Петрографический состав ископаемых и генезис углей

Микрокомпоненты, составляющие органическую часть углей, не имеют кристаллической решетки и постоянного химического состава, поэтому их нельзя рассматривать как минералы. В прошлом веке с помощью специального химического растворения сумели выделить из углей стойкие микрокомпоненты и назвали их мацералами. Среди них обнаружены структурные мацералы углей, форменные элементы (стойкие части растений) и минеральные примеси. При микроскопическом изучении шлифов и аншлифов установили, что в угле мацералы включаются в основную массу и цементируются ею. Основная масса представляет собой смесь бесструктурного гумусового геля, растительного шлама и тонкодисперсного минерального вещества. В настоящее время понятие «мацерал» видоизменилось. Теперь к мацералам относят все микрокомпоненты углей, включая и бесструктурные микрокомпоненты из основной массы. Мацералы изучаются под микроскопом в отраженном свете с масляной иммерсией в специально изготовленных шашках из эпоксидной смолы с запрессованным в них тонкораздробленным углем, а также в аншлифах. Кроме того, мацералы изучаются в шлифах и тонких срезах под микроскопом в проходящем свете.

Мацералы образуются в стадию диагенеза из единого исходного материала и сочетаются в виде определенных парагенезисов органических и неорганических микрокомпонентов, а затем эти парагенезисы фиксируются в дальнейших стадиях метаморфизма углей. Мацералы отличаются между собой по показателю отражения (блеску), цвету, микрорельефу, морфологии, структуре и степени ее сохранности, а также по размерам частиц. Характеристика свойств мацералов несет информацию о нахождении их в основной массе угля или в виде включений в ней. При количественном петрографическом анализе углей органические мацералы по процессу образования и по близким химико-технологическим свойствам объединены в три группы: гелефицированные, фюзенизированные и липоидные.

Мацералы углей существенно различаются по химическому составу и технологическим свойствам. Их содержание в ингредиентах и литотипах влияет на качество углей. Так, мацералам группы витринита свойственно повышенное содержание кислорода, инертинита – углерода, липтинита – водорода. На равных стадиях метаморфизма наибольшим выходом летучих веществ обладают мацералы группы липтинита, меньшим – витринита, самым низким – инертинита. Эти различия уменьшаются с повышением ступени метаморфизма. Весьма отличается у микрокомпонентов способность к плавлению и спеканию то есть к коксованию. При достижении температуры стадии метагенеза мацералы групп витринита и липтинита плавятся, группы семивитринита – размягчаются без перехода в пластическое состояние, а мацералы группы инертинита не обладают этими свойствами. Повышенное содержание в угле фюзинизированных компонентов снижает его спекаемость. Неспекающиеся компоненты называются отмщающими, и для них рассчитывается генетический показатель – сумма отмщающих компонентов.

Ингредиенты – это макрокомпоненты углей различимые визуально невооруженным глазом. Они бывают простые и сложные. Простые ингредиенты представлены группами мацералов, образованных из единого растительного обрывка (фрагмента). Это структурные мацералы группы витринита (телинит) и группы инертинита (фюзинит). Такие фрагменты достигают довольно больших размеров от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров, и становятся различимы невооруженным глазом. В качестве ингредиентов они называются витрен и фюзен. Простые ингредиенты всегда встречаются в виде прослоев и линз и никогда не образуют пласты угля по массе.