1、煤的巖相組成Coal petrographic constituents,主要內(nèi)容： （1）煤巖組成的研究方法 （2）有機(jī)顯微組分及其成因,1、什么是煤巖學(xué) Coal petrology / petrography？ 用巖石學(xué)的觀點(diǎn)和方法研究煤的組成和性質(zhì)。 2、煤巖學(xué)研究方法 （1）宏觀方法macroscopical method用肉眼naked eye或放大鏡觀察煤，根據(jù)其顏色colour 、條痕色striation colour、光澤luster、裂隙fissure/crack和斷口fracture等，識(shí)別煤巖宏觀煤巖成分lithotype，判斷煤的性質(zhì)。,第一節(jié) 概述summariza

2、tion,2、煤巖學(xué)研究方法 （2） 微觀方法microscopical method 用顯微鏡研究煤 ：透射光、反射光 透射光下transmission light：薄片slice/thin coal sections 22 cm，厚 0.02 mm。 根據(jù)顏色colour、形態(tài)form和結(jié)構(gòu)structure識(shí)別顯微煤巖組分micropetrological constituents、判斷煤的性質(zhì)；,第一節(jié) 概述summarization,微觀方法用顯微鏡研究煤 反射光下reflection light / reflected light ：光片(polished briquette) 直

3、徑 2 cm，厚1.5-2 cm 圓柱體。在普通反射光或油浸物鏡oil immersion objective下，根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、突起、反光性等特征識(shí)別煤巖組分、判斷煤的性質(zhì)。 光片分為煤光片polished block和粉光片（磚光片） polished briquette 。,第二節(jié) 宏觀煤巖組成 Lithotype of coal,一、宏觀煤巖成分的定義 根據(jù)煤的顏色colour、光澤luster、硬度hardness、裂隙fissure/crack和斷口fracture等，利用肉眼或放大鏡可以區(qū)分的煤的基本組成單位，包括鏡煤vitrain 、亮煤clarain 、暗煤durain

4、和絲炭fusain 。,第二節(jié) 宏觀煤巖組成 Lithotype of coal,二、宏觀煤巖成分 1、鏡煤vitrain 顏色最黑、光澤最亮、質(zhì)地均勻、常具有內(nèi)生裂隙、性脆易碎成小立方塊、具貝殼狀斷口；內(nèi)生裂隙發(fā)育，垂直于條帶，裂隙面呈眼球狀，有時(shí)填充有方解石、黃鐵礦薄膜。在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚度幾個(gè)mm到12cm，有時(shí)呈線理狀?yuàn)A雜在亮煤或暗煤中，但有明顯的分界線。鏡煤的成因：,鏡煤的成因： 在成煤過程中，鏡煤是由成煤植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)凝膠化作用而形成的。顯微鏡下觀察，鏡煤的輪廓清楚，質(zhì)地純凈，顯微組成比較單一，是一種簡單的宏觀煤巖成分。,第二節(jié) 宏觀煤巖組成 Lithot

5、ype of coal,二、宏觀煤巖成分 2、絲炭(Fusain) 外觀象木炭，顏色灰黑，性脆，具有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和微弱的絲絹光澤的宏觀煤巖成分。絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。在煤層中一般絲炭數(shù)量不多，常呈扁平透鏡體沿煤的層面分布，大多數(shù)厚度l2mm至幾mm，有時(shí)也能形成不連續(xù)的薄層。不同煤化程度煤中所含的絲炭，性質(zhì)很少變化。 絲炭的成因：,絲炭的成因： 在成煤過程中，絲炭是由成煤植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)絲炭化作用而形成的。在顯微鏡下觀察，絲炭是具有明顯的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的絲炭化組織絲質(zhì)體和半絲質(zhì)體。,第二節(jié) 宏觀煤巖組成 Lithotype of coal,二、宏觀煤巖成分 3、亮煤（Clara

6、in） 亮煤的光澤僅次于鏡煤，較脆，內(nèi)生裂隙也較發(fā)育，程度次于鏡煤，比重較小，有時(shí)也有貝殼狀斷口。亮煤是最常見的煤巖成分，不少煤層以亮煤為主組成較厚的煤層，甚至整個(gè)煤層。亮煤的均勻程度不如鏡煤，表面隱約可見微細(xì)的紋理，是由鏡煤、暗煤（有時(shí)還有絲炭）等薄的分層交織組成的。 亮煤的成因：,亮煤的成因： 它是在覆水的還原條件下，由植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)凝膠化作用，并摻入一些由水或風(fēng)帶來的其它組分和礦物雜質(zhì)轉(zhuǎn)變而來的，以鏡質(zhì)組為主，還含有數(shù)量不等的惰質(zhì)組和殼質(zhì)組。,二、宏觀煤巖成分 4、暗煤（Durain） 光澤暗淡，一般呈灰黑色，結(jié)構(gòu)致密或呈粒狀，比重大，硬度和韌性都大，斷面比較粗糙，一般不發(fā)育內(nèi)生裂

