Vadász Elemér 1924-ben így mutatta be a szenet: A szén az emberi megismerésben. A tudományos megállapítás szerint a kőszén kizárólag vagy túlnyomólag szerves, csaknem tisztán növényi eredetű üledékből különböző földtani időszakokban keletkezett szilárd vagy néha lazább anyagú, barna vagy fekete színű égő kőzet. Ez a tömör jellemzés hosszú tudományos vizsgálatok leszűrt eredménye, amely a régebbi fölfogásokban sokáig másként hangzott, de a jövő kutatásokban csak részleteiben változhat, alapjában azonban már kiforrott tudományos igazság. Ma már a kőszén emberi sorsunkat irányító fogalommá lett, amelyhez boldogság, jólét, nyomor, munka és szenvedés, háborúk és országok megsemmisülése, államok nagyranövekedése fűződik. Ez az a hőforrás, mely a nap melegét pótolva, bőséggel árasztja áldását azokra, akik birtokában vannak, sóvárgó vágyakozást keltve azokban, akik nélkülözni kénytelenek. Önző egyéni megvilágításban másként értékeljük télen, mikor személyes testi szükségleteink gyanánt használjuk s ismét másként tekintünk reá a nap örök hőforrásából származó ingyenes nyári verőfény melegében, amikor csak gépeink és technikai berendezkedésünk éltető anyagát látjuk benne. A kőszén ismerete az emberi történetben jóval messzebbre nyúlik vissza, mint használata és értékelése. Első fölismerése az ismeretlenség homályába vész. Joggal föltételezhetjük, hogy ezt a természetben a külszínen is elég gyakran előforduló kőzetet, illetve annak égő, égethető voltát már a tűz használatának birtokában levő ősember is ismerhette. Tüzelésre azonban nem alkalmazta, mivel nehezebben hozzáférhető s természetszerűleg ritkább, mint az emberi lakóhelyek közelében bizonyára akkoriban könnyen megszerezhető fa. A kőszén használatáról először Theophrastos tesz említést Kr. e. 315-ben. Szerinte a kőszénnek (anthrakes) nevezett kövek meggyulladnak és égnek, mint a faszén s a kovácsok használják. Középkori, csaknem minden országban elterjedt általános monda szerint, a szenet hegyi szellemek, hegyi manók mutatták meg az erdőben faszén égetéssel foglalatoskodó szegény kovácsnak. Ez a monda a belgiumi Liège 1200 körüli régi krónikáiban módosult. Itt ugyanis a szegény kovácsnak angyal adta azt a tanácsot, hogy a szomszédos Publemont nevű hegyen ásson s a szenet ott csakugyan meg is találta. A kovács neve Hullos volt s az általa megtalált égő kőzetet róla nevezték el houille-nak, ami a kőszén francia neve. A rómaiak kiváló természethisztorikusa, Plinius leírása szerint Germánia északnyugati partvidékének népei »földdel főzték ételeiket és annak tüzénél melegedtek.« Ez az égő föld az ottani tőzeg volt. Tovább nyomozva a szén művelődéstörténeti szálait, a keleti kultúra népei között Kínában bukkanunk régi adatokra. A velencei Marco Polo a 13. század végén hosszabb kínai utazásáról hazatérve leírja, hogy Kínában a szenet már ősidők óta ismerik és használják. Szerinte ez a »fekete kő« a hegyekből származik, ég, mint a fa, sőt este a tűzre téve, reggelig is parázslik. Bár a lakosoknak elegendő tűzifájuk volna, mégis a szenet használják, mivel ez jobb és olcsóbb. A népesség szaporodásával helyenként kipusztított erdők nyomán beállott faínség fokozatosan hozta magával a szén kezdetleges bányászati föltárását is. A későbbi időkben francia hittérítők is kaptak engedélyt Peking körüli szénbányászásra. A ragyogó kultúrájú Egyiptomban, Föníciában és Palesztinában nincsenek széntelepek s így ezek a népek a szenet nem ismerték. A fejlett kohászatot és bányászatot folytató keltákról föl kell tételeznünk, hogy a kőszén felszíni előfordulási helyein ismerték annak égő tulajdonságát. Ennek dacára azonban nem használták, mert szénbányászás nyomait nem találjuk náluk. A legrégibb biztosabb adatok a kőszén ismeretére a 12. századból maradtak reánk. A legrégibb szénbányászatról a 10. században Zwickau vidékén tudunk, biztos történetét azonban ennek is csak 1348-ig lehet visszavezetni. Egy 1183-ban az angliai Boldenbookban kelt irat warmouthi és sheffieldi kovácsok által fizetett kőszénbérről emlékezik meg. Ezek szerint az említett régi kelta területeken már a kőszén használatban volt és művelés alatt is állott. A kőszén használatát Angliában már a 853-ban kelt »Saxon Chronicle« is említi. Az első bányászati jogosítványt azonban III. Károly csak 1239-ben adta a newcastlei szénterületre. Belgiumban a történetírás a kőszén első fölismerését 1049-re teszi. Az említett liègei monda 1200 körüli évekre vezethető vissza. A 13. században már Hainau tartományban is megindult a széntermelés. Aachen vidékén az augusztinus apátság 1113-ban már viruló szénbányászatot folytatott. A szén ismeretére és a szénbányászatra vonatkozó följegyzések Franciaországban csak a 14. századig nyúlnak vissza. Egy 1315-ben kelt irat szerint egy Pontoisból való révész gabonaszállító hajója Newcastleból kőszénrakománnyal tért vissza. Ebben az időben azonban már St.-Étienneben bányászták a szenet. Az Auvergne szénbányái ugyanekkor már régóta művelés alatt állottak, mivel egy 1349-ben végrehajtott bírósági vizsgálat szerint ezen a vidéken már kilencven éves bányák voltak. A németországi szénbányászat csak később fejlődött. Az említett zwickaui előfordulás kétségtelenül a legrégibb bányaművelés az Aachen vidékiekkel együtt. A többi német szénterületeket azonban csak későbben ismerték meg. 1466-ban a szászországi Wettin szénterületének fölismerésével csak 1583-ban került művelés alá. Kitermelt szenét 1624-ben Halleban sófőzésre használták. A Drezda vidéki területeket 1540 körül ismerték föl, míg a sziléziai erdővel borított gazdag szénterületek kihasználása csak 1784-ben indult meg. A kovácsszenet ugyan 1594-ben itt is ismerték már, de az erdőségek bőven szolgáltatták a tüzelőanyagot. Magyarország legrégibb bányaművelését 1765-ben Sopron városa nyitotta meg Brennbergben. 1780-ban egy kovács a komárommegyei Zsemle széntelepeit találta meg. A kőszén korai megismerése dacára a bányászat megindulása után is nehezen vert gyökeret a városokban. Hosszú időn át csak a vidéki kovácsok fogyasztották, már pedig a legrégibb idők óta is csak a városokban tömörült ipari élet bekapcsolása nélkül nagyobb fogyasztásra s ezzel kapcsolatos termelésnövekedésre számítani nem lehetett. Párisban csak a 16. században indult meg némileg a szénfogyasztás, mert általánosabb elterjedésének útjában állott a fakultás szakvéleménye 1520-ból az Angliából behozott szén használatának veszélyeiről és hátrányairól. Az angol parlament hasonlóképen ismételten állást foglalt a szén londoni használata ellen. A 14. század elején Newcastleból Londonba került első szénszállítmányokat a kovácsok és sörfőzők szívesen vették. Alig szállt föl azonban az első kőszénfüst a kéményekből, máris egész London tiltakozott e szörnyű tüzelési újítás ellen. II. Edward királyhoz fölterjesztett föliratban kérik, hogy