Надо Знать

добавить знаний



Группа витринита



План:


Введение

Группа витринита: а - колинит (гомогенный серый) с кутинитом (черный). Отраженный свет. Иммерсии б - колинит (гомогенный серый), корпоколинит (темносире овальное тело слева), телинит (неравномерная полоса в центре). Белые сферолиты - пирит. Отраженный поляризованный свет. Состояние угасания; в - витродетринит. Отраженный свет. Иммерсии г - колинит (сверху), телинит (снизу).
Телинит (темный) с вкраплениями микроконкреций пирита (белый). Срез поперечный. Отраженный свет. Иммерсии.
Телинит (серый), резинит (черный). Отраженный свет. Иммерсии.

Группа витринита ( рус. группа витринитом , англ. vitrinites , нем. Vitrinitgruppe ) - Группа микрокомпонентов ископаемого угля (мацералив), идентифицируемый при петрографических исследованиях угля под микроскопом.


1. Мацералы

Группа витринита включает мацералы, которые различаются по оптическим свойствам:

  • цвета, степени отражения, анизотропии:
    • в каменном угле низкого и среднего стадий углефикации в проходящем и отраженном свете с иммерсии;
    • в каменном угле высокой стадии углефикации не различаются (но заметные после окислительного или ионного травления на полированной поверхности);
    • в антрацитах в отраженном поляризованном свете при не совсем скрещенных никогда в положении просветления и затухание (при вращении столика микроскопа) на вертикальных (перпендикулярно наслоению) полированных срезах антрацитов, а также при пищеварении поверхности.

Мацералы выделяют с двумя основными факторами образования угля:

  1. по условиям отложения и преобразования растительного материала при торфоутворенни;
  2. за природными особенностями исходного растительного материала - вещество и типа тканей растений, идентифицированных по морфологическим признакам и признакам систематической принадлежности.

За первым фактором выделяют мацералы: телинит (с признаками растительного структуры), колинит и витродетринит. Подробная характеристика мацералив по условиям сохранности структуры обозначается буквами. Соответственно эти мацералы для мягкого бурого угля называются: гумотелинит, гумоколинит, резино детринит, за снижением сохранности структуры ткани - текстинит, текстоульминит, ульминит, евульминит. По другой номенклатуре мацералив твердого бурого угля это: гелинитотелинит, гелинитопосттелинит, гелинитопреколинит, гелинитоколинит.

По второму фактором выделяют мацералы с признаками особенностей природного вещества, которые отличаются по оптическим свойствам, форме, структуре, определенным по исходным веществом элементом структуры тканей, например: ксилинит и лигнитит, в отраженном свете соответственно более темный и светло-серый и др.., Склеренхинит -корпоколинит, флобафинит и др..

По типу тканей различают мацералы:

  • древесных тканей - ксилинит, лигнитит, листоватых - филопаренхинит,
  • внешних оболочек спорангии - спорангинит.

По анатомическими признаками структуры тканей различают мацералы определенных типов растений - хвойных, листовых, в карбоне - лепидофитив, кордаиты, папоротников.

Цвет витринита на низкой стадии углефикации варьирует (в зависимости от природы вещества) в проходящем свете от ярко-оранжево-красного до желто-бурого, в отраженном свете соответственно от темно-серого до светло-серого. Показатели отражения и анизотропии отражения витринита всех мацералив независимо от природы вещества, степени сохранения структуры различают в зависимости от типа по восстановимостью угля при одинаковой степени углефикации. Мацералы группы витринита во составе блестящего и напивблискучого угля и в большом или малом количестве в других типах. Показатель отражения витринита, определенный по умолчанию цветом мацералив - основной показатель степени углефикации, который используется для промышленной норма угля и его марочной принадлежности. Мацералы идентифицированы по выходным растительным материалом используются для определения корреляции угольных пластов.


2. Происхождение термина

Срок витринита введен М.-Т.Стопс. Им за ИССР System означают группу мацералив серого цвета, которые по отражательной способностью занимают промежуточное положение между ассоциированными более темными липтинитамы и светлее инертинитамы в диапазоне углефикации, в котором легко идентифицировать эти три мацеральни группы. Термин "витринита" охватывает 3 подгруппы и 6 мацералив, являющихся производными гумусовой вещества (Таблица 1). Витринита встречается в угле в виде: относительно чистых слоев или линз толщиной от нескольких микрон до нескольких сантиметров; сплошной фазы основой массы (матрикса), связывающий другие компоненты угля или аморфного заполнения ячеек, пор и трещин. В осадочных породах витринита залегает или в виде изолированных слоев и линз, или угловатых и закругленных зерен.


