cha第四部分煤的组成岩石组成

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四部分：煤的组成,第四章 煤的岩石组成,第五章 煤的化学组成,第四章 煤的岩石组成,主要内容：,（1）煤岩组成的研究方法,（2）有机显微组分及其成因,第一节 宏观煤岩组成,一,、,什么是煤岩学？,煤岩学是把煤作为一种有机岩石,，,以物理方法,为主研究煤的物质成分,、,结构,、,性质,、,成因及合理,利用的学科,。,二,、,宏观煤岩成分,宏观煤岩成分又称为煤岩类型,，,是用肉眼可以,区分的煤的基本组成单位,。,三,、,宏观煤岩成分分类,根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等，用肉,眼可以区分的,宏观煤岩成分为,镜煤、亮煤、暗煤和,丝炭,。镜煤和丝炭是单一成分，是简单的,煤岩成,分,；,亮煤和暗煤是混合成分，是复杂的,煤岩成分,。,1、腐植煤的宏观煤岩成分,1.1 镜煤,镜煤呈黑色，光泽最强，质地均匀，性脆，断,口多呈贝壳状，内生裂隙特别发育。在煤层中镜煤,常呈透镜状或条带状，大多厚几毫米到12cm，有,时呈线理状夹在亮煤或暗煤中。镜煤的显微组成单,一，主要是植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成,的镜质组。,性质：,挥发分、H含量高，黏结性强，矿物质含量,少。,1.2 丝炭,丝炭外观像木炭，颜色灰黑，具有明显的纤维,状结构和丝绢光泽。丝炭疏松多孔，性脆易碎，碎,后成为纤维状或粉末状，能染指。在煤层中丝炭的,数量一般不多，常呈扁平透镜体，大多厚12mm,至几mm，有时也能形成不连续的薄层。在显微镜,下观察，丝炭的显微组成也是单一的，是简单的煤,岩成分，主要是植物经受火灾后的木炭转化而来的,惰质组构成。,性质：,致密坚硬、比重大，H含量低、C含量高，挥,发分含量低，无黏结性，可选性差，孔隙大。,1.3 亮煤,亮煤颜色深黑，光泽较强，仅次于镜煤，性较,脆，内生裂隙发育。亮煤的均一程度不如镜煤，表,面隐约可见微细纹理，内生裂隙发育程度不及镜,煤。在显微镜下观察，亮煤组成比较复杂，它以镜,质组为主，并含有不同数量的惰质组、壳质组和矿,物质。亮煤是最常见的宏观煤岩成分，不少煤层是,以亮煤为主组成的，有的整个煤层都是亮煤组成,的。,性质：,亮煤的性质接近镜煤，但由于惰质组和矿物,质的存在，质量比镜煤差。,1.4 暗煤,暗煤光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密，比重,大，内生裂隙不发育，坚硬而具韧性，断面粗糙。,暗煤也是煤层中常见的宏观煤岩成分，在煤层中，,可以由暗煤为主形成较厚的分层，甚至单独成层。,在显微镜下观察，暗煤组成复杂，一般镜质组较,少，矿物质含量较高。,性质：,取决于各组分的含量，如富含壳质组分，挥,发分含量、H含量高，黏结性强；富含惰质组分，,矿物含量高，密度大，挥发分含量低、弱黏结。,二、烟煤的宏观煤岩类型,烟煤按平均光泽的强弱不同,，,烟煤的宏观煤岩,类型可分为,：,光亮煤,、,半亮煤,、,半暗煤和暗淡煤,四,种基本类型,。其具体划分指标见下表。,烟煤的宏观煤岩类型划分指标,宏观煤岩类型,总体相对光泽强度,光亮成分含量,/%,光亮煤,强,80,半亮煤,较强,5080,半暗煤,较弱,2050,暗淡煤,暗淡,20,三、褐煤的宏观煤岩类型,按,褐煤的煤化程度由低到高,，,可将褐煤分为软,褐煤,(土状,褐煤,),、,暗褐煤和亮褐煤三个煤级,。,其中,暗褐煤和亮褐煤又统称为硬褐煤,。,亮褐煤的宏观特,征接近于烟煤,，,四种,宏观煤岩成分清楚可见,，,可以,借用硬煤,宏观分类方法划分,煤岩类型,。,但软褐煤和,暗褐煤的宏观特征与硬煤大不相同,，,它们无光泽,，,不能划分出四种,宏观煤岩成分,，,其宏观煤岩类型不,同于烟煤和无烟煤,。,国际煤岩学委员会于,1993年提出了,软褐煤煤岩,类型分类系统,。