Определение петрографических типов углей под микроскопом

Лабораторная работа №5

В основу петрографической классификации углей положена элементарная определимая комплексная единица- петрографический тип (табл.2). Под петрографическим типом угля (литотипом- в международной классификации) понимают горную породу растительного происхождения, обладающую рядом характерных внешних признаков и определенным вещественным (микрокомпонентным) составом. Петрографический тип углей определяется первоначально по внешнему виду, а потом проверяется и детализируется при микроскопном изучении.

При исследовании гумусовых углей, особенно сложного полосчатого строения, пользуются понятием «инградиент». Инградиентом называют визуально отличимую составную часть углей, отличающуюся однородностью блеска и строения. Выделяют четыре типа: витрен, кларен, фюзен и дюрен. Все пласты гумусовых углей сложены прослоями указанных инградиентов, чередующихся в разрезе в различных комбинациях. Витрен и фюзен называются простыми инградиентами, так как каждый из них имеет только один микрокомпонент, а кларен и дюрен- сложные,состоящие из нескольких микрокомпонентов. Ниже проводится краткая характеристика каждого инградиента.

Витрен. Состоит из микрокомпонентов витринита или семивитринита. Макроскопически он отличается стеклянным блеском, значительной или сильной трещиноватостью, ориентированной перпендикулярно наслоению, полураковистым изломом. Его содержание в угольных пластах колеблется в широких пределах: от 0 до 25 % (табл.2). Цвет черный. Хрупкий, благодаря интенсивной трещиноватости, раскалывается на кубики. Мощность слоев витрена измеряется обычно миллиметрами, реже сантиметрами. Витрен обладает наилучшими технологическими показателями: максимальный выход летучих веществ, высокая способность, небольшое содержание золы (1-2 %) и серы (до 1%).

Фюзен сложен микрокомпонентом фюзинитом или семифюзинитом. Встречается в виде прослойков и линз фюзенизированных растительных тканей мощностью от первых миллиметров до нескольких сантиметров (иногда 20-25 см.). Макроскопически фюзен черного цвета, матовый, оченьхрупкий (пачкает руки), напоминает сажу, с волокнистым строением. Количество фюзена в пластах колеблется от 1-2 % до 10%. Он отличается низкими технологическими показателями: не спекается, имеет высокую зольность (более 15%) и серность (более 3%). Фюзен является нежелательной примесью в углях, он препятствует образованию хорошего кокса. Сильно зольный фюзен является твердым и крепким (благодаря цементу минерального состава). В строении большинства угольных пластов фюзен, как и витрен, играет второстепенную роль.

Кларен состоит из микрокомпонентов групп витринита, семивитринита, лейптинита и фюзенита (за исключением микринита). При этом содержание микрокомпонентов группы лейтинита обычно не превышает 30% (в редких случаях приближается к 50%). Макроскопически кларен имеет хорошо выраженный блеск(промежуточный между витреном и фюзеном), похож на витрен, но отличается менее сильным блеском, отсутствием полурасковистого излома, отсутствием трещин усихания, ориентированных по нормали к напластованию. Он, также как и витрен, хрупкий, мягкий, легкий. В пластах угля встречается мощными пачками (сантиметры, десятки сантиметров), иногда слагает целые пласты. По качеству уступает только витрену: хорошо коксуется, содержание золы до 10-15%, серы до 2-3%. Основная масса витрена прозрачная (коллинит).

Дюрен состоит из микрокомпонентов витринита, семивитринита, фюзенита, семифюзенита и лейптинита. Под микроскопом различима основная масса как прозрачная (коллинит),так и непрозрачная (микринит). В дюрене содержание микрокомпонентов группы лейптинита. Макроскопически дюрен матовый, очень твердый, раскалывается на крупные куски. Трещиноватость развита слабо. В пластах залегает в виде о мощных прослоев (сантиметры, десятки сантиметров). В отдельных случаях дюрен слагает целые угольные пласты. В зависимости от состава микрокомпонентов группы лейптинита, выделяют следующие разновидности дюрена: споровый, кутикуловый, смоляной, смешанный и др. Дюреновые угли низких стадий метаморфизма дают много летучих веществ и жидких продуктов, поэтому являются хорошим химическим сырьем для переработки. Средне- и высокометаморфизованне дюреновые угли обладают очень плохой спекающейся способностью и поэтому используются в основном как энергетическое топливо. Дюреновые угли являются обычно высокозольными, высокозернистыми и труднообогатимыми.

По проверенному многолетнему опыту, ведущим классификационным показателем петрографических типов углей является гелифицированное вещество (витринит, семивитринит), присутствующие практически во всех гумусовых углях. Дополнительными показателями служит содержание фюзенизированных и липоидных микрокомпонентов. Классификация петрографических типов гумусовых углей приведена в табл.2.

Согласно указанной классификации все угли земного шара делятся на две генетические группы: гумусовые и сапропелевые.

Гумусовая группа углей, именуемая гумолитами, сложена остатками высших растений. Эти угли делятся на два класса: гуммиты, образовавшиеся в основном из лигнено-целлюлозных тканей, и липтобиолиты, состоящие преимущественно из химически стойких элементов растений (смолы, воска). Класс гумитов, в свою очередь, делится на четыре подкласса: гелитолиты, фюзенолиты, микстогумолиты и липоидолиты.