3. Физические свойства

Цвет, и отражательная способность В. постепенно изменяются со степенью углефикации. В углях низкой стадии углефикации витринита характеризуется темно-серым цветом и термально незрелыми отложениями, тогда как средне-и високовуглефиковане угля и осадочные породы имеют цвет, который варьирует от светло-серого до белого. Отражательная способность, измеренная в иммерсии в данном диапазоне цвета, составляет от 0,5 до ок. 7,0%. Нижняя граница отражательной способности определялась как величина отражательной способности, разделяющей битуминозный и бурый уголь согласно классификации ЕСЕ (Международная система кодификации средне-и високовуглефикованого угля). Двойная отражательная способность также увеличивается с изменением стадии углефикации за исключением тех случаев, когда углефикации вызвана контактов метаморфизмом. Измерения максимальной отражательной способности рекомендуется проводить при величине выше 1,3% Rr. Величины отражательной способности витринита в одинарном пласти или отложении могут изменяться в зависимости от происхождения витринитових мацералив, изменений при диагенеза или вследствие повторных термальных воздействий. Все эти влияния приводят к тому, что распределение данных измерения отражательной способности начинает носить характер негауссового (ненормального) распределения. Это особенно заметно для угля низкой стадии углефикации. Для высококачественного угля и соответствующих осадочных пород вариации в отражательной способности витринита могут также вызываться изменением от одноосного к двоосьовои симметрии.

В форме витренових слоев витринита имеет ступенчатый раковистый излом, иногда встречается борозчатий раковистый излом. Поверхность на изломе склувата или с смолистым блеском. В антраците может проявляться металлический блеск.

Под микроскопом в витринита наблюдаются трещины отдельности, обусловлены частично уменьшением объема, частично нарушениями тектонического характера. В первом случае говорят о трещинах сжатия. В очень влажном плотном лигнита микроскопические трещины сжатия, возникающие при потере воды, могут достигать значительных размеров. Под влиянием тектонического давления витринита также может стать очень трещиноватые.


4. Плотность витринита

В зависимости от степени метаморфизма, плотность витринита изменяется примерно от 1,3 до 2,0 г / см 3

4.1. Отражательная способность витринита.

По сравнению с другими группами мацералив витринита обладает средней отражательной способностью. Низкие значения отражательной способности наблюдаются в угле с высоким выходом летучих веществ, она увеличивается по мере увеличения степени метаморфизма. В большинстве случаев отражательная способность телиниту выше, чем в колиниту, но может быть и наоборот в том случае, если оболочки клеток сначала содержали большое количество целлюлозы. Когда отражательная способность витринита определяется в поляризованном свете и поляризатор установлен под углом 45 ? к отраженному лучу, в слоях витринита, что срезают перпендикулярны слоистости, при вращении смотровой столика микроскопа на 360 ? фиксируется четыре характерные положения. Эти четыре положения через каждые 90 ? по очереди фиксируют максимум и минимум отражательной способности. При пересечении появляется четыре фазы затмения и просветления. Витринита обладает двойным отражением. Эту анизотропию отражательной способности в определенной мере можно наблюдать даже в витринита угля с высоким выходом летучих веществ; но с увеличением степени метаморфизма и особенно в витринита угля с выходом летучих веществ менее 20% (среднее значение отражательной способности 1,64%) двойное отражение оказывается особенно выразительно. Это явление объясняется типом двойного лучепреломления, который можно назвать "анизотропией, приведенной давлением", и который принципиально отличается от типа двойного лучепреломления в целлюлозе. Оно вызвано давлением перекрывающих пород, что приводит к ориентированию гумусовых комплексов, и, как правило, гораздо заметнее проявляется в витринита более высокой степени метаморфизма. Даже витринита в твердом буром угле имеет подобную анизотропию, вызванную давлением, хотя ее можно наблюдать только в проходящем свете. Однако степень анизотропии не является мерой степени метаморфизма, поскольку она не всегда увеличивается при химической углефикации.


4.2. Микротвердость витринита.

Данные о разнице в абразивных твердости мацералив вуглепетрограф обычно получает при изучении аншлифив. Чем тверже или покрепче мацералы, тем труднее они полируются, при этом выявляются различия в рельефе, которые при желании можно заметно интенсифицировать методом полировки. Наиболее существенные различия в рельефе наблюдаются в угле низкой степени метаморфизма, а по мере увеличения степени метаморфизма они все более стираются. Иногда колинит проявляет низкую абразивных твердость, чем телинит. По сравнению с екзинитом витринита характеризуется высокой степенью хрупкости. При давлении он легко трескается и раскалывается с образованием прямоугольных призм или кубиков большого размера, а также очень мелких обломков скоплюються в виде тонкой фракции пыли. Сопротивление сжатию витринита также зависит от степени метаморфизма. Это сопротивление уменьшается от стадии каменного угля с высоким выходом летучих веществ до стадии каменного угля со средним выходом летучих веществ, но при еще большем повышении степени метаморфизма он (сопротивление) вновь растет.


4.3. Пористость, микроструктура и рентгеноструктура витринита.

Пористость витринита определяется с помощью изотерм адсорбции. Она изменяется в зависимости от степени метаморфизма от 0,05 см3 / г для витринита с содержанием углерода 71% до 0,03 см3 / г для витринита с содержанием углерода 94%, при этом минимальное значение пористости, равное 0,025 см3 / г, наблюдается в витринита с содержанием углерода около 89%.