amennyiben őfelsége üde kertek ingerében gyönyörködni óhajt, a kilátás és fehérnemű tisztaságát becsüli s hű alattvalói megfulladását nem kívánja, úgy a »kőszén« nevezetű dögleletes tüzelőanyag használatát azonnal tiltsa el. A fölterjesztés jogos és igaz volta alapján a király valóban elrendelte, hogy alattvalói tartózkodjanak ennek a »kellemetlen és egészségtelen« anyagnak használatától. A kőszénhasználat előnyeivel megismerkedett iparosok és gyárosok azonban titokban tovább is tüzeltek. Az áruló füst nyomán újabb kesergő föliratok mentek a királyhoz, aki újabb rendeletben súlyos pénzbírsággal és a tüzelőhelyek lerombolásával büntette a kőszén használatát. A büntetéseket szigorúan végre is hajtották, sőt egyeseket még ki is végeztek. A kőszénellenes mozgalomban különösen előljártak a nők, akik még meghívásokat sem fogadtak el olyan házaktól, ahol ezt az anyagot használták vagy megtűrték és szénnel főzött ételekből nem ettek. Még Erzsébet királyné uralkodása alatt (1558-1603) is küldöttségben kérte a községtanács, hogy a jövőben a kőszén használatát Londonban legalább a parlamenti ülésszak tartama alatt tiltsa el. Mindhiába, a lerombolt tűzhelyek megsokasodva újraépültek, a kőszénhasználat diadalmas útját megállítani többé nem lehetett. Noha belátták, hogy a kőszénfüsttől senki sem fulladhat meg, mégis behozatala elé sok akadályt gördítettek. Csak 1830-ban szüntették meg a kőszén forgalombahozatalának középkori akadályait s ettől az időtől kezdve szabadon ontja áldásait a kőszén, amelynek tömeges fölhasználása bizonyára nem kis mértékben teszi ködössé Albion egét A középkori Londonnak ennyiben valóban igazat kell adnunk. A kőszén használatának lassú térhódításával fejlődött annak földtani megismerése is, amely a földtan történetével szoros kapcsolatot mutat A középkori és az újkor elejét uraló általános fölfogás szerint a kőszén szervetlen eredetű megszilárdult kátrány (bitumen).[3] Ebbe az általános fölfogásba azonban a lignitek nem voltak besorolhatók, mivel a legfelületesebb szemlélő is észreveheti fás szerkezetüket, amely a tőzeggel együtt sok fejtörésre adott okot. A föld rétegeiben eltemetett állatok és növények valódi jellegének fölismerése hozta meg ebben a tanácstalan találgatásban a kőszenek keletkezésére és mibenlétére vonatkozó ismeretek fejlődését. A görögöknél ismertetett kőszén első magyarázója Agricola (1544) volt, aki bitumennek tartotta s az aszfalttal együtt említi. Igy vélekedik Athanasius Kircher, a tudós jezsuita is. Több-kevesebb változattal a 18. század végén ez a fölfogás uralkodik. Érdekes kortünet gyanánt fölemlítést érdemel Bünting (1704), aki a kőszenet nem bitumenből származtatja, hanem az Úristen által eredetileg is kőszénnek teremtett anyagot lát benne, amely a föld alatt állandóan növekedik. A 16. és 17. században a szenet földalatti növények csírájából származtatták, A 18. század végén és 19. század elején a kőszenek szervetlen eredetének gondolata több ízben fölvetődött. Különböző szerzők a szénfajták keletkezését részben, vagy egészben őskőzetek bomlásából, átváltozott vulkáni anyagokból, vagy a levegő szénsavának közvetlen megsűrűsödéséből magyarázták. A kőszenek növényi eredetére vonatkozó fölfogás többé-kevésbé bizonytalan alakban a 16. század közepére vezethető vissza. Buffon már egész határozottan kimondja, hogy a kőszén növényi anyagokból áll és a kőszén és lignit között csak fokozati különbség van. A kőszén keletkezésének mai fölfogásunkban megnyilvánuló menetét 1778-ban Beroldingen állapította meg a növényi anyagok, tőzeg, barnaszén és kőszén természetes átalakulási sorozatában. A 19. század végén fölmerült az a fölfogás, hogy a szén főként tengeri növényekből keletkezik. Ezt a sokáig vitatott elméletet Gümbel mikroszkópi vizsgálatai döntötték meg, aki szerint a keletkezés helyén élt növények fokozatos szenesedési folyamata szénkeletkezésre vezet. Azóta ez a felfogás mindinkább tért hódított s ha imitt-amott még találkozunk elvétve a szervetlen származás fölemlítésével is, mégis a kőszénképződés megismerése a növényi eredet biztosan fölismert alapján halad tovább. A keletkezésre vonatkozó vizsgálatok föladatai az átalakulás módja, a keletkezés helye és föltételei voltak, amelyek napjainkig főbb vonásaikban az összehasonlító földtani és biológiai kutatásokkal tisztázódtak. A sok előtanulmányt Potonié összesítette, akinek mindenre kiterjedő kritikai vizsgálatai a kőszénképződés helyei gyanánt a láp- és tőzegterületeket, az átalakulás módjául a lassú szerves bomlást állapították meg. A kőszén növényi eredetének fölismerésétől kezdve a keletkezés kérdésének földtani vizsgálatában közelfekvő volt az a gondolat, hogy az élő növények vegyi összetételétől keressük az utat a kőszén vegyi alkatáig. A kőszénkeletkezés kérdésének megoldása óriási haladást tett, mióta Potonié a földtanban használatos aktualizmus elve alapján, azaz az előttünk ma is végbemenő folyamatokból kiindulva, vizsgálta a kőszénképződés föltételeit. A manapság is keletkező égő szerves kőzet a mocsarakban és lápokban fölhalmozódó tőzeg. Az itt végbemenő szerves korhadás, bomlás, tőzegesedés, vagy rothadás különböző föltételeiben látja Potonié a kőszénképződés lehetőségeit. Ez a folyamat lassú égésnek felel meg. A növényi anyagok levegő és nedvesség behatása alatt maradék nélkül elkorhadnak; kevesebb levegő hozzájárulása nagyobb nedvesség mellett bomlásra vezet, amelynek víz alatt folytatódó folyamata tőzegesedést eredményez. Ugyanez a folyamat megy végbe az elhalt mikroszkopikus vízi szervezetek iszappal keveredő maradványain is, amelyet azonban anyagának eltérő volta miatt rothadásnak s a létrejövő anyagot rothadó iszapnak, vagy műszóval sapropel-nek mondjuk. Mindezeket a folyamatokat a faszénkészítés közben végbemenő megszenesedéssel szemben elszenesedésnek nevezzük. Lényegileg az elszenesedés is a megszenesedéshez hasonló körülmények között történik. A szénégetőhalmokba összehordott faanyag megszenesítése kevés levegő hozzájárulásával történik, míg az elszenesedés is iszap vagy víz alatt megy végbe a bomló-tőzegesedő növényi anyagokban. Az elszenesedés ilyenformán alacsony hőmérsékletű száraz lepárlási folyamat, melynél a rendes lepárlás magas hőmérsékletét az időtartam pótolja. Ennél az erjedési folyamatnál a növényi anyagok főalkatrészei: a szén (C), hidrogén (H) és oxigén (O) részben szénsavvá (CO2), részben vízzé (H2O) és mocsárgázzá (CH4) egyesülnek. Ez utóbbiak állandóan kiszabadulva, a folyamat folytatódása mellett a kisebb mértékben fölhasznált szénanyag fokozatos fölhalmozódására vezetnek. Az így végbemenő elszenesedési folyamat tekintetbe vételével a különböző szénféleségek vegyi összetétele alapján szükségszerűleg adódik az a sorozat, melyet Beroldingen már 1778-ban fölállított s amely tőzeg-, lignit-, barnaszén-, kőszén-, antracit-, grafit