,该系统将软褐煤分成,基质煤,、,富木,质煤,、,富丝质煤和富矿物质煤,四种煤岩类型组,。,第二节 煤的显微组分,煤的显微组分(maceral,micropetrological unit)，是指煤在显微镜下能能够区别和辨识的基本组成成分。分为：,有机显微组分：,在显微镜下能观察到的煤中成煤原始植物组织转变而成的显微组分。,无机显微组分：,在显微镜下能观察到的无机矿物质。,一、煤,的,的有机,显,显微组,分,分,腐植煤,的,的有机,显,显微组,分,分包括,：,：镜质组,、,、惰质,组,组和壳,质,质组。在显,微,微镜下,的,的特征,是,是：,镜质组：透射光下呈橙,红,红色，,透,透明或,半,半透明,，,，较均,一,一，不,含,含或少,含,含矿物,质,质，见,垂,垂直裂,纹,纹。普通反,射,射光下呈灰色,，,，油浸,反,反射光,下,下呈深,灰,灰色，,无,无突起,。,。,惰质组,：透射光,下,下呈黑色,，,，不透,明,明。反射光,下,下突起高,，,，呈白,色,色，油,浸,浸反射,光,光时呈,亮,亮白色,。,。,壳质组：透射光,下,下透明到,半,半透明,，,，呈黄,色,色或橙,红,红色，,轮,轮廓清,晰,晰，外,形,形特殊,。,。普通反,射,射光下大多有,突,突起，,呈,呈深灰,色,色，油,浸,浸反射,光,光下,灰,灰黑色,或,或黑灰,色,色。,1,、,镜质组,（,（又称,凝,凝胶化,组,组分）,的,的成因,通过凝胶化,作,作用形成。,成,成煤植,物,物的组,织,织在气,流,流闭塞,、,、积水,较,较深的,沼,沼泽环,境,境下，,产,产生极,其,其复杂,的,的变化,。,。一方,面,面是植,物,物组,织,织在,微,微生,物,物作,用,用下,，,，分,解,解、,水,水解,、,、化,合,合形,成,成新,的,的化,合,合物并破,坏,坏植,物,物组,织,织器,官,官的,细,细胞,结,结构；另一,方,方面植物,组,组织,在,在沼,泽,泽水,的,的浸,泡,泡下,吸,吸水,膨,膨胀,，,，使植,物,物细,胞,胞结,构,构变,形,形、,破,破坏,乃,乃至,消,消失，或,进,进一,步,步再,分,分解,为,为凝,胶,胶的,过,过程,。,。植,物,物组,织,织经,凝,凝胶,化,化作,用,用并,经,经煤,化,化作,用,用后,形,形成,凝,凝胶,化,化组,分,分（,镜,镜质,组,组）,。,。镜,质,质组,是,是煤,中,中最,主,主要,煤,煤岩,组,组分,，,，含,量,量5580,，,甚,甚至90,。,根据,凝,凝胶,化,化程,度,度的,不,不同,，,，镜,质,质组,还,还可,分,分为：结,构,构镜,质,质体,，,，无,结,结构,镜,镜质,体,体和,碎,碎屑,镜,镜质,体,体,等,显微,组,组分。,2,、惰,质,质组,（,（又,称,称丝,质,质组,）,）的,成,成因,惰质,组,组是,通,通过丝炭,化,化作,用,用或,火,火焚,作,作用形成,。,。,丝炭,化,化作,用,用：成煤,植,植物,的,的组,织,织在,积,积水,较,较少,、,、湿,度,度不,足,足的,条,条件,下,下，,木,木质,纤,纤维,组,组织,经,经脱,水,水作,用,用和,缓,缓慢,的,的氧,化,化作,用,用后,，,，又,转,转入,缺,缺氧,的,的环,境,境，,进,进一,步,步经,煤,煤化,作,作用,后,后转,化,化为,惰,惰质,化,化组,分,分。,丝,丝炭,化,化作,用,用也,可,可以,作,作用,于,于已,经,经受,不,不同,程,程度,凝,凝胶,化,化作,用,用的,组,组分,上,上，,但,但经,丝,丝炭,化,化作,用,用后,的,的组,分,分不,能,能再,发,发生,凝,凝胶,化,化作,用,用成,为,为凝,胶,胶化,组,组分,。,。火焚作用,：,：有的丝炭,化,化组分是,由,由于古代,沼,沼泽森林,火,火灾后，,由,由烧焦的,炭,炭化组织,转,转化而来,的,的，称为,火,火焚丝质,体,体。在显,微,微镜下观,察,察，该类,丝,丝炭化组,分,分细胞结,构,构完整清,晰,晰，且由,于,于没有经,受,受凝胶化,作,作用，细,胞,胞壁没有,发,发生吸水,膨,膨胀，因,此,此，胞壁,薄,薄。