Петрографический состав и физические свойства углей Иркутского угольного бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Петрографический состав и физические свойства углей Иркутского угольного бассейна

22.05.2020

По генетическим признакам угли бассейна разделяются на гумусовые (Hг меньше С 6 %), гумусово-сапропелевые (Hг 6—7%) и сапропелевые (Hг больше 7%). Главной генетической группой являются гумусовые угли, составляющие приблизительно 87% всех запасов бассейна; доля участия сапропелитов не превышает 1 %; остальную массу составляют смешанные гумито-сапропелевые угли. Последние характеризуются различным количественным соотношением гумусового и сапропелевого материала и образуют между крайними генетическими группами ряд непрерывных и постепенных переходов.

Гумусовые угли макроскопически представлены блестящими, местами смоляно-блестящими, полублестящими, полуматовыми и зольными матовыми разностями с постепенными переходами между ними. Преобладают полублестящие и несколько в меньшей степени полуматовые угли.

Все угли черного цвета, по структуре преимущественно штриховатополосчатые вследствие тонкого чередования блестящих и более матовых полосок. Текстура неяснослоистая, реже зернистая и гомогенная массивная.

В общем, угли плотные, с довольно ровным угловатым, иногда полу-раковистым изломом. Отдельность развита умеренно и разбивает уголь на крупные пирамиды, местами проявляется глазковая или столбчатая отдельность. Более зольные матовые и полуматовые разности углей имеют неровный излом, отдельность в них отсутствует или проявляется слабо. Матовые разности углей нередко переходят в углистые аргиллиты и алевролиты.

Угли смешанного происхождения сложены сапропелевым и гумусовым веществом, причем в самых различных соотношениях, поэтому они обладают совокупностью свойств гумусовых и сапропелевых углей. В зависимости от преобладания того или иного материала в массе угля выделяются угли сапропелево-гумусовые и гумусово-сапропелевые, которые заметно отличаются друг от друга как по наружным признакам, так и по микроскопическому строению и химическому составу.

Сапропелево-гумусовые угли по внешнему виду похожи на гумусовые, но не дают монолитных отдельностей, а по сравнению с сапропелитами обладают меньшей вязкостью. По сложению такие угли весьма однородны. Они обычно матовые и полуматовые, иногда полублестящие и даже блестящие. Излом волнистый, с тенденцией к полураковистому, местами угловатый и ребристый; обладают высокой крепостью, но все же довольно хрупкие. Гумусово-сапропелевые угли по внешнему облику приближаются к сапропелитам и лишь под микроскопом можно наблюдать в них заметную примесь гумусового вещества.

Сапропелевый уголь по сложению обычно делится на массивный и слоистый. Массивные сапропелиты всегда выделяются и фиксируются очень уверенно, что же касается слоистых, то между ними и горючими сланцами часто бывает трудно провести твердую границу.

Массивные разности еапропелитов представляют собой очень крепкие, вязкие угли, залегающие в форме плит, ограниченных параллельными трещинами отдельностей. Среди них встречаются поделочные угли матаганского тица, которые ранее назывались «гагатами». Пo внешнему облику массивные сапропелиты — черные, однородные угли, в изломе матовые или с шелковистым блеском из-за микроскопических прослойков витрена. Излом куска по косой поверхности бывает раковистым, струйчатым или занозистым. Слоистые сапропелиты отличаются от массивных более высокой зольностью и пониженной прочностью.

Средний объемный вес гумусовых и сапропелевых углей, принимаемый к подсчету запасов, колеблется от 1,25 до 1,35 т/м3; средний удельный вес составляет 1,35—1,45.

Сланцы углистые Иркутского бассейна можно объединить в три весьма неравнозначные группы: обычные углистые сланцы, представляющие переходную породу от обыкновенных гумусовых углей к аргиллитам; горючие сланцы, т. е. зольные разности сапропелитов; сланцы смешанного состава, состоящие из сапропелевого и гумусового материала.

В углях бассейна присутствуют следующие гелифицированные ткани: ксилен (ксиленит), кеиловитрен (ксиловитренит), витрен (витренит).

Фюзенизированные ткани представлены единичными линзами и мелкими обрывками семифюзена (семифюзинита) и фюзена (фюзенита). Среди липоидных элементов наблюдаются: кутикула (кутинит), споры и пыльца (споронит и экзинит), смоляные тела (резинит) и коровые ткани (суберинит). Самостоятельные группы включений составляют водоросли и желтые тела невыясненной природы.

Указанные микрокомпоненты углей заключены в цементирующей основной массе, которая бывает у гелифицированных углей ксиловитреновой (ксило-аттрит + ксило-десмит) и однородной (витрено-аттрит + витрено-десмит). Основная масса углей смешанного происхождения весьма близка к основной массе гумусовых углей. Основная масса сапропелевых углей характеризуется мелкозернистым строением.

Минеральные включения в углях представлены терригенными минералами (обломочный кварц, халцедон, слюда, глинистые минералы и пирит) и минеральными новообразованиями (кварц, халцедон, кальцит, каолинит и пирит), причем самым распространенным является пирит. От присутствия минеральных примесей зависит блеск иркутских углей.