tagokat magában foglalva, Potonié szerint, a kőszénképződés földtani fokozatait képviseli. A növényi anyagokban végbemenő vegyi folyamatok és jelenségek tehát az oxigén és víz jelenlététől függnek. Az így létrejövő különböző bonyolult folyamatokat és végső termékeiket Potonié nyomán az alábbi módon csoportosíthatjuk: Az elszenesedés fokozatait képviselő sorozat kísérleti alapon is igazolva van. Ez a sorozat a szénképződés kérdésének földtani részét nagy általánosságban tisztázta. Bizonyos mértékig vitás még az a kérdés, vajjon az említett sorozat egyes tagjai valóságos fokozatot képviselnek-e s az idők folyamán az alacsonyabbrendű tagokból magasabbrendűek lehetnek-e? A növényi anyagok tőzegesedése szemünk előtt is folyamatban van, tehát a kérdésnek ez a része kétségtelenül igenlő lehet. A földtani tények szintén igazolják az egyes tagok fokozatjellegét, mert a régibb földtani korokból kőszén és anthracit, a fiatalabb időkből pedig általában csak barnaszén és lignit maradtak reánk. Vegyi összetétel alapján azonban egyesek, különösen Donath a kiváló szénvegyész, kétségbe vonja a barnaszén anthracittá alakulásának lehetőségét. Felfogását mindenekelőtt a különböző földtani korok eltérő növényvilágával s az ebből keletkezett széntelepek vegyi alkatának különböző voltával indokolja. Különösen hangsúlyozza a barnaszénben mindig jelenlevő lignin hiányát vagy csekély mennyiségét a kőszenek anyagában. Donath álláspontját geológusok közül Walther tette magáévá, aki a kőszénkeletkezés folyamatában lényeges különbséget lát az idősebb kőszenek és a földtanilag fiatalabb barnaszenek között. Szerinte az előbbiek túlnyomólag vízinövények anyagából, tengerparti tájakon, az utóbbiak szárazföldön, főként fás növényekből keletkeztek. Ezért a tőzeg-kőszén genetikus sorozatot beigazoltnak nem tartja s a barnaszén szerinte anyagban és keletkezési folyamatban a kőszéntől annyira eltérő, hogy abból soha kőszén nem keletkezhet. A Donath-Walther által megjelölt különbségek csak látszólagosak, mert nem valószínű, hogy a kőszénkorszak növényzetének fás anyagából a lignin eredetileg hiányzott volna. Sokkal valószínűbb, hogy az elszenesedés folyamata alatt megsemmisült. Némi különbséget mutatnak a barnaszén anyagában résztvevő gyantás növények, amelyek a kőszén flórájából hiányoztak. Mivel a gyanták az elszenesedés folyamata alatt igen nehezen bomlanak, többé-kevésbé változatlanul fölhalmozódnak, azért a barnaszénnek idők folyamán kőszénné változása esetén bizonyos mértékben eltérő vegyi összetételre vezethetnek. Ez azonban nem zárja ki a barnaszén kőszénné alakulásának lehetőségét, annál kevésbé, mert az elszenesedés alatt a növényi anyagok eredeti vegyi alkata teljesen megsemmisül és új vegyi összetételre vezet. A legújabb időben Gothan és R. Potonié vizsgálatai különben is kimutatták a Donath-Walther-féle fölfogás helytelen voltát, amennyiben szenesedett karbon növényekben celluloze reakciókkal a faanyag jelenlétét megállapították. A grafit és a kőszén összetételében régebben kimutatott különbségek a legújabb vizsgálatok szerint szintén nem állanak meg. A közelmultban ugyanis Winter az Onega-tó partján előforduló schungitban az anthracit és grafit természetes összekötő tagját ismerte föl, amely vegyi összetételben, kokszolhatóságban, fajsúlyban s egész külsejében kontaktmetamorf hatásokra elváltozott anthracitnak felel meg. Ezek szerint tehát semmi okunk