煤中,含,含量在1020,，对煤,的,的性质有,重,重要影响,。,。,惰质组包,括,括丝质体,、,半,丝质体,、,微粒体,、,粗粒体,、,菌类体和,碎,碎屑惰质,体,体等,显微组分,。,3、壳质,组,组的成因,壳质组又,称,称稳定组,，,，是由成煤,植,植物中化,学,学稳定,性强的组,织,织器官转,化,化而来的。在泥炭,化,化作用阶,段,段，,因化学稳,定,定性强，,没,没有遭受,生,生物化学,作,作用的破,坏,坏而,保存在煤,中,中，经煤,化,化作用后,转,转化为稳,定,定组分。,煤中的稳,定,定组分包,括,括：孢子体、,树,树脂体、,角,角质,体、木栓,质,质体,、,藻类体,、,荧光体,、,沥青质体,、,渗出,沥青体,、,壳屑体等,显微组分,。,。稳定组分,在,在透射光,下,下,透明到半,透,透明，呈,现,现黄色到,橙,橙红色，,轮,轮廓清楚,，,，外,形特殊；,在,在反射光,下,下呈现深,灰,灰色，大,多,多数有突,起,起。,稳定组分,在,在煤中的,含,含量不大,，,，对煤的,性,性质影响,很,很小。个,别,别情况下,，,，有稳定,组,组分富集,的,的煤出现,，,，如乐平树皮,煤,煤、抚顺,烛,烛煤。稳定组,分,分的氢含,量,量高，发,热,热量高。,二、煤,的,的无机显,微,微组分-,煤,煤中矿物,质,质,煤的无机,显,显微组分,系,系指,煤中的矿,物,物质,，,主要有黏,土,土矿物、,黄,黄铁矿、,石,石英、方,解,解石等，,在,在显微镜,下,下可以进,行,行区分。,黏土类矿,物,物：高岭石，,伊,伊利石，,水,水云母，,硫化物类,矿,矿物：黄铁矿，,白,白铁矿，,碳酸盐类,矿,矿物：方解石，,菱,菱铁矿，,氧化物类,矿,矿物：石英，硫酸盐类,矿,矿物：石膏，,腐植煤的,岩,岩石类型,与,与显微组,分,分之间的,关,关系,第三节,显,显微煤,岩,岩组分分,类,类及显微,煤,煤岩类型,一,、,显微煤岩,组,组分分类,(一),中,中国烟,煤,煤的,显微组分,分,分类方案,1,、1978,年中国,“,烟煤,显微组分,划,划分和命,名,名,”,方案,该方案将,煤,煤显微组,分,分划分为,四,四类六组,，,二十个,组分,，,二十九个,亚,亚组分,。,在透射光,和,和反射光,下,下使用,同一术语,，,同时用反,射,射率作为,组,组别划分,的,的定量依,据,。,在评价煤,质,质时,，,一般区别,到,到组或组,分,分,，,在研究,成因等问,题,题时,，,可细分到,亚,亚组分,。,2,、1995,年中国,“,烟煤,显微组分,分,分类,”,方案,该方案将,煤,煤显微组,分,分划分为,镜,镜质组,、,半,镜质组,、,壳,质组,、,惰,质组,四个组,，,比国际硬,煤,煤,显微组分,分,分类,多划出一,个,个过渡组,分,分-,半,镜质组,。,3、2001年中,国,国“烟煤,显,显微组分,分,分类”方,案,案,该方案将,煤,煤显微组,分,分划分为,镜,镜质组,、,壳,质组,、,惰,质组,三个组,，,与国际硬,煤,煤,显微组分,分,分类,一样,。,2001,年,年中国“,烟,烟煤显微,组,组分分类,”,”方案与,1995,年,中国,“,烟煤,显微组分,分,分类,”,方案比较,有,有重大不,同,同,，,体,现在以下,几,几个方面,：,(1),删去,半,镜质组,，,采用国际,标,标准,镜质组,、,壳,质组,、,惰,质组三分,划,划分方案,；,(2),删去菌类,体,体,，,增加真菌,体,体和分泌,体,体,；,(3),增加火焚,丝,丝质体,、,氧化,丝质体两,个,个,显微亚组,分,分,；,(4),增加了,显微组分,的,的英文名,称,称,。,(二),褐,褐煤的显,微,微组分分,类,类,褐煤的显,微,微组分的,划,划分与烟,煤,煤不同,，,中国目前,尚,尚,未建立自,己,己的分类,，,大多应用,国,国际煤岩,学,学委员会,的,的,褐煤显微,组,组分分类,。,国际煤岩,学,学委员会,将,将,褐煤的显,微,微组分的,划,划分为,腐,植,植,组,组,、,壳,质,组,组,和,惰,惰,质,组