Петрографические исследования показали, что все гумусовые угли Иркутского бассейна содержат от 80 до 90% гелифицированного вещества, т. е. являются клареновыми. По мере же накопления в них древесных тканей и форменных элементов (в меньшей степени), они постепенно через различные промежуточные этапы (дюрено-кларен, кларено-дюрен) переходят в дюрены. Окраска гелифицированной массы гумусовых углей, начиная от зрелых бурых (БЗ) до газовых жирных (ГЖ), изменяется очень мало и весьма постепенно от коричневато-бурых тонов до красноватобурых.

Вся гамма иркутских гумусовых, смешанных гумусово-сапропелевых и сапропелевых углей состоит из 40 микротипов. Примерное распространение микро- и макротипов углей на Храмцовском карьере № 1 Черемховского месторождения показано на рис. 84.

В условиях накопления углей и в их петрографических особенностях наблюдается некоторая закономерность (рис. 85). Вдоль северо-восточной окраины бассейна проходит полоса (зона I) распространения сапропелевых углей и сапропелевых сланцев (Будаговское, Хахарейское, Алюйское, Матаганское, Бархатовское, Зоринско-Быковское месторождения).

В северо-западной части бассейна, к которой приурочены Tyлунское, Азейское, Myгунское, западная часть Каранцайского и ряд других более мелких месторождений (зона II), распространены угли преимущественно гумусовые полуматовые и реже полублестящие с однородной и штриховатой структурой. Исходным материалом для образования углей здесь послужили в основном мягкие части растений (листья), благодаря чему образовались: кларен микроспоровый (спорогомогелит), кларен кутикулово-микроспоровый (кутино-спорогомогелит) и кларен микроспорово-ксиленовый (споромикстогелит).

В углях в заметном количестве присутствуют основная масса, форменные элементы и гелифицированные структурные ткани на стадии ксиленов, т. е. невысокой степени ослизнения. Они развиты главным образом на площади распространения бурых углей и частично каменных длиннопламенных.

Центральная часть бассейна (III зона распространения углей марок Д, Г, ПК) охватывает большое количество месторождений, содержащих преимущественно гумусовые полублестящие, реже блестящие угли. Однако петрографический состав углей северной и южной частей зоны существенно различается.

На севере зоны (восточная часть Каранцайского месторождения, Тарасовское, Делюрское, Владимиро-Головинское, Черемховское и др.) нижние промышленные пласты угля обычно сложены кларенами и дюрено-кларенами микроспорово-ксиленовыми (споромикстогелиты) и значительно реже кларенами микроспоровыми (микстогумолиты). В углях появляются структурные гелифицированные ткани на стадии ксиловитренов, образующие микстогелит. Верхние пласты представляют кларено-дюрены смешанные (микстогумолит), местами весьма зольные.

Микроскопическое исследование углей центральной части бассейна показывает, что процессы ослизнения исходного материала и последующей его углефикации здесь по сравнению с северо-западной частью бассейна были более глубокими и интенсивными, что несомненно отразилось на качественных показателях углей и в частности на спекающихся свойствах.

В южной части зоны, приуроченной к Присаянской полосе (Ново-метелкинское, Арансахойское, Ныгдинское и другие месторождения), нижние пласты представлены высокосернистыми хорошо спекающимися углями, сложенными дюреном ксиловитреновым и дюрено-клареном микроспорово-ксиловитреновым, т. е. углями, состоящими почти полностью из структурных гелифицированных тканей. Пласты средних горизонтов слагаются среднесернистыми углями с умеренной спекаемостью; здесь присутствуют микротипы: кларен микроспоровый, кларен микроспорово-кутикуловый, кларено-дюрен микроспорово-ксиловитреновый. Угли пластов, приуроченных к верхним горизонтам, всегда малосернистые с умеренной, пошнкенной или слабой спекаемостью; обычно сложены клареном микроспоровым и клареном микроспорово-кутикуловым. Макроскопически угли нижнего горизонта преимущественно блестящие, однородной структуры, а среднего и верхнего — полублестящие, с однородной и штриховатой структурой.

Последняя IV зона располагается в юго-восточной части бассейна, характеризующейся неустойчивыми условиями накопления юрской толщи и формирования торфяников. Здесь встречаются угли гумусовые, содержащие иногда небольшую примесь сапропелевого материала (Карма-гайское, Базойское, Инганское и другие месторождения). Гумусовые угли сложены большим количеством микротипов, среди которых широким распространением пользуются кларен однородный (гомогелит), кларен микроспоровый (спорогомогелит), кларен кутикуловый (кутиногомогелит), кларено-дюрен, смешанный с водорослями.

В низах угленосной толщи обычно присутствуют микротипы, содержащие в заметном количестве линзы ксиловитренов, кларен и дюрено-кларен кутикулово-ксиловитреновый (кутиномикстогелит) и кларен микроспорово-ксиловитреновый (споромикстогелит).

В заключение следует отметить, что петрографический состав углей Иркутского бассейна весьма изменчив даже в пределах одного месторождения. Это несомненно вызвано тем, что он является типичным примером лимнического накопления осадков.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: