Сторінка
1

Петрографія вугілля

У більшості випадків вугілля макроскопічно не цілком однорідне, а складається з складових частин (інгредієнтів, літотипів), які в площинах, перпендикулярних нашаруванню, помітні неозброєним оком. У 1919 році М. Стокс поділила інгредієнти (літотипи) гумусових вугіллях на вітрен, кларен, дюрен і фюзен (табл. 2.7).

Вітрен (блискучий) являє собою чорні шари з дуже сильним блиском і раковистим зламом. Часто він крихкий і розітнений безліччю тонких тріщин, внаслідок чого розшаровується на кубики, а при добуванні дрібно подрібнюється. У гумусовому вугіллі зустрічається у вигляді шарів потужністю понад 3-10 мм.

Кларен (проміжний) за блиском займає проміжне положення між вітреном і дюреном і складається з шарів, що чергуються вітрена, дюрена, а іноді і фюзена.

Дюрен (матовий) може бути чорного або сірого кольору, але завжди матовий. Він дуже міцний і тому розколюється при руйнуванні на великі шматки з шорстким зламом. Шари дюрена зустрічаються рідше, ніж шари вітрена і кларена, але іноді вони мають відносно велику потужність (до 10 см) і добре витримані за простяганням.

Таблиця 2.7 - Класи і літотипи кам'яного вугілля

Фюзен (чорний, пухкий) має шовковистий блиск, чорний колір. М'який і пухкий бруднить руки при дотику. Звичайно фюзен зустрічається у пласті у формі лінз товщиною декілька міліметрів і довжиною декілька сантиметрів. У пластах особливо багатих фюзеном зустрічаються шари фюзена потужністю до 20 см і довжиною декілька метрів. У більшості вугілля фюзен грає лише другорядну роль.

Сапропелеве вугілля (сапропеліти) істотно відрізняється від гумітів відсутністю шаруватості, однорідним складом і дуже високою густиною. Сапропеліти низького ступеня углефікації відрізняються високим вмістом водню і великим виходом летких речовин з високим виходом газу і смоли. Їх розділяють на кеннелі, богхеди і перехідні різновиди.

Кеннель - вугілля чорного кольору, матове, однорідне і компактне, розколюється з раковистим зламом, під мікроскопом має правильну микрошаруватість. Найбільш характерна особливість всіх кеннелей - майже однаковий розмір складовиих частинок. Кеннелі зустрічаються у більшості вугільних басейнів світу. У вигляді прошарків від декількох міліметрів до десятків сантиметрів знайдені в гумусовому вугіллі Донбасу.

Бокхеди візуально дуже схожі на кеннелі, але відрізняються від них буруватим кольором і коричневою рисою. Їх характерною складовою частиною є альгініт, якого майже немає в справжніх кеннелях.

Існує багато перехідних форм від кеннелей до богхедів. Якщо в кеннелях міститься велика кількість водоростей, але не більше, ніж спор, то це вказує на перехідний тип. Справжній богхед майже не містить спори.

Ліптобіоліти, що утворилися з найбільш стійких частин рослин (воску, смол), складають невеликі за потужністю шари у вугіллі нижнього карбону Західного Донбасу і окремі пласти Ткібульського родовища в Грузії. Ткібульскі ліптобіоліти легко запалюються від сірника, що пов'язано з особливостями їх складу. Основним матеріалом для їх утворення слугували смола хвойних рослин, кутикули листя і пагінці вищих наземних рослин. Смолисті ліптобіоліти характеризуються підвищеною пористістю, вони містять вуглецю на 3-6 % менше, а водню на 0,5-3,0 % більше, ніж сусідні пласти гумітів. При високих температурах ліптобіоліти розкладаються з виділенням великої кількості газоподібних органічних речовин, у зв'язку з чим легко запалюються. При низьких температурах вони хімічно більш інертні, ніж гуміти. Початковий матеріал, його біохімічні і геохімічні перетворення в різних умовах обумовили формування численних однорідних за своїми оптичними і фізико-хімічними властивостями мікрокомпонентів вугілля, виділенням і описом яких займається вугільна петрографія. Мікрокомпоненти вугілля, на відміну від мінералів, широко варіюють за хімічними складом і фізичними властивостями.

У сучасному значенні термін "мікрокомпонент" ("мацерал" за міжнародною термінологією) використовується для характеристики форми і походження мікроскопічних компонентів вугілля. Міжнародний комітет по петрології вугілля встановив стандартні правила петрографічної мікроскопії. В Україні існує державний стандарт, що регламентує визначення петрографічного складу кам'яного вугілля. Відповідно до цього стандарту органічні і мінеральні мікрокомпоненти об'єднані в сім груп (табл. 2.8).

Вітриніт є найбільш поширеною і тому найважливішою групою мікрокомпонентів в кам'яному вугіллі. Мікрокомпоненти цієї групи мають рівну поверхню і сірий колір різних відтінків, рельєф виражений слабше, ніж у інших мікрокомпонентів. Компоненти групи вітриніту на середній стадії вуглефікації (Ro від 0,64 до 1,85) при нагріванні переходять в пластичний стан. Їх поведінка в процесі коксування залежить від ступеня вуглефікації. У групу вітриніту входять колініт і телініт.

Коллініт є безструктурним компонентом вітриніту. У структурному вітриніті чарунки часто заповнені коллінітом, а стінки чарунок побудовані з теллініту. У вугіллі не зустрічаються вітринітові шари з чистого, істинного безструктурного коллініту, також рідко зустрічається чистий теллініт. Вітриніт звичайно утворюється з стовбурів, гілок, коріння і листя дерев. Якщо в шарах вітриніту структура не виявляється ні у відбитому, ні в прохідному світлі, то в багатьох випадках це пояснюється маскуванням чарункової структури внаслідок заповнення їх колоїдним гумусовим гелем.