Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
ниє) и к разным растворителям (Аммосов и др., 1987, с. 11 — 18).
Сначала угли изучали в проходящем свете, но из-за непрозрачности многих компонентов углей потребовалось изготавливать все более тонкие шлифы, а это очень сложно. В настоящее время максимальная допустимая толщина прозрачных шлифов углей 0,01—0,012 мм (10—12 мкм), а для антрацитов — не толще 0,001 мм (1 мкм), что уже в 30 раз тоньше нормального шлифа для горных пород. Кроме того, по прозрачным шлифам количественные мацеральные анализы получаются менее точными, так как к непрозрачному инертиниту относят инерто-•детриниты и другие малопрозрачные компоненты, и его количество завышается. Поэтому с развитием метода аншлифов, особенно с 1932 г., когда X. Хоффман и А. Еникер опубликовали свое открытие прямой зависимости отражательной способности витринита (Rv) от степени метаморфизма углей, изучение в проходящем свете стало отодвигаться на второй план. Но и сейчас тонкие шлифы используют, например по методу 3. В. Ергольской (1939), для определения степени изменения ископаемых углей по цвету оболочек спор, кутикулы и смоляных телец.
Изучение полированных аншлифов в отраженном свете имеет много преимуществ перед методом прозрачных шлифов: в них различаются все детали строения микрокомпонентов и угля в целом, определяются их состав, микротвердость, микрохрупкость, показатели преломления, величина оптической анизотропии и, самое главное, показатель отражения различных микрокомпонентов, а также проводятся флуоресцентный и другие анализы. У метода большие возможности для подсчета компонентов и других количественных оценок. Поэтому он стал основным рабочим методом в углепетрографии. Аншлифы, не покрытые стеклом, изучаются в воздушной среде (определение отражательной способности в воздухе — Ra), но большей частью их покрывают различными иммерсионными жидкостями, например глицерином, касторовым маслом, йодистым метиленом и др. Используют бинокулярный микроскоп для отраженного света с иммерсионными объективами 25—50-кратного увеличения и окулярами 8—10-й кратности. По ГОСТу 12113-83 показатели отражения определяются в монохроматическом свете с длиной волны 546 нм.
Методика основана на сравнении двух показателей отражения витринита — в воздушной среде (Ra) и в иммерсионном масле (R0) с величиной преломления 1,515—1,520 при температуре 20—250C Неоднородность витринита и технические факторы заставляют измерять показатели отражения в 100 точках и по рефлектограмме — графику распределения — находить среднее значение Rcp. Определение может производиться при очень больших (в 300 раз и более) увеличениях и по очень малым компонентам, но этот параметр вариабелен, и на него вли-
яют многие случайные факторы. Величины Ra меньше подвержены их влиянию, более стабильны, но целесообразно производить определения на объектах крупнее 20 мкм (0,02 мм). Ra выражают в промилле (°/оо), а Rq — в процентах (%), по отношению к отражению стандарта (тяжелые стекла определенных марок, лейкосапфир, алмаз и др.). Величины Ra и R0 свя-
заны формулами Ra — ( [ и Af0= , где /V1 и
\ W1 + 1 / \ JVi + /V2 /
N2 — показатели преломления витринита и иммерсионного масла. По последнему и R0 можно вычислить Ra и наоборот.
Теория и техника измерений отражательной способности и интерпретация ее показателей описаны (Аммосов и др., 1987, гл. 10; Штах и др., 1978, гл. 4). Шлифы изготовляют не только из целых кусочков угля, но и из специально приготовленных брикетов, для которых уголь измельчается до 1 мм (при ЭТОМ фракция меньше 0,6 мм не должна превышать 5—10%). Измельченный уголь разделяют в жидкости с плотностью 1,9 г/см3 (смесь бензола и четыреххлорного углерода). Шлиф и аншлиф изготовляют из всплывшей угольной фракции (при надобности — и из осевшей на дно). Для цементации используют мономерную силиконовую смолу в соотношении с углем 1 : 1 или лучше 1 :2. Аншлифы из брикетов позволяют получить среднюю пробу из больших штуфов или всего пласта. Они дополняют аншлифы из целых кусков. По аншлифам из брикетов можно строже сравнивать пласты и даже разные месторождения и бассейны.
Определение отражательной способности витринита связало пропорциональной зависимостью многие другие параметры преобразований OB и минерального вещества вмещающих пород, а также процессы и продукты литогенеза на всех постседимен-тационных стадиях: типы (марки) углей, выход летучих (Vdai, %), углерода (Cdaf, %), или углефикацию, выход водорода (//daf, %), теплоту сгорания (Qsdaf, МДж/кг), толщину пластического слоя (У, мм), температуру и глубину недр (табл. 11.2, 11.3; рис. 11.1, 11.2), что позволило подвести комплексную и количественную основу под выделение стадий и подстадий литогенеза. Все это дает в руки геологов не только рабочий метод прогноза качества твердых и жидких горючих ископаемых, их размещения, но и метод геотектонического и стадиально-литологического анализов и восстановления истории формирования стратисферы и первичного состава растительности и ее эволюции во времени.
Флуоресцентный метод с 1936 г., когда он был впервые применен при микроскопических исследованиях угля, сильно развился и стал одним из основных рабочих методов решения научных и практических задач: диагностики микрокомпонентов, их химического состава и степени метаморфизма. Метод основан на фиксации в флуоресцентном микроскопе возбужденно-отраженного света, определении его спектра и фотографирова-
