chap4-1第四部分煤的组成-岩石组成

稳定组分在煤中的含量不大，对煤的性质影响 很小。个别情况下，有稳定组分富集的煤出现，如 乐平树皮煤、抚顺烛煤。稳定组分的氢含量高，发 热量高。 二、 煤的无机显微组分-煤中矿物质
煤的无机显微组分系指煤中的矿物质，主要有 黏土矿物、黄铁矿、石英、方解石等，在显微镜下 可以进行区分。 黏土类矿物：高岭石，伊利石，水云母，… 硫化物类矿物：黄铁矿，白铁矿，… 碳酸盐类矿物：方解石，菱铁矿，… 氧化物类矿物：石英，… 硫酸盐类矿物：石膏，…
成因等问题时，可细分到亚组分。 2、1995年中国“烟煤显微组分分类”方案
该方案将煤显微组分划分为镜质组、半镜质组、 壳质组、惰质组四个组，比国际硬煤显微组分分类 多划出一个过渡组分-半镜质组。
3、2001年中国“烟煤显微组分分类”方案 该方案将煤显微组分划分为镜质组、壳质组、
惰质组三个组，与国际硬煤显微组分分类一样。 2001年中国“烟煤显微组分分类”方案与1995
惰质组，丝质体－微丝煤 山西朔县杨涧 山西组4 煤层 透射光55 ×
惰质组－丝质体，“星状”结构 贵州盘县 龙潭组C12煤层 油浸反射光 270 ×
壳质组－孢子体 孢子囊 徐州张小楼 山西组7煤层 反射荧光 蓝光激发 135 ×
壳质组－角质体，渗出沥青体 徐州张小楼 山西组7 煤层 反射荧光 蓝光激发 230 ×
固、切片和研磨过程与煤砖光片的制作要求和程序 相同，增加了黏片、第二个面研磨、修饰和盖片等 工序。
2、显微煤岩定量方法
显微煤岩定量包括显微煤岩组分定量和显微煤岩
类型的测定。
显微煤岩组分含量测定方法很多，但其原理只
有一个，即先测定各组分所占的面积百分比，此百
分数与体积百分数成正比，若已知各组分的密度，
无机显微组分：在显微镜下能观察到的无机矿物 质。
一、煤的有机显微组分 腐植煤的有机显微组分包括：镜质组、惰质组
和壳质组。在显微镜下的特征是：
镜质组：透射光下呈橙红色，透明或半透明，较均 一，不含或少含矿物质，见垂直裂纹。普通反射光 下呈灰色，油浸反射光下呈深灰色，无突起。
惰质组：透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起 高，呈白色，油浸反射光时呈亮白色。
方法一：
在透射光下，观察煤的薄片 2×2 cm，厚 0.02 mm。根据颜色、形态、结构、轮廓等特征鉴别煤 的显微组分，判断煤的性质。 方法二：在反射光下，观察煤砖光片 直径 2 cm，厚 1.5-2 cm 圆柱体。在普通反射光或油浸反射光下， 根据颜色、形态、结构、轮廓、突起等特征鉴别煤 的显微组分，判断煤的性质。 1、煤片的制备 1.1 煤片分为透明光片、块煤光片和粉煤光片（砖 光片）。
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1～2cm，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
1.1.1 块煤光片的制备
块煤光片的制备，通常要经过样品加固、切 片、研磨和抛光4个步骤。 1.1.2 粉煤光片（砖光片）的制备
粉煤光片的制备，一般分为煤砖制作、研磨和 抛光3个步骤。 1.1.3 煤岩薄片(透明光片)的制备
煤岩薄片的制备，一般是将块煤通过加固、切 片、研磨，再进行黏片、再研磨、修饰、盖片等工 序可以制成合格的薄片。薄片制作过程中的块煤加
腐植煤的岩石类型与显微组分之间的关系
第三节 显微煤岩组分分类及显微煤岩类型
一、显微煤岩组分分类 (一) 中国烟煤的显微组分分类方案 1、1978年中国“烟煤显微组分划分和命名”方案
该方案将煤显微组分划分为四类六组，二十个 组分，二十九个亚组分。在透射光和反射光下使用 同一术语，同时用反射率作为组别划分的定量依 据。在评价煤质时，一般区别到组或组分，在研究
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。
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
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。
年 中国“烟煤显微组分分类”方案比较有重大不同，
体 现在以下几个方面： (1) 删去半镜质组，采用国际标准镜质组、壳质组、 惰质组三分划分方案；
(2) 删去菌类体，增加真菌体和分泌体； (3) 增加火焚丝质体、氧化丝质体两个显微亚组分； (4) 增加了显微组分的英文名称。