7、隙。在煤層中，暗煤是常見的宏觀煤巖成分。暗煤與亮煤的主要不同點(diǎn)在于暗煤中含有較多的惰質(zhì)組和殼質(zhì)組。當(dāng)暗煤中這兩種組分的比例發(fā)生變化時(shí)，對(duì)其性質(zhì)影響很大，一般含殼質(zhì)組較多的暗煤性質(zhì)優(yōu)于含惰質(zhì)組較多的暗煤。 暗煤的成因：,暗煤的成因： 顯微鏡下觀察，暗煤的組成比較復(fù)雜。它是在活水有氧的條件下，富集了殼質(zhì)組、惰質(zhì)組或摻入較多的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)變而成的。富含惰質(zhì)組的暗煤，宏觀往往略帶絲絹光澤，揮發(fā)分低，粘結(jié)性差；富含殼質(zhì)組的暗煤，宏觀略帶油脂光澤，揮發(fā)分和氫含量較高，粘結(jié)性較好，且比重較??；含大量礦物質(zhì)的暗煤，則密度大，灰分產(chǎn)率高，煤質(zhì)差。,第二節(jié) 宏觀煤巖組成 Lithotype of coal,三、煙煤的

8、宏觀煤巖類型 宏觀煤巖成分是煤的巖石分類的基本單位，在評(píng)價(jià)煤層的巖石組成和性質(zhì)時(shí)，不便于進(jìn)行定量，也不易了解煤層的全貌。因此，通常根據(jù)煤的平均光澤強(qiáng)度，煤巖成分的數(shù)量比例和組合情況劃分出宏觀煤巖類型，作為觀察煤層的單位。按平均光澤的強(qiáng)弱依次分為：光亮煤、半亮煤、半暗煤及暗淡煤四種基本宏觀煤巖類型。 具體劃分見下表：,宏觀煤巖類型的劃分指標(biāo),三、煙煤的宏觀煤巖類型 1、光亮煤 主要由鏡煤和亮煤組成，含量大于75%。在四種類型中光澤最強(qiáng)。由于成分較均一，條帶狀結(jié)構(gòu)一般不明顯。光亮煤具有貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，脆性較大，易破碎。在顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量一般在80%以上，顯微煤巖類型以微鏡煤為主。

9、光亮煤的質(zhì)量最好，中煤化程度時(shí)是最好的煉焦用煤。,三、煙煤的宏觀煤巖類型 2、半亮煤 鏡煤和亮煤含量占75%50%，常以亮煤為主，由鏡煤、亮煤和暗煤組成，也可能夾有絲炭。平均光澤強(qiáng)度較光亮煤稍弱。半亮煤的特點(diǎn)是條帶狀結(jié)構(gòu)明顯，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，常具有棱角狀或階梯狀斷口。半亮型煤是最常見的煤巖類型。如華北晚石炭世煤層多半是由半亮型煤組成的。顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量一般在60%80%。,三、煙煤的宏觀煤巖類型 3、半暗煤 鏡煤和亮煤的含量占25%-50%，由暗煤及亮煤組成，常以暗煤為主，有時(shí)也夾有鏡煤和絲炭的線理、細(xì)條帶和透鏡體。半暗型煤的特點(diǎn)是光澤比較暗淡，硬度和韌性較大，比重較大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育

10、，斷口參差不齊。顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量為40%-60%，有時(shí)即使鏡質(zhì)組含量大于60%，但是由于礦物質(zhì)含量高，而使煤的相對(duì)光澤強(qiáng)度減弱而成為半暗煤。半暗煤的質(zhì)量多數(shù)較差。,三、煙煤的宏觀煤巖類型 4、暗淡煤 主要由暗煤組成，鏡煤和亮煤含量低于25%，有時(shí)有少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。光澤暗淡，通常呈塊狀構(gòu)造，致密，堅(jiān)硬，韌性大，密度大層理不明顯。內(nèi)生裂隙不發(fā)育。個(gè)別煤田，如青海大通煤田有以絲炭為主組成的暗淡型煤。顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量低于40%，而惰質(zhì)組含量可達(dá)50%以上，與其它宏觀煤巖類型相比，暗淡煤的礦物含量往往最高，煤質(zhì)也多數(shù)很差。但含殼質(zhì)組多的暗淡煤的質(zhì)量較好，比重小。,四、褐煤的宏

