Полевое макроскопическое изучение пласта угля предусматривает подразделение его на чистый уголь, нечистый уголь, углистый сланец и пустую породу. Выделяют только слои, тол-

щина которых превышает 10 мм, что определяется детальностью масштаба колонки или разреза: при масштабе 1 : 10 слой в 10 мм будет изображен «исчезающе малой» полоской в 1 мм.

Так решается первая задача — дать представление об общей структуре пласта, но для понимания его природы составляют колонки масштаба 1 : 5 и выделяют в них литотипы углей и не-угольных пород, а рядом — колонки основных неугольных минералов (кварц, глина, анкерит и пирит и т. д.) и микролитотипов. Минимальная мощность для прослоев вит-

рена, дюрена и фюзена во многих странах принимается в 3 мм. Более тонкие не выделяются, а включаются в другие литотипы. Отбираются штуфы для изготовления непрерывной серии ан-

шлифов. В другом варианте допускаются интервалы между аншлифами в 1—5 см, но более предпочтительно не связываться такой жесткой сеткой опробования, а отбирать на аншлифы

кусочки по литотипам. При этом основным уровнем детализации и основной структурной единицей считается микролитотип (а не мацерал, не микрокомпонент), поскольку он находится в прямой зависимости от фации.

Из множества лабораторных методов центральными являются микроскопические— изучение в простом (с конденсором темного поля или без него, под бинокуляром), поляризованном,

ультрафиолетовом и инфракрасном свете. Определяют форму, размер, анатомическое строение тканей растений, степень их ге-лификации и витринизации, расположение и взаимоотношение компонентов (подсчитывают их содержание), цвет, прозрач-

ность, показатель отражения микрокомпонентов, особенно витринита, в воздушной среде и при иммерсии в масло, величину оптической анизотропии, показатель светопреломления, микро-рельеф компонентов, микротвердость, микрохрупкность; проводят флуоресцентное изучение и микрохимические анализы, устанавливающие присутствие целлюлозы, суберина, кутина, выявляется устойчивость OB к сильным окислителям (травление) 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 настоя-

ще е 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 нормально-

го 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 уг-

л я 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 темпе-

ратуре 20—25°С. Неоднородность витринита и технические факторы заставляют измерять показатели отражения в 100 точках по рефлектограмме — графику распределения — находить среднее значение Rcp. Определение ^ 0 может производиться при

очень больших (в 300 раз и более) увеличениях и по очень мал ым компонентам, но этот параметр вариабелен, и на него влияют 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-

D / NI-I 2 D / N1-N2 ^ д.

заны формулами Ra = ι и R0= , где /Vi и

\ Ni

+ 1 / \ Ni + /V2 /

N2 — показатели преломления вигринита и иммерсионного мас-

ла. 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%). Из-

мельченный 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). Дл я цементации используют мо-номерную 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-

тацйонных стадиях: типы (марки) углей, выход летучих

(Vdaf

, %), углерода (Cdaf

, %), или углефикацию, выход водо-

рода (/Zdaf

, %), 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 исто-

рии формирования стратисферы и первичного состава расти-тельности 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 возбужденноотраженного света, определении его спектра и фотографировании. Облучение производится чаще всего длинноволновым ультрафиолетовым или синим светом. Разные микрофоссилии и микрокомпоненты, неодинаковые по исходному материалу и

степени преобразования, дают различные цвета флуоресценции и разную интенсивность свечения, которое ослабевает с увеличением степени углефикации, т. е. обратно пропорционально отражательной способности, и ниже скачка углефикации (отвечает выходу летучих в 28—30%, т. е. температурам около 170 °С, глубине в среднем 4500—4700 м и примерно границе стадий Ж и К) полностью исчезает. Поэтому метод особенно

эффективен для бурых углей и каменных низких степеней преобразования. По убыванию интенсивности (I) свечения микрокомпоненты распределяются в ряд экзинит — альгинит — споринит и другие липтиниты — гуминит — витринит низкомета-морфизованный. Начальные члены ряда проявляют при облучении автолюмин'есценцию. Мацералы группы инертита (фюзинита) не обладают флуоресценцией, а витриниты ее теряют при

возрастании метаморфизации.

Помимо интенсивности свечения фиксируются максимум кривой спектра длин волн (Ямакс) , отношение интенсивности· красной и зеленой частей спектра (Q) флуоресценции и аль-терация — явление положительного (возрастание) или отрицательного (уменьшение) изменения интенсивности флуоресценции после облучения в течение нескольких минут. Метод развивается.

Химические анализы главной целью имеют определение элементного состава углей: С, Н, О, S, Ν, микроэлементов, минеральных прлмесей, выхода летучих, влажность и т. д., а также

групповой состав.