sem lehet a fa, tőzeg, anthracit, grafit földtani sorozat helyességének kétségbevonására. Míg a növényi anyagok különbözősége lényegesen nem befolyásolja az elszenesedés folyamatának eredményét, a szénképződést, addig a föntebb megkülönböztetett rothadó iszap (sapropel) elszenesedése bizonyos mértékű különbségekre vezet. A rothadó iszap ugyanis nagy protein és zsírtartalmánál fogva nemcsak a szénanyagot, hanem a hidrogént is lekötve tartja, úgyhogy hidrogénben gazdag bitumenes szén keletkezik. Ez a bitumenesedési folyamatnál keletkezett szén vegyileg közelebb áll azonban a rendes elszenesedési folyamat szeneihez, mint a rothadó iszap anyagának vegyi összetétele a növényi anyagokéhoz. A szénképződés bonyolult vegyi folyamat, melynek tisztázása a szén vegyi sajátságainak megismerésétől függ. Mint minden egyéb földtani jelenségnél, úgy itt is az egykori folyamatok végső terméke áll előttünk, amelyből földtani vizsgálataink céljának megfelelőleg az egykori jelenségekre, azok lefolyására, helyére, körülményeire és okára kell következtetnünk. Ez már tisztára földtani föladat, amely ezúttal a vegyi vizsgálatok eredményeire épít s a kőszenek vegyi összetételéből kutatja azokat a föltételeket, melyek mellett az egykori növényi anyagoknak bomlása és elszenesedése bekövetkezhetett. Ha a szenet növényi anyagok bomlása gyanánt ismertük meg, akkor a reánk nézve annyira fontos széntelepeket bomló növényi anyagok fölhalmozódása gyanánt kell tekintenünk. Ilyen fölhalmozódások csak mocsaras-lápos területek növényzetéből helytálló módon (autochton) vagy pedig idegen helyre összehordott (allochton) módon keletkezhetnek. Ennek alapján általában megkülönböztetünk autochton és allochton széntelepeket. Az előbbiek lehetnek szárazföldiek és víziek, az utóbbiak szél vagy víziúton egybehordva mindenütt várhatók. A széntelepek helyben keletkezett vagy összehordott jellegének tisztázása első teendője a földtani vizsgálatnak. Az autochton telepek mai példáját a lápok tőzegei adják. Biztos ismertető jelei a széntelep alatt fekvő rétegekben mutatkozó gyökérrészletek s a széntelepben álló helyzetben megmaradt kövesedett fatörzsek, melyek nem tartoznak a ritkaságok közé. Jól megtartott finomabb növényi részek, levéllenyomatok, valamint a széntelepek egyenletes nagy kiterjedése is az autochtoniára jellemzők. Ezzel szemben az allochton telepek kisebb terjedelműek, egyenlőtlen vastagságúak és minőségűek s a közelükben található növényi részek rossz megtartású töredékek, melyek a szállítottság nyomait viselik. Az idegen helyen történő elszenesedés elsődleges, ha az egykori növényi részek összehordásáról van szó, vagy másodlagos, ha már meglevő tőzegekből vagy láprészekből, tehát már az elszenesedés folyamatában lévő anyagokból kiszakított részekkel állunk szemben. A széntelepek keletkezési módjának megítélésében nagy szerepe van a kísérő kőzeteknek is, amennyiben ezek keletkezési körülményei biztosan utalnak a széntelepek keletkezési módjára is. A tengerekhez közelfekvő egykori mocsarak paralikus, a távolabb esőket limnikus néven különböztetjük meg. Az előbbieknél a széntelepeket kísérő kőzetek tengeri üledékek, az utóbbiaknál édesvíziek. Az édesvízi széntelepek általában kisebb terjedelműek és vastagságra, kifejlődésre nagyon változók. Bár az egykori növényi anyagok elszenesedési folyamata ismeretes előttünk, még kevéssé ismerjük azokat a tényezőket, melyek a