11、觀煤巖類型 不作要求,第三節(jié) 煤的顯微組分,煤的顯微組分(macerals, micropetrological constituents)，是指煤在顯微鏡下能能夠區(qū)別和辨識(shí)的基本組成成分。分為： 有機(jī)顯微組分：在顯微鏡下能觀察到的煤中成煤原始植物組織轉(zhuǎn)變而成的顯微組分。 無機(jī)顯微組分：在顯微鏡下能觀察到的無機(jī)礦物質(zhì)。,1、煤的有機(jī)顯微組分,腐植煤的有機(jī)顯微組分分為三組：鏡質(zhì)組vitrinite 、惰質(zhì)組inertinite和殼質(zhì)組exinite。凝膠化組分與絲炭化組分之間的過渡組分(半鏡質(zhì)組、半絲質(zhì)組） 在顯微鏡下的特征是： 1.1 鏡質(zhì)組：透射光transmission light下呈透明

12、到半透明，呈黃色或橙紅色，較均一，不含或少含礦物質(zhì)，見垂直裂紋。，普通反射光下general reflection light呈灰色，油浸反射光下呈深灰色，隨變質(zhì)程度增高顏色逐漸變淺，無突起。到接近無煙煤變質(zhì)階段時(shí)，透光鏡下已變得不透明，反光鏡下則變成亮白色。隨變質(zhì)程度增高非均質(zhì)性逐漸增強(qiáng)。,1.1.1 鏡質(zhì)組（vitrinite又稱凝膠化組分）的形成 通過凝膠化作用gelation形成。成煤植物的組織在氣流閉塞、積水較深的沼澤環(huán)境下，產(chǎn)生極其復(fù)雜的變化。主要發(fā)生兩方面的變化： （1）一方面是植物組織tissue在微生物作用下，發(fā)生： 分解decomposition 水解hydrolyzati

13、on 化合combination形成新的化合物并破壞植物組織器官的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；,（2）另一方面植物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，使植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)變形、破壞乃至消失，或進(jìn)一步再分解為凝膠的過程。 植物組織經(jīng)凝膠化作用并經(jīng)煤化作用后形成凝膠化組分（鏡質(zhì)組）。鏡質(zhì)組是煤中最主要煤巖組分，含量5080，甚至90。,1.1.2 鏡質(zhì)組的顯微組分 鏡質(zhì)組按其凝膠化作用程度的不同，根據(jù)其鏡下的結(jié)構(gòu)和形狀又可為以下幾種顯微組分：結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和鏡屑體。 （1）結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 鏡下可以看出植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的鏡質(zhì)組組分。根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)保存的完整程度，可以分為兩種亞組分：,1）結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體1 ：細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰，保存完好，胞

14、腔呈圓形、橢圓形、矩形或紡錘形，排列整齊，胞壁不膨脹或微膨脹。胞腔大多被膠質(zhì)鏡質(zhì)體、樹脂體、微粒體或粘土礦物所充填。細(xì)胞壁與細(xì)胞腔的顏色呈現(xiàn)差異。在反光油浸鏡下細(xì)胞壁為深淺略有差異的深灰至灰色；細(xì)胞腔顏色隨填充物不同變化很大。在透射光下呈橙色至橙紅色。正交偏光鏡下可見清晰的條帶狀消光。在煤中常呈透鏡體、少數(shù)呈碎片狀出現(xiàn)。 2）結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體2 ：胞壁膨脹，胞腔變小壓扁呈線形，且大小不一，排列不整齊。當(dāng)胞腔內(nèi)無充填物時(shí)，壓縮后的胞腔殘痕呈平行短線。在煤中常呈條帶狀或透鏡狀出現(xiàn)。,1.1.2 鏡質(zhì)組的顯微組分 （2）無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 由于植物組織經(jīng)歷了強(qiáng)烈的凝膠化作用，在普通光學(xué)顯微鏡看不出植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的

15、鏡質(zhì)組顯微組分。它常作為其他各種顯微組分碎片和共生礦物的基質(zhì)膠結(jié)物或充填物。 根據(jù)形態(tài)、產(chǎn)狀和成因的不同無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體可再細(xì)分四種亞顯微組分：均質(zhì)鏡質(zhì)體、膠質(zhì)鏡質(zhì)體、基質(zhì)鏡質(zhì)體和團(tuán)塊鏡質(zhì)體。,均質(zhì)鏡質(zhì)體,鏡下特征：在普通顯微鏡下，不顯示植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，為完全均一的物質(zhì)。常見有垂直于層理的裂紋，有時(shí)可見有鑲邊角質(zhì)體：大部分均質(zhì)鏡質(zhì)體用氧化劑腐蝕后，在50物鏡下觀察，可見清晰的木質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)或樹皮結(jié)構(gòu)。反光油浸鏡下為深灰色；透射光下為均一結(jié)構(gòu)，呈橙紅色。,膠質(zhì)鏡質(zhì)體,基本上是一種沒有結(jié)構(gòu)、均一致密的真正膠狀的凝膠體，有時(shí)可見流動(dòng)的痕跡。沒有一定形狀，其邊界被伴生的顯微組分所包圍。例如滲入到細(xì)胞腔中或充填

