Эколого-геохимические аспекты

часть диспергированного органического вещества осадочных пород,
которая не извлекается растворителями. По Б. Тиссо и Д. Вельте [125], 
кероген - нерастворимая в органических растворителях часть органиче-
ского вещества. По [117], кероген представляет собой фракции органиче-
ских веществ ГС и рассеянного органического вещества горных пород, 
нерастворимых в органических растворителях, неокисляющих кислотах и 
щелочах. Керогены - это наиболее распространенные на земле органиче-
ские вещества (табл. 1).
По современным пред-
ставлениям, кероген - сложная 
смесь полимерных органиче-
ских молекул с преобладани-
ем алифатических структур. В 
основе химической структуры 
керогена 
лежит 
сложный 
трехмерный углеродный кар-
кас (так называемая матрица 
керогена), состоящий из по-
ликонденсированных арома-
тических ядер и более про-
стых ароматических, цикла-
новых и алкановых структур. Кероген содержит также органические ки-
слород- и серосодержащие соединения; растворимое в органических рас-
творителях органическое вещество - битумоид - составляет доли и едини-
цы процента (табл. 2, 3). Углерод и водород являются основными элемен-
тами, определяющими теплоту сгорания ГС; кислород относится к так 
называемым балластным элементам; азот и особенно сера являются вред-
ными примесями в сланцах по технологическим и экологическим сооб-
ражениям.
Соотношение углерод/водород (С/Н) в ГС находится, как правило, 
в пределах 7,5-10 [29]. В продуктах термической деструкции керогена 
присутствуют все хемофоссилии, свойственные битумоидам, нефтям и их 
производным, - терпеноидные и стероидные структуры, парафины, ами-
нокислоты, карбоновые кислоты, спирты и т. д. [117]. В матрице керогена 
могут находиться захваченные молекулы липидов [91]. Определенную 
роль в формировании керогена играет лигнин [70].
Таблица 1. Классификация органического 
вещества осадочных пород [174] 
Состояние 
Вещество 
Масса в эко-
сфере, трлн. т 
Концент- 
Нефть 
0,6 
рованное 
Асфальты 
0,3 
Угли
(лигнит, торф) 
7,0 
Рассеянное 
Углеводороды 
60 
Битумы 
100 
Керогены 
3200 

---

9 
Таблица 2. Элементарный состав органического вещества ГС, % [35] 
Каустобиолит 
C 
H 
N 
S 
O 
ГС сапропелевый 
70-80,0 
8-10,0 
0,9-3,0 
0,5-2,0 
11-16 
ГС сапропелево-гумусовый 
60-75,0 
7-9,0 
1-2,5 
2,5-6,0 
До 20 
ГС гумусово-сапропелевый 
55-65 
6-8,0 
1-2,5 
2,5-12,0 
До 24 
Антрацит 
95-97,5 
1,2-2,7 
0,1-1,3 
0,1-2,3 
Каменный уголь 
76-94,0 
4-6,0 
1,5-1,8 
2,0-17,5 
Нефть метановая 
84-85,5 
14,3-14,8 
0,1-1,2 
0,1-0,8 
1-7,8 
Нефть нафтеновая 
85-87,0 
12,5-14,2 
0,1 
0,2 
0,1-2,0 
Таблица 3. Химический состав концентратов керогена ГС [104] 
Показатель 
Месторождение 
Общесыр- 
Кашпирское 
Савельевское 
Ленин- 
товское 
Шахта 3 
Шахта 1 
(шахта 4) 
градское 
Зола, % 
16 
20,4 
26 
29,6 
10-30 
Органическая масса, % 
83,2 
78,6 
72,8 
69,9 
70-90 
Состав, %: 
C 
52,2 
51,7 
47,6 
43,7 
77,1-77,8 
H 
6,24 
6,20 
5,66 
5,40 
9,5-9,8 
N 
0,60 
0,86 
0,78 
0,79 
0,3-0,4 
S
общая
9,88 
10,85 
10,65 
8,95 
1,6-10,2 
S
пиритная
1,43 
3,59 
4,10 
2,75 
- 
S
сульфидная
0,16 
0,21 
0,28 
0,20 
- 
S
органическая
8,29 
7,05 
6,32 
6,00 
- 
C:H 
8,3 
8,3 
8,4 
8,1 
- 
Примечание. Здесь и далее в таблицах «прочерк» означает, что данные отсутствуют.
Выделяют три типа керогена [24]. Кероген "а" - «угольный», образо-
вавшийся из остатков растений или оболочек водорослей, содержит гуми-
новые составляющие, дает при растворении ароматические кислоты, харак-
теризуется невысоким выходом смолы. По Б. Тиссо и Д. Вельте [125], ке-
роген типа "а" содержит большое количество алифатических цепочек при 
небольшом числе ароматических ядер, характеризуется изначально высо-
кими значениями отношения Н/С и обладает высоким нефте- и газогене-
рационным потенциалом. Кероген "б" - из водорослевых жирных кислот; 
он не дает ароматических кислот, выход смолы высокий. Он имеет в своем 
составе больше ароматических и нафтеновых циклических структур, а 
величина отношения Н/С, а также нефте- и газогенерационный потенциал 
его ниже, чем у предыдущего типа. Кероген "в" произошел из водоросле-
вых углеводородов, выход смолы у него меньше, чем у второго типа, но 
больше чем у первого. Б. Тиссо и Д. Вельте [125] считают, что кероген 
этого типа обычно связан с органическим веществом морского происхо-
ждения, отложившимся в восстановительной обстановке и характери-
зующимся средними или высокими содержаниями серы. Он включает в 

---

10 
себя главным образом конденсированные полиароматические или кисло-
родсодержащие функциональные группы; алифатические звенья играют 
незначительную роль. Кероген "в" характеризуется низкими значениями 
отношения Н/С и весьма умеренным нефтегенерационным потенциалом. 
Величина отношения О/С выше, чем у керогенов двух других типов. Из 
смеси в разных пропорциях керогена названных трех типов и состоят ГС с 
одинаковым содержанием органического вещества, но с разным выходом 
смолы.
В сухом виде ГС содержат 50-80% неорганического вещества и 
11-44% керогена (иногда до 50-60%) [35]. Слагающие неорганическую