kőszénné formálódásban résztvesznek. Mindenekelőtt láttuk, hogy a szerves bomlás kevés levegő jelenlétében történik. Ennek a bomlásnak megindításában és lefolyásában valószínűleg nagy szerepük van az erjesztő baktériumoknak is, melyeket ma még eléggé nem ismerünk. Nem lehetetlen, hogy a bomlás lefolyása és tartama e baktériumok különböző működése szerint alakul, ami bizonyos mértékben az elszenesedés további folyamatát is befolyásolhatja. Az elszenesedés további tényezői között kiemelendő a hőmérséklet és a klíma. Trópusi tájakon az elmocsarasodás száraz időszak alatt a növényi anyagok elkorhadására vezet, ezért egyenletes meleg és nedvesség előfeltételei az elszenesedésnek. Nincs módunkban még eléggé vizsgálni azt a hatást, melyet a bomló-tőzegesedő anyagok által termelt saját hő okoz. Ez a belső hő a fölhalmozódott anyagok vastagságával és bomlásával egyenes arányban bizonyára befolyásolja az elszenesedést s hatása különösen azokban a különbségekben nyilvánulhat, melyek ugyanazon széntelep minőségében különböző helyeken észlelhetők. A hőhatás különben a száraz lepárlásnak minősített szenesedési folyamatot gyorsítja. Ezt igazolják a vulkánkitörésekkel érintkezésbe jutott széntelepek, amelyek az érintkezésnél jobbminőségű szenet adnak, amennyiben a kőszén anthracittá, a barnaszén kőszénné alakult. Kitűnt, hogy a jelentősebb szénképződés területei hegyszerkezeti tényezőkkel: gyűrődések, tengerelőnyomulások, sülyedésekkel stb. kapcsolatosak. A szénterületek utólagos hegymozgásaival, gyűrődésekkel és vetődésekkel kapcsolatban mutatkozó nyomás gyorsítja az elszenesedést s javítja a szénminőséget. Ezt igazolják a svájci fiatal barnaszenek, melyek hegynyomás behatása alatt kőszénné alakultak, vagy az észak-amerikai Sziklás Hegység gyűrődési övébe eső barnaszénterületek, amelyek erősebb elszenesedést mutatnak, mint a távolabb esők. Ezzel szemben a moszkvai szénterület karbon időbeli széntelepei csaknem zavartalan vízszintes helyzetben csak barnaszén jellegűek. Az elszenesedés száraz lepárlásnak megfelelő folyamatánál a magas hőfokot pótló hosszú idő, a földtani kor egymagában még nem elegendő, mert a kőszénképződést még egyéb tényezők is befolyásolják, siettetik, vagy hátráltatják. Míg a hegyképző erők hatásait általánosságban már ismerjük, még további részletvizsgálatot igényel annak a megállapítása, hogy az egyes telepeken belül mutatkozó minőségi eltérések nem vezethetők-e hasonló okokra vissza. Nagy szerepet kell tulajdonítanunk a szénné formálódás folyamatában a fedőkőzeteknek, melyeknek minősége és vastagsága az elszenesedést lényegesen befolyásolhatta. Ezt bizonyítják azok a különbségek, melyek a széntelepek minőségében fekvő- és fedőrészek között mutatkoznak. Kőszeneknél ezek a különbségek abban nyilvánulnak, hogy a telepek alsó részének széntartalma nagyobb, mint a felső részben, ellenben gáztartalma kisebb. Barnaszéntelepeknél is a telepek felső része általában jobb minőségű. Ezek a jelenségek a fedőkőzetekkel borított telepek elszenesedésével függenek össze, amennyiben a telep alsó részéből kiszabaduló gázok a felső részben a fedőkőzet miatt némileg összegyűltek, a telepre gyakorolt nyomás viszont az alsóbb részben érvényesült jobban s az elszenesedést előnyösen befolyásolta. A szenesedési folyamatra, tehát a szén minőségére nem közömbös az sem, hogy a fedőkőzet egyik helyen homok, másutt agyag. Bizonyos vastagságig ugyanis a