах угленосных пластов, обнаружили, что они являются древними палеосолями, которые эквивалентны как по физическим характеристикам, так и по происхождению современным сцементированным кремнеземом почвам, называемым силкритами . [11] [12] [13] Современное образование ганистеров наблюдалось в дельте Окаванго в Ботсване . [14]