(二) 褐煤的显微组分分类
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。
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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。
即可换算成质量百分数。目前测定显微煤岩组分常
用的方法是计点法。
其方法要点为：
(1) 点距和行距的确定； (2) 组别的划分；
(3) 有效点的确定； (4) 统计方法与结果表述。
3、壳质组的成因 壳质组又称稳定组，是由成煤植物中化学稳定
性强的组织器官转化而来的。在泥炭化作用阶段， 因化学稳定性强，没有遭受生物化学作用的破坏而 保存在煤中，经煤化作用后转化为稳定组分。
煤中的稳定组分包括：孢子体、树脂体、角质 体、木栓质体、藻类体、荧光体、沥青质体、渗出 沥青体、壳屑体等显微组分。稳定组分在透射光下 透明到半透明，呈现黄色到橙红色，轮廓清楚，外 形特殊；在反射光下呈现深灰色，大多数有突起。
按矿物成分类型，可将显微矿化类型分为微泥 质型、微硅质型、微碳酸盐质型、微硫化物质型和 微复矿质型。
结构镜质体 徐州夏桥 太原组16煤层 透射光 95×
无结构镜质体－均质镜质体 徐州张小楼 下石盒子 组1煤层 透射光 135 ×
无结构镜质体－均质镜质体 湖南涟邵恩口 龙潭组 2煤层 油浸反射光 270 ×
第四节 煤岩学的研究方法 一、煤岩学研究方法 (一) 宏观研究方法－用肉眼或放大镜观察煤，根据 其颜色、条痕、光泽、硬度、密度 、断口等物理性 质，确定宏观煤岩成分和宏观煤岩类型，对煤层进 行整体的观察和描述，初步评定煤的性质和用途。 优点是简便易行；缺点是较粗略。 (二) 微观研究方法－用显微镜来观察煤片，识别并 研究煤的显微组分的方法。常用的方法有两种。
根据凝胶化程度的不同，镜质组还可分为：结构 镜质体，无结构镜质体和碎屑镜质体等显微组分。
2、惰质组（又称丝质组）的成因
惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用形成。 丝炭化作用：成煤植物的组织在积水较少、湿度
不足的条件下，木质纤维组织经脱水作用和缓慢的氧 化作用后，又转入缺氧的环境，进一步经煤化作用后 转化为惰质化组分。丝炭化作用也可以作用于已经受 不同程度凝胶化作用的组分上，但经丝炭化作用后的 组分不能再发生凝胶化作用成为凝胶化组分。
褐煤的显微组分的划分与烟煤不同，中国目前尚 未建立自己的分类，大多应用国际煤岩学委员会的 褐煤显微组分分类。
国际煤岩学委员会将褐煤的显微组分的划分为 腐植组、壳质组和惰质组，分别与硬煤分类中的镜 质组、壳质组和惰质组相当。 二、显微煤岩类型 (一) 显微煤岩类型的定义 (二) 国际显微煤岩类型分类
国际煤岩学委员会的显微煤岩类型分类也是中 国所采用的标准。显微煤岩类型主要由一种、两种 或三种显微组分构成，相应地命名为单组分、双组 分或三组分3类。
双组分显微煤岩类型主要是由两组显微组分构 成的，这两组显微组分之和大于95% ，两个显微组 分组之间的含量比可有较大的变化，但都必须大于 总量的5% ，双组分显微煤岩类型也可根据其中的 一种显微组分组占优势而划分为两个亚组。
三组分显微煤岩类型规定三组显微组分的含量 各自都大于5% ，称微三合煤。
以上分类只适用于矿化程度低的煤[可包含小于 20%的矿物(如黏土等)或小于5%硫化物矿物] ，命 名时只考虑有机显微组分的含量，对矿物质忽略不 计。如果矿物含量超过上述数量，即含硫化物矿物 大于5%或含20%以上的其他矿物者，则按显微组分 与矿物的比例不同分别称为显微矿化类型或显微矿 质类型。
壳质组：透射光下透明到半透明，呈黄色或橙红色， 轮廓清晰，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。
1、 镜质组（又称凝胶化组分）的成因 通过凝胶化作用形成。成煤植物的组织在气流闭
塞、积水较深的沼泽环境下，产生极其复杂的变化。 一方面是植物组织在微生物作用下，分解、水解、化 合形成新的化合物并破坏植物组织器官的细胞结构； 另一方面植物组织在沼泽水的浸泡下吸水膨胀，使植 物细胞结构变形、破坏乃至消失，或进一步再分解为 凝胶的过程。植物组织经凝胶化作用并经煤化作用后 形成凝胶化组分（镜质组）。镜质组是煤中最主要煤 岩组分，含量55－80％，甚至90％。