16、于裂隙中，還可見充填于菌類體和孢子體的空腔中。,基質(zhì)鏡質(zhì)體,鏡下特征：呈現(xiàn)為均一或不均一的致密狀態(tài)，沒有固定形態(tài)。一般均作為其他顯微組分、碎屑及共生礦物的膠結(jié)物或充填物。其中均一基質(zhì)體顯示出均一結(jié)構(gòu)、顏色均勻，膠結(jié)著各種顯微組分及礦物雜質(zhì)。透光鏡下及正交偏光鏡下呈現(xiàn)出與均質(zhì)鏡質(zhì)體相似的光性特征。不均一的基質(zhì)體則為大小不一、形狀各異、顏色略有深淺變化的團(tuán)塊狀或斑點(diǎn)狀的集合體。有的在油浸鏡下為深灰色，具有不甚清晰的不均勻的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中膠結(jié)有少量的孢子體及其他組分和礦物質(zhì)，此種常見于長焰煤。,團(tuán)塊鏡質(zhì)體,鏡下特征：為均一團(tuán)塊狀。大多呈圓形、橢圓形、紡錘形或多少帶有棱角狀的輪廓清晰的均質(zhì)塊體?？蓡为?dú)

17、出現(xiàn)或充填于細(xì)胞腔中(此時(shí)其大小與植物細(xì)胞腔一致，為50100微米)，也可成為較大的圓形或橢圓形的單個(gè)體，最大的可超過300微米。,1.1.2 鏡質(zhì)組的顯微組分 （3）鏡屑體 鏡屑體又稱碎屑鏡質(zhì)體，是由鏡質(zhì)組碎屑顆粒（小于10微米）所組成，多呈粒狀或不規(guī)則形狀，偶呈棱角狀。多數(shù)來源于成煤早期階段，巳被分解的植物細(xì)碎片和腐植泥炭的碎顆粒，很少是壓力下被擠碎的鏡質(zhì)組碎片。碎屑鏡質(zhì)體常被基質(zhì)鏡質(zhì)體和膠質(zhì)鏡質(zhì)體膠結(jié)，由于其顏色、突起、反射率和基質(zhì)鏡質(zhì)體相近，往往被視為基質(zhì)鏡質(zhì)體。鏡屑體在煤中是少見的鏡質(zhì)組組分。,1、煤的有機(jī)顯微組分,1.2 殼質(zhì)組：透射光下透明transparent到半透明，呈黃色或

18、橙紅色，輪廓清晰，外形特殊。普通反射光下大多有突起，呈深灰色，油浸反射光下灰黑色或黑灰色。 殼質(zhì)組是成煤植物中，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的組成部分，在泥炭化和成巖階段保存在煤中的組分幾乎沒有發(fā)生什么質(zhì)的變化。 在典型的腐植煤中，殼質(zhì)組是次要的顯微組分，在腐泥煤和油頁巖中富含殼質(zhì)組。,1.2.1 殼質(zhì)組（ exinite又稱穩(wěn)定組）的成因,殼質(zhì)組又稱穩(wěn)定組，是由成煤植物中化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的組織器官轉(zhuǎn)化而來的。在泥炭化作用階段，因化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，沒有遭受生物化學(xué)作用的破壞而保存在煤中，經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為殼質(zhì)組。穩(wěn)定組分來源于植物的皮殼組織和分泌物，以及與這些物質(zhì)相關(guān)的次生物質(zhì)，即孢子、角質(zhì)、樹皮、樹脂及滲出瀝青等。

19、,1.2.2 殼質(zhì)組（ exinite又稱穩(wěn)定組）的顯微組分,煤中常見的殼質(zhì)組顯微組分有： 孢子體sporophyte； 花粉體pollen 樹脂體rosin； 角質(zhì)體cutin 木栓體phellem等。,孢子體sporophyte（小孢子體，大孢子體，花粉體）,小孢子體(包括花粉體)一般小于0.2mm。在垂直層理的煤片中，多呈小扁環(huán)狀或蠕蟲狀，以及細(xì)短的線條或似三角狀；外緣平整光滑，有時(shí)可見表面具有刺狀、棒狀等紋飾，通常呈個(gè)體出現(xiàn)，但也有呈小孢子堆形式出現(xiàn)。大孢子體一般大于0.2mm。在垂直層理的煤片中常呈封閉的扁環(huán)狀，末端的折曲處呈鈍圓形，并常有大的褶皺。胞腔多為空的，孢子體內(nèi)緣平滑，外緣