Неоднократно предпринимались попытки установить структуру угля с помощью рентгеноскопических методов. Широкие дифракционные кольца указывают на то, что упорядоченность расположения атомов чрезвычайно низка. Однако на очень ограниченных участках, которые, образно говоря, приуроченные к "пластинок ароматизму", упорядоченность атомов выше, чем в жидкостях или стекловидной массы. Вследствие этого при рентгеноскопических исследованиях можно получить лишь грубую характеристику микроструктуры витринита.

На основании уменьшения ширины дифракционных колец можно сделать вывод, что с увеличением степени метаморфизма возрастает ориентированность пластинок ароматизму витринита. Внутреннее строение витринита можно установить при пологом рассеянии рентгеновских лучей. При этом методе фиксируются даже мельчайшие поры, не доступны адсорбцийцому анализа.


5. Химические свойства

Витринита характеризуется относительно высоким содержанием кислорода по сравнению с мацераламы других групп. Витринита богатый ароматическими структурами. Их содержание повышается со степенью углефикации от 70% С в ароматической связке в суббитуминозных угле до более 90% в антраците. Чем ниже атомные отношение Н / С и О / С, тем выше содержание ароматических соединений. Концентрация гетероатомов (О, N, S) уменьшается с повышением степени углефикации. Кислородные функциональные группы-СООН,-ОН,> С = О,-С-О-С-, N, главным образом, находятся в виде аминов, а S - в виде тиолов и сульфидов в гетероциклических кольцах. Витринита также содержит различные алифатические соединения.

Витринита состоит из различных гуматов, образованных ядрами ароматизму, что по периферии окружены алифатическими группами. С увеличением степени метаморфизма периферийные группы (ОН, СООН, СНЗ) теряются, а ядра ароматизму становятся крупнее. Свойства гуминов витринита зависят помимо других факторов от исходного материала - то есть от того, образованы они преимущественно из лигнина и (или) целлюлозы. Элементный состав витринита разной степени метаморфизма. Содержание кислорода постепенно уменьшается с увеличением степени метаморфизма, а содержание водорода остается примерно одним и тем же, и только, начиная с каменноугольной стадии метаморфизма углей со средним выходом летучих веществ, он несколько уменьшается. Уменьшаются также и атомные соотношения Н / С и О / С.

Таблица - Химический состав витринита из угля разной степени метаморфизма - от каменного до антрацита (%)

С Н О N S H / C O / C Выход летучих веществ
1 81,5 5,15 11,7 1,25 0,4 0,753 0,108 39
2 85,0 5,4 8,0 1,2 0,4 0,757 0,071 34
3 87,0 5,35 5,9 1,25 0,5 0,732 0,051 30
4 89,0 5,1 4,0 1,3 0,6 0,683 0,034 26
5 90,0 4,94 3,2 1,35 0,5 0,655 0,027 23
6 91,2 4,55 2,6 1,15 0,5 0,594 0,021 8



6. Происхождение

Витринита является производным паренхимных (волокнистых) и древесных волокон корней, стеблей, коры и листьев, состоящие из целлюлозы и лигнина. Структура первичных клеток частично сохраняется. Отложения витринита в угольных пластах образовались в результате сохранения лигноцеллюлозных материала в анаэробных условиях болот. Витринита в угольных сланцах образовался в условиях быстрого захоронения растительного материала и минеральных веществ.

7. Распространение

Витринита является основным компонентом блестящего угля, содержащего микролитотипы витрит, витринертит и кларит. Витринита - основной компонент большинства угольных месторождений мира, чаще всего встречается в пластах каменноугольного периода в северном полушарии (60-80% объемных), в угле Гондваны <20% объемных. На витринита богатое третичное угля.

Поскольку витринита является основным компонентом большинства видов угля, от его свойств зависит большинство промышленных процессов, в которых оно используется. При угля среднего качества витринит легко плавится в ходе коксования, и это свойство также отражается на протекании и продуктах гидрогенизации и сожжения. Окисления в процессе хранения приводит к ухудшению качества витринита, включая термопластичность в случае битуминозного угля.

Как и другие мацералы, витринита может встречаться в виде детрита. Эти образования представлены в основном фрагментами растений или частицами гумусного торфа, которые разрушились на очень ранней стадии. Изредка - это обломки витринита, раздробленного в результате давления, которые имеют такой же вид, что и включение в колинити.

Раздробленные обломки витринитового характера очень часто встречаются в каменном угле. Они образуют десмоколинитову основную массу клариту и тримацериту. Как правило, при исследовании в нормальном отраженном свете с использованием масляной иммерсии эти обломки нельзя отличить друг от друга. В этом случае их объединяют под названием "десмоколинит". Только йодисто-метиленовая иммерсии позволяет четко различать их в угле с высоким выходом летучих веществ. В отраженном свете с использованием масляной иммерсии частицы витродетриниту можно увидеть только тогда, когда они окружены компонентами, имеющих иную отражательную способность (например, глинистыми минералами в углистых сланцы или инертинитом в обманывать).


Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам