9.2. Петрографический состав горючих сланцев
Петрографический состав горючих сланцев существенно отличается от состава каменных углей. В процессе накопления органическое вещество горючих сланцев (кероген) претерпевало разнообразные и продолжительные изменения в структуре, поэтому в большинстве случаев практически невозможно идентифицировать организмы, из которых оно образовалось.
Однако, почти всегда имеются доказательства преимущественно его водорослевого начала.Наиболее широко в составе органического вещества горючих сланцев различных месторождений мира представлен коллоальгинит. Кроме того, органическое вещество горючих сланцев различных типов имеет в своём составе талломоальгинит, сорбомикстинит, псевдовитринит, коллохитинит, а также витринит (аттритовитринит), споринит (микроспоры), инертинит.
Коллоальгинит – бесструктурное вещество, образующееся из водорослей [17]. В керогене встречается в дисперсной смеси с глинистым веществом или с пелитоморфным карбонатом, реже образует самостоятельные линзы и полоски непосредственно в минеральной или органо-минеральной массе.
Талломоальгинит представляет собой остатки одноклеточных колониальных водорослей, сохранившие свою структуру. Размеры структурных элементов 1,01-1,5 мм.
Сорбомикстинит представляет собой нерасчленённую гумусо-сапропелевую или сапропеле-гумусовую молекулярно-дисперсную смесь, присутствующую в породе в сорбционной связи с её минеральной частью. По химическим и некоторым петрографическим признакам выделяются две разновидности сорбомикстинита: сапрогумосорбомикстинит – молекулярно-дисперс-ная смесь с преобладанием витринита; гумосапросорбомикстинит – смесь с преобладанием коллоальгинита.
Основные характеристики петрографических элементов органического вещества горючих сланцев представлены в табл. 9.3.
Таблица 9.3 – Основные характеристики петрографических элементов органического вещества горючих сланцев
| Талломо-альгинит | Коллоаль-гинит | Псевдовит-ринит | Сорбо-микстинит | Коллохи-тинит | |
| Индекс ВСЕГЕИ* | |||||
| T-Alg | K-Alg | pvt | cM | K-xt | |
| Цвет, строение | |||||
| Прозрачный, светло-жёлтый, до зеленоватого с хорошей или неотчётливой сохранностью строения колонии | Бесформен-ный или в виде жилок, пятен, прозрачный, бледно-жёлтый до зеленовато-жёлтого | Бурый, коричневато-бурый, контуры лентовидных фрагментов нечеткие, оптически неоднородный | Бесформен-ный, слабо прозрачный, цементирует форменные компоненты, коричневато-бурый | Красновато-бурый, слабо прозрачный, различной формы | |
| Содержание водорода в органическом веществе, % | |||||
| 9,3-11,2 | 7,0-11,0 | 7,0-9,3 | 6,0 | 8,5 | |
| Содержание азота в органическом веществе, % | |||||
| 0,6 | 2,0 | 1,8 | 1,9 | 1,2 | |
| Исходное органическое вещество | |||||
| Остатки колониальных водорослей типа сине-зелёных и жёлто-зелёных | Продукт разложения фитопланктона | Продукт разложения фитобентоса | Коллоаль-гинит или витринит | Продукт разложения зоопланк-тона | |
* ВСЕГЕИ – Всесоюзный научно-исследовательский геологический институт
Петрографический состав органического вещества горючих сланцев свидетельствует о том, что его исходный материал является продуктом преобразования фито- и зоопланктона, а также фитобентоса, т. е.
в основном это водорослевые липиды и жирные кислоты. Содержание мацералов, представляющих собой остатки высших растений, в органическом веществе горючих сланцев обычно не превышает 10%, редко доходит до 25%.Различное сочетание между сланцеобразующими компонентами органической и минеральной части горючих сланцев обусловливает многообразие их типов и разновидностей [18]. Наиболее широко распространены следующие петрографические типы горючих сланцев: известковый коллоальгитовый, глинистый коллоальгитовый и алевралитоглинистый сорбомикститовый. Каждый петрографический тип и его разновидность характеризуются определёнными количествами свойственных ему составляющих основных (до 50%) и второстепенных (10-25%) органических и минеральных компонентов, что сказывается на значениях их качественных параметров.
Известковый коллоальгитовый (Са-K-Alg). Основные элементы керогена – коллоальгит и псевдовитринит, минеральная основа представлена карбонатами. В элементном составе содержание углерода – 71%, водорода – 8,3%, азота – 1,4%. Общее содержание серы в пределах 6,8-7,9%.
Глинистый коллоальгитовый (Al-K-Alg). Основные элементы керогена – коллоальгит, споринит, витринит, псевдовитринит. Минеральная основа – гидрослюдистая с примесью карбонатного или туфогенного материала. В элементном составе содержание углерода составляет 57,6-74,1%, водорода – 8,9-9,2%, азота – 1,7-2,2%. Общее содержание серы в пределах 0,8-2,8%.
Алевралитоглинистый сорбомикстинитовый (A-Al-cM). Основным элементом керогена является сорбомикстинит. Минеральная основа – глинистая полиминеральная с примесью карбонатов. В элементном составе содержание углерода составляет 72,0%, водорода – 9,7%, азота – 2,5%. Общее содержание серы – 0,8%.