20、一般也平整光滑，但有時(shí)可見到瘤狀紋飾。在低變質(zhì)煤中，在藍(lán)光激發(fā)下，孢粉體的熒光性較強(qiáng)，但其色調(diào)不一，為亮黃、橙黃及橙褐色等。8472348,角質(zhì)體。鏡下特征：在反光油浸鏡下為薄厚不等的、深灰黑色的細(xì)長條帶，外緣平滑，而內(nèi)緣呈形態(tài)各異的鋸齒狀，末端折曲處呈尖角狀。一般順層理分布，有時(shí)密集，可因受擠壓而成疊層狀。常見其以鑲邊形式與鏡質(zhì)體伴生。根據(jù)其薄厚不同又可分為厚角質(zhì)體和薄角質(zhì)體兩個(gè)變種。在同一煤中角質(zhì)體的熒光色強(qiáng)弱不一，為亮綠黃色、亮黃色、橙黃色及黃褐色。,樹皮體：系指植物的莖、枝等外部栓質(zhì)化的組織。有的僅細(xì)胞壁栓質(zhì)化，而我國的樹皮體呈現(xiàn)出細(xì)胞壁及細(xì)胞腔皆為栓質(zhì)化物質(zhì)，前者稱樹皮體1，后者稱樹

21、皮體2。 鏡下特征：多由扁平的長方形或磚形木栓細(xì)胞組成，排列規(guī)則。縱切面為疊瓦狀結(jié)構(gòu)。弦切面為不規(guī)則的鱗片狀結(jié)構(gòu)，色調(diào)不均一。在煤中常以輪廓清晰的條形或碎塊狀與鏡質(zhì)組組分夾層或出現(xiàn)在其他基質(zhì)中。,樹脂體：樹脂體來源于植物的分泌物樹脂、蠟質(zhì)等。 鏡下特征：有多種形狀，常以圓形、橢圓形、棒形及棱角狀的單個(gè)樹脂體或呈小透鏡狀聚集體出現(xiàn)，一般無結(jié)構(gòu)，輪廓清晰。有時(shí)可見帶環(huán)結(jié)構(gòu)，而聚集體則呈不均勻的塊狀體。脂體還常以充填細(xì)胞腔或呈不規(guī)則形式出現(xiàn)。在反光油浸鏡下呈灰黑色至深灰色，有時(shí)可帶紅色的內(nèi)反射現(xiàn)象，無突起或微突起。透射光下為檸檬黃色、橙黃色或橙紅色。在藍(lán)光發(fā)下，熒光色有明顯的強(qiáng)弱之分，有的呈綠黃色、

22、橙黃色，有的呈黃褐色等帶環(huán)狀的樹脂體。,瀝青質(zhì)體：一般認(rèn)為，瀝青質(zhì)體是由藻類、浮游生物、細(xì)菌類脂物和相似的物質(zhì)，經(jīng)強(qiáng)烈分解后形成的。最早只在褐煤中發(fā)現(xiàn)，后來經(jīng)熒光研究，在低變質(zhì)煙煤中也發(fā)現(xiàn)有較多的瀝青質(zhì)。 鏡下特征：沒有一定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，分布在其它顯微組分之間，也有的充填于細(xì)小的裂隙中。反光油浸鏡下為棕黑色或灰黑色，微突起或無突起。反射率低。往往可見彩色的內(nèi)反射色調(diào)，在低變質(zhì)煙煤中比孢子體的反射率要高。在熒光鏡下具有相對(duì)較弱的淡褐色熒光。,1.3 惰質(zhì)組：透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起高，呈白色，油浸反射光時(shí)呈亮白色。,1.3.1 惰質(zhì)組（inertinite又稱絲質(zhì)組）的成因,惰質(zhì)組是

23、通過絲炭化作用或火焚作用形成。 （1）絲炭化作用fusinization：成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)過: 脫水作用dehydration和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為惰質(zhì)組分。 絲炭化作用也可以作用于已經(jīng)受不同程度凝膠化作用的組分上，但經(jīng)絲炭化作用后的組分不能再發(fā)生凝膠化作用成為凝膠化組分。,1.3.1 惰質(zhì)組（ inertinite又稱絲質(zhì)組）的成因,（2）火焚作用burning：有的絲炭化組分是由于古代沼澤森林火災(zāi)后，由燒焦的炭化組織轉(zhuǎn)化而來的，稱為火焚絲質(zhì)體。在顯微鏡下觀察，該類絲炭化組分細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整清晰，且由于沒有經(jīng)受凝膠