Подкласс гелитолиты. К этому подклассу относятся угли, в которых большая часть микрокомпонентов представлена гелифицированными веществами (более 65%). Все типы этих углей, за исключением сильнозольных и бурых, являются блестящими или полублестящими. Гелитолиты имеют разнообразный излом, поверхности излома гладкие, ровные. Угли стадий Д-Г вязкие, а Ж и К –хрупкие, трещиноватые, некоторые бурые угли низких стадий углефикации даже землистые.

Подкласс фюзенолиты. К этому подклассу относятся угли с преобладанием или значительным количеством фюзенизированных микрокомпонентов (более 50%). Все типы этих углей являются матовыми или полуматовыми. Текстура полосчатая, даже массивная. Структура крупнообломочная, аттритовая, волокнистая, слоистая и др.

Подкласс микстогумолиты. Представлен углями без резкого преобладания какой-либо группы микрокомпонентов. Все типы этих углей являются полуматовыми или полублестящими. Излом обычно неровный. Трещиноватость средняя. Цвет от коричневого у бурых углей до черного.

Подкласс липоидолиты. К ним относятся угли с преобладанием или значительным содержанием липоидных микрокомпонентов (более 35%). Эти угли встречаются редко. Они содержат большое количество терригенного материала. Все типы углей отличаются слабым блеском (матовые, полуматовые, полублестящие). Цвет от темно-коричневого до черного. Текстура массивная, реже полосчатая.

Каждый подкласс гумолитов включает в себя несколько петрографических типов углей. Внутри подкласса типы углей отличаются друг от друга содержанием отдельных групп микрокомпонентов. Перечень петрографических типов углей в каждом подклассе, слагающих их инградиентов и конкретных соотношений в процентном содержании групп микрокомпонентов, приведены в табл.2.

Таблица 2

Петрографические типы (литотипы) гумусовых углей

Группа	Класс	Подклассы по основному углеобразующему веществу	Петрографические типы углей по групповому вещественному составу	Основные инградиенты, слагающие тип угля	Соотношение микрокомпонентов, %
Гелифицированное вещество (витринит)	Фюзенизированное вещество (фюзинит)	Липоидное вещество (лейптинит)
Гумолиты	Гумиты	Гелитолиты с преобладанием гелифицированных микрокомпонентов	Витреновый	Витрен	85-100	15-0	-
Клареновый	Кларен, витрен	80-90	0-20	0-20
Дюрено-клареновый с липоидными компонентами	Кларен, дюрен, витрен	65-80	5-10	<35
Дюрено-клареновый с фюзенизированными компонентами	Дюрен, Кларен, Фюзен, Витрен	<35	<5
Дюрено-клареновый смешанного состава
Фюзенолиты-угли с преобладанием или значительным количеством фюзенизированных микрокомпонентов	Фюзеновый ксилофюзеновый	Фюзен	0-10	>80	0-25
Дюреновый, фюзено-семифюзеновый	Дюрен Кларен	10-40	>50
Кларено-дюреновый Фюзено-семифюзеновый	Дюрен Кларен Витрен Фюзен	>40
Микстогумолиты-угли без резкого преобладания какой-либо группы микрокомпонентов	Дюреновый- смешанного состава	Дюрен	<40	<50	<50
Кларено- дюреновый смешанного состава	Дюрен Кларен Витрен Фюзен	<50	10-45	10-45
Липоидолиты-угли с преобладанием или высоким содержанием липоидного вещества	Кларено-дюреновый липоидный Дюреновый липоидный	Дюрен, Кларен, Витрен, Фюзен	40-65	<10	35-50
20-40	<15	>50
Липтобиолиты- угли, состоящие преимущественно из стоиких компонентов высших растений	Споровый Кутикуловый Субериновый (пробковый) Смоляной	Не выделяется	0-20	0-25	>75

Класс липтобиолиты. Представлены углями, сложенными в основном липоидными микрокомпонентами (более 75%). Эти угли при полукоксовании дают высокий выход смолы и летучих веществ. Липтобиолиты обычно матовые или тускло блестящие, плотные, крепкие, имеют массивную или тонко-слоистую текстуру. Цвет этих углей колеблется от темно-коричневого до черного. В зависимости от типа липоидного вещества, липтобиолиты бывают споровыми, кутикуловыми, субериновыми(пробковыми) и смоляными.

Сапропелевые угли (сапропелиты) характеризуются преобладанием или значительным содержанием (более 25%) остатков низших растений (микрокомпонентов группы альгинита по ГОСТу 9414-74). Сапропелиты значительно отличаются от гумусовых углей по химическому составу и условиям образования. Они не имеют большого распространения и широкого применения в промышленности. Угли этой группы делятся на два класса: собственно сапропелиты и гумитосапропелиты (табл.3). макроскопически-сапропелито-гумиты промежуточные между гумусовыми и сапропелевыми углями, ближе к клареновым.

Таблица 3

Классификация сапропелитов и сапрогумолитов

Группа	Класс	Петрографический тип	Микрокомпонентный состав, %
Альгинит	Витринит- основная масса	Лейптинит споры, кутикула	Фюзинит-фюзен и др.
Водоросли	Основная масса
Сапропелиты	Собственно сапропелиты	Богхедовый	50-100	-	5-45	0-5	-
Сапроколлит	-	50-100	5-45	0-5	-
Гумито- сапропелиты	Кеннель-богхедовый	25-50	-	25-65	10-20	0-5
Косьянито-богхедовый	25-50	-	45-75	0-5	-
черемхитовый	-	25-50	45-75	0-5	-
Сапрогумолиты	Сапропелито-гумиты	Кеннелевый	<25	-	50-90	10-25	-
Косьянитовый	<25	0-5	65-90	0-5	-

Дата добавления: 2015-07-02