homok kevésbé légmentesen zárja el a szénréteget s elvezeti a fölszabaduló gázokat, míg az agyag légmentesen szigetel s nem vezeti el, legföljebb csak átveszi a gázokat, amelyek újabb vegyületek keletkezésére vezetnek. Ezért van az, hogy a széntelepet fedő agyagrétegekben nemcsak utólagos ásványos kiválásokat, piritet, gipszet találunk, hanem az agyag részben szerves anyagokkal, bitumennel is át van itatva. A fedőkőzet vastagsága is szükségszerűleg hatással van a szénképződésre, mert súlyánál fogva nyomást gyakorol, amely mint láttuk, gyorsítja a folyamatot. Mivel ma már tudjuk, hogy a fedőrétegek kifejlődése minden egyéb üledék kőzettéformálódását is befolyásolja, tehát számításba veendő tényező, annál inkább tekintettel kell lennünk a széntelepek keletkezésének vizsgálatában erre a tényre, mivel a szenesedés önmagában végbemenő belső kőzetformálódási folyamat, melyet a külső tényezők, köztük a fedőrétegek előnyösen, vagy hátrányosan irányítanak. A fiatalabb barnaszéntelepek sokszor érthetetlennek tetsző minőségi változásainak egyik oka a fedőrétegek kifejlődésének gondos vizsgálatával sok tekintetben tisztázható. Érdekesnek tartjuk még a kőszénné vált egykori tőzegtelepek vastagságára vonatkozó megfigyeléseken alapuló számításokat. Ezek szerint átlag 3 méter vastagságú, száraz tömött tőzegtelep szolgáltathatott 1 méter vastag pittsburgi kőszenet a nyomás tekintetbevétele nélkül. Ugyanilyen vastagságú barnaszén 2.5 méter vastag tőzegtelepet igényel, ami azt bizonyítja, hogy az ülepedési folyamat a tőzeg és barnaszén között jóval nagyobb, mint annak folytatása gyanánt a barnaszén és kőszén között. Ez a fizikai sajátság nem áll arányban a szenesedési folyamat során beálló szénanyag (C) fölhalmozódással, amennyiben a tőzeg és barnaszén széntartalma között levő különbség csaknem egyenlő a barnaszén és kőszén széntartalma között mutatkozó különbséggel. Ebből azt következtethetjük, hogy a szenesedési folyamat kezdeti fokán beálló fizikai változások lényegesen nagyobbak a később végbemenő változásoknál. Ezek a számítások átvezetnek a szénképződés időtartamának jóval ingatagabb alapokon álló kiszámításához. Tudományos szempontból ezek ma még komolyan nem vehetők, mivel a földünkön működő erők létrehozta termékek vastagsága annyi helyi körülménytől függ, hogy semminemű általánosítást meg nem enged. Kiindulásul itt is a tőzegkeletkezés ideje szolgál. Ashley számítása szerint kedvező körülmények között 30 cm tőzegréteg keletkezéséhez legalább 10 esztendő szükséges. Minthogy a folyton növekedő tőzegréteg alsó része mechanikai és anyagi változásokon megy át, azért 300 év alatt nem 9 m, hanem annál jóval vékonyabb tőzegtelep keletkezik. Mindezeket a veszteségeket tekintetbe véve, Ashley 30 cm vastag tömött tőzeg keletkezési idejét 100 évre teszi. Az elszenesedés folyamata alatt további kétharmad térfogatcsökkenés mutatkozik, úgyhogy 30 cm kőszén ezen az alapon 300 év alatt keletkezhetik. Láttuk azonban, hogy a kőszénné formálódás folyamatát mennyi tényező befolyásolja. Az ilyen számításoknak tehát csak akkor lehetne létjogosultságuk, ha valamely széntelepre nézve a tényezők mindegyikének hatásait pontosan megállapíthatnánk és tekintetbe vehetnénk. Azonban még így is csak egyetlen helyi értékű adatot nyernénk, amely általánosításra egyáltalán nem jogosíthat
Posted on: Thu, 07 Nov 2013 19:00:05 +0000
Trending Topics
Recently Viewed Topics
© 2015