24、化作用，細(xì)胞壁沒有發(fā)生吸水膨脹，因此，胞壁薄。煤中含量在1020，對(duì)煤的性質(zhì)有重要影響。,1.3.2 惰質(zhì)組（ inertinite又稱絲質(zhì)組）的顯微組分,（1）絲質(zhì)體 絲質(zhì)體是由植物的根、莖干、枝的木質(zhì)部，經(jīng)過強(qiáng)烈的絲炭化作用而形成的。常指具有清晰而且比較規(guī)則的木質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的絲炭化組分。 絲質(zhì)體在透射光下細(xì)胞壁為黑色，不透明；反射光下突起高而反射力強(qiáng)。保存著明顯的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，胞腔大而且胞壁薄，胞腔形狀有長方形、圓形或扁圓形。薄壁絲質(zhì)體有時(shí)易破碎成弧狀、星狀結(jié)構(gòu)，其胞腔常被粘土礦物或黃鐵礦填充。,1.3.2 惰質(zhì)組（ inertinite又稱絲質(zhì)組）的分類,（2）半絲質(zhì)體 絲炭化作用強(qiáng)烈時(shí)形成絲

25、質(zhì)體，作用中等或較弱時(shí)形成半絲質(zhì)體。半絲質(zhì)體是絲質(zhì)體與結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體之間的過渡型絲炭化組分。細(xì)胞結(jié)構(gòu)保存較差；磨蝕硬度、顯微硬度中等。透射光下呈褐色至黑色，具各向異性；反射光下呈灰白色或淺灰色，突起較高。油浸反光下，與絲質(zhì)體相比顏色偏灰，突起略低。半絲質(zhì)體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)大多沒有絲質(zhì)體保存完好,碳、氫含量處于絲質(zhì)體和結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體之間。,1.3.2 惰質(zhì)組（ inertinite又稱絲質(zhì)組）的分類,（3）其他 惰質(zhì)組還有：粗粒體、菌類體、微粒體和惰屑體 等顯微組分。,2、 煤中的礦物質(zhì)無機(jī)顯微成分,無機(jī)顯微組分系指煤中的礦物質(zhì)。它的來源包括：成煤植物體內(nèi)的無機(jī)成分(礦物質(zhì))，成煤過程中混入的礦物質(zhì)，后者是煤

26、中礦物質(zhì)的豐要來源。常見的礦物主要有黏土礦物、硫化物、氧化物及碳酸鹽類等四類。,2、 煤中的礦物質(zhì)無機(jī)顯微成分,煤的無機(jī)顯微成分主要是指粘土礦物、黃鐵礦、石英、方解石等，在顯微鏡下可以進(jìn)行區(qū)分。 粘土類礦物Clay minerals;：高嶺石kaolinite，伊利石，水云母， 硫化物類礦物sulfide minerals ：黃鐵礦pyrite，白鐵礦， 碳酸鹽類礦物carbonate minerals ：方解石calcite，菱鐵礦， 氧化物類礦物oxide minerals ：石英quartz， 硫酸鹽類礦物sulphate minerals ：石膏gypsum，,反射光下煤中常見礦物的鑒

27、定標(biāo)志,3、顯微煤巖類型,3.1 顯微煤巖類型的定義 煤的顯微組分，尤其是殼質(zhì)組、微粒體和粗粒體很少單獨(dú)存在，更多的情況是與其他顯微組分共生。 顯微鏡下劃分出的不同顯微組分或顯微組分組的各種組合，稱為顯微煤巖類型。每一種顯微煤巖類型都有自己的組成特點(diǎn)和化學(xué)工藝性質(zhì)，并反映一定的沉積環(huán)境。為了便于將煤巖分析應(yīng)用于煤的加工利用，特別是用于煉焦煤的配煤，煤巖學(xué)家C.A.賽勒1954年在給國際煤巖學(xué)委員會(huì)術(shù)語分會(huì)的信中，首先提出顯微煤巖類型一詞，為國際煤巖學(xué)委員會(huì)(ICCP)采納。,3、顯微煤巖類型,3.2國際顯微煤巖類型分類 國際煤巖學(xué)委員會(huì)的顯微煤巖類型分類是國際煤巖學(xué)界中廣泛使用的顯微煤巖類型分

28、類，也是中國所采用的標(biāo)準(zhǔn)（表4-12）。 顯微煤巖類型視其主要是由一種、兩種或三種顯微組分組構(gòu)成，相應(yīng)地命名為單組分、雙組分或三組分3類。 單種組分含量超過95，稱為單組分組類型，分為：微鏡煤、微殼煤、微惰煤。,3、顯微煤巖類型,雙組分顯微煤巖類型主要是由兩組顯微組分構(gòu)成的，這兩組顯微組分之和大于95%，兩個(gè)顯微組分組之間的含量比可有較大的變化，但都必須大于總量的5%。如微亮煤的鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組含量都不能小于5%，也都不能單獨(dú)達(dá)到95%。但雙組分顯微煤巖類型可根據(jù)其中的一種顯微組分組占優(yōu)勢(shì)而劃分為兩個(gè)亞組，例如微亮煤中以鏡質(zhì)組為主時(shí)，稱為微鏡亮煤；以殼質(zhì)組為主時(shí)，稱微殼亮煤。同樣，雙組分的微暗煤

29、可分出以殼質(zhì)組占優(yōu)勢(shì)的微暗煤（微殼暗煤）和以惰質(zhì)組占優(yōu)勢(shì)的微暗煤（微惰暗煤），等等。,3、顯微煤巖類型,三組分顯微煤巖類型規(guī)定三組顯微組分的含量各自都大于5%，稱微三合煤。其中微暗亮煤表明鏡質(zhì)組含量多于殼質(zhì)組和惰質(zhì)組，微亮暗煤是惰質(zhì)組含量多于鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組，而微鏡惰殼煤則以殼質(zhì)組占優(yōu)勢(shì)。,煤巖顯微組分的分類及命名,方案可分為兩種類型： 一類側(cè)重于成因研究，組分劃分得較細(xì)，常用透光顯微鏡觀察； 另一類側(cè)重于工藝性質(zhì)及其應(yīng)用的研究，組分劃分得較為簡明，常用反光顯微鏡觀察。地質(zhì)部門傾向于前者，煤炭使用部門傾向于后者。 考慮到研究和應(yīng)用兩方面，下面介紹三類分類方案。,中國煙煤顯微組分的分類與命名。“中

30、國煙煤有機(jī)顯微組分分類”標(biāo)準(zhǔn)是1986年由煤炭科學(xué)研究院地勘分院提出，經(jīng)討論修改后定為國家標(biāo)準(zhǔn)。該分類方案考慮了研究和使用兩個(gè)方面，按組、組分及亞組分進(jìn)行分類。此分類方案將煙煤有機(jī)顯微組分劃分為鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組及殼質(zhì)組。,惰質(zhì)組分類-中國煙煤顯微組分分類,殼質(zhì)組分類-中國煙煤顯微組分分類,國際硬煤顯微組分分類,國際硬煤顯微組分的分類與命名。國際硬煤(即煙煤)顯微組分的分類方案是由國際煤巖學(xué)委員會(huì)提出的，該方案是側(cè)重化學(xué)工藝性質(zhì)的分類方案。在該分類方案中煤的有機(jī)顯微組分僅分為三組，即鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組及惰性組。以下分組分、亞組分及組分幾種。其中組分及亞組分的劃分也比較簡單，而顯微組分的種則是

31、根據(jù)成煤植物所屬的門類及植物的器官而定名的。,國際硬煤顯微組分分類-鏡質(zhì)組,國際硬煤顯微組分分類-殼質(zhì)組，惰質(zhì)組,我國冶金系統(tǒng)煉焦煤顯微組分的分類,我國冶金系統(tǒng)煤巖工作者從煤應(yīng)用角度出發(fā)(主要是指用于煉焦生產(chǎn))，提出了“煉焦煤顯微組分的分類與命名”方案。 該方案以成因分類為基礎(chǔ)，著重考慮了各煤巖顯微組分的加熱特性，即各顯微組分在煉焦過程中的差異和相似性進(jìn)行分類。因此，顯微組分的劃分不宜過細(xì)。此方案將煙煤顯微組分劃分為鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組、穩(wěn)定組、絲質(zhì)組及礦物五組，其中前四組為有機(jī)顯微組分，最后一組為無機(jī)顯微組分。,惰性活性計(jì)算,第三節(jié)煤巖顯微組分的性質(zhì),3.1煤巖顯微組分的分離與富集,對(duì)煤巖顯微組

32、分的分離，國內(nèi)外已做了大量工作。一般是先手選，再篩選，最后用密度法精選，即可分離出純度較高的煤巖顯微組分。,按煤的不同性質(zhì)采用不同的分離步驟，主要包括初步分離(手選、篩選、氯化鋅密度液分離)和精細(xì)分離(有機(jī)密度液自然沉降和離心分離)兩個(gè)步驟。,(1)初步分離。初步分離的主要目的在于使顯微組分得到初步富集。 1)手選主要根據(jù)煤巖成分的光澤以及其他物理特征的差別加以挑選。如殼質(zhì)組多集中于暗淡煤中，致密而硬，密度較小。用肉眼鑒別手選，即可達(dá)到初步富集某一顯微組分的目的。,2)篩選對(duì)于煤巖組成不均一的煤，可利用煤巖組分抗破碎性的不同，將煤樣進(jìn)行篩分。一般軟絲炭最脆，集中在最小的粒級(jí)；鏡煤抗破碎性弱，富

33、集在較小的篩級(jí)中；暗煤的韌性較大，抗破碎性強(qiáng)，集中在粗粒級(jí)。也可取所需的篩級(jí)，再用氯化鋅溶液進(jìn)行初步分離，即可使某顯微組分有較高的富集程度。,(2)精細(xì)分離是指煤樣在有機(jī)密度液中自然沉降或離心分離。經(jīng)此步驟后，一般即可獲得所要求純度的顯微組分樣品。所用的有機(jī)密度液通常應(yīng)具有黏度小、潤濕能力強(qiáng)、分層快、易揮發(fā)、干燥后無殘留物、對(duì)煤質(zhì)的抽提作用小等特點(diǎn)。一般多采用苯和四氯化碳配成所需要的密度液進(jìn)行分離。,煤的顯微組分的化學(xué)組分-工業(yè)分析和元素分析,煤巖顯微組分的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果按其煤化度和顯微組分不同，顯示出有規(guī)律的變化。中國科學(xué)院煤化學(xué)研究所對(duì)我國若干煤田顯微組分的工業(yè)分析和元素分析的結(jié)果

34、 。,當(dāng)煤化度相同時(shí)，絲質(zhì)組的碳含量最高，殼質(zhì)組次之，鏡質(zhì)組稍低于殼質(zhì)組；,氫含量和揮發(fā)分則以殼質(zhì)組最高，鏡質(zhì)組次之，絲質(zhì)組最低；而氧含量則以鏡質(zhì)組最高，絲質(zhì)組次之，殼質(zhì)組最低。,隨煤化度的增加，所有顯微組分的揮發(fā)分都趨于減少，黃質(zhì)組減少得最多，其次是鏡質(zhì)組，絲質(zhì)組減少的幅度最小。最后趨于一致。,煉焦性質(zhì) 處于一定變質(zhì)階段的鏡質(zhì)組具有良好的膨脹性和黏結(jié)性，并隨煤化度的變化而變化，先由低到高，再由高到低，大致在肥煤處出現(xiàn)最大值；穩(wěn)定組的軟化溫度最低，有良好的流動(dòng)性，也是煉焦的活性組分；絲質(zhì)組在隔絕空氣條件下加熱H寸既不軟化，也不黏結(jié)，屬惰性組分。 干餾時(shí)，穩(wěn)定組的煤氣和焦油產(chǎn)率最高，其次是鏡質(zhì)組

35、，最低是絲質(zhì)組，加氫液化時(shí)，穩(wěn)定組和鏡質(zhì)組為活性組分，絲質(zhì)組為惰性組分，很難液化。,第四節(jié) 顯微煤巖組分的反射率Reflectance,在反射光下，顯微組分表面的反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度之比稱為反射率。反射率可以在空氣中即干物鏡下測定，以R(%)表示；也可以在油浸物鏡下oil immersion lens/oil-immersion objective測定，以Ro(%)表示。從長焰煤到無煙煤，Ro增加十幾倍，而R只增加兩三倍。在與煤層層面成任意交角的切面上最大反射率不變，而最小反射率則隨交角不同而變化。在三種有機(jī)顯微組分中，隨煤化程度的變化，只有鏡質(zhì)組呈現(xiàn)較為均勻的變化，因此，一般將油浸物鏡下測

36、定的鏡質(zhì)組最大反射率Romax作為分析比較的指標(biāo)。,第三節(jié) 顯微煤巖組分的反射率Reflectance,煤的反射率是煤巖學(xué)定量研究煤性質(zhì)的重要指標(biāo)，特別是在反映煤的變質(zhì)程度、預(yù)測煤的粘結(jié)性，用于煤炭分類、指導(dǎo)煤炭加工利用等方面，具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。,腐植煤的宏觀煤巖成分與顯微組分之間的關(guān)系,3 煤巖學(xué)的應(yīng)用,（1）煤的成因研究Coal origin 在顯微鏡下觀察煤的薄片,可以確定成煤植物的種類， 根據(jù)煤中保存的植物遺體(表皮,孢子,花粉)，確定成煤植物的種屬。,煤巖學(xué)在煤田地質(zhì)方面的應(yīng)用,（2）確定煤的煤化度 由于煤中鏡質(zhì)組反射率隨煤化度增高而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，因此，用它來判斷煤的煤化度。研究表明，鏡質(zhì)組反射率用于判斷中、高煤化度的煙煤效果最佳；用于判斷無煙煤效果良好；用于判斷不粘煤和褐煤效果差。,（3）勘探石油和天然氣 對(duì)沉積巖中分散有機(jī)質(zhì)的發(fā)射率進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)油氣形成階段與鏡質(zhì)組反射率之間有良好