2煤的物质组成

光泽暗淡，主要为暗煤，镜煤和亮煤含量小于20%，有时
有少量丝炭和矿物质。通常成块状、致密、坚硬、韧性大、 密度大，内生裂隙不发育。镜质组含量一般低于40%，惰质 组含量可达50%以上。矿物质含量相对最高。
2.1 煤的岩石组成－褐煤的岩石类型
根据煤化程度，褐煤可以分为软、暗、亮褐煤三个煤级。
其中后两者统称为硬褐煤。因亮褐煤的宏观特征与烟煤近似，
2.1 煤的岩石组成－宏观煤岩组成（烟煤）
镜煤vitrain：光亮、均一、常具有内生裂隙的宏观煤岩成分。
识别标志：煤中颜色最黑，光泽最亮，成分均一，性脆，贝壳状断 口，轮廓清晰，垂直于条带的内生裂隙发育
分布特征：一般以条带状、透镜状出现，厚度几mm至1~2cm
性质：V、H含量高，粘结性强，矿物质含量少
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分(硬煤)

镜质组：也称为凝胶化组分，是腐植煤中最主要的显微组分
(50-80%)。由植物中茎、根、叶及薄壁组织细胞壁的木质纤
维组织经过凝胶化作用形成。（无）烟煤中的镜质组的前身 是泥炭和褐煤中的腐植质，是经历腐植化、凝胶化作用而形
成的。
可分为结构镜质体、无结构镜质体（均质镜质体、基质 镜质体、团块镜质体以及胶质镜质体）、镜屑体。 Δ 腐植化作用：在有氧条件下，植物细胞壁的木质纤维素首先 受到腐木菌等真菌的侵蚀，后受到喜氧细菌的作用，形成黄
2. 煤的物质组成
2. 煤的物质组成
内 容 提 要
1.煤的岩石组成
2.煤的化学组成
2.1 煤的岩石组成-宏观、微观特征
煤是由古代植物死亡后的残骸经过复杂的生物化学、物理
化学和地球化学作用转变而成的固体可燃有机矿产。 从岩石学观点看，煤属于沉积岩，是一种固体可燃有机岩。
因其岩相组成的复杂性，可从宏观和显微两个尺度分析其组
藻类体、叶绿素体、渗出沥青质体以及碎屑稳定体等

惰质组：褐煤的惰质组分为五个显微组分，其中丝质体、半
丝质体、碎屑惰质体三种组分与硬煤形态、性质类似，而粗
粒体、菌类体与硬煤有一定区别。
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分的显微镜下特征
显微镜下鉴别煤片的方法：
透射光下对煤的薄片的观察：
鉴定标志主要是透光色、形态、结构等。主要用于鉴别 显微组分、确定煤级或成熟度。
成。 1、煤岩学概念 用岩石学的观念和方法研究煤的组成和性质
2.1 煤的岩石组成-宏观、微观特征
2、煤岩学的研究方法 宏观方法-用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕色、光 泽、硬度、断口等特征，识别显微镜来研究煤。可附加透射光、反射光、荧光
下进行研究。煤样制备分薄片和光片 超微观方法-电子显微镜、气象色谱、核磁共振、X衍射、光 电子能谱 宏观煤岩特征: 用肉眼能够鉴别的煤的特征 显微煤岩特征: 显微镜下才能鉴别的煤中有机质结构组成单元
2.1.1 煤的岩石组成－宏观煤岩组成（腐植煤）
2.宏观煤岩成分(lithotype )
基本概念：
煤岩成分：肉眼可以区分的基本组成单元。
Stopes(1880～1958 )，煤岩学家,古植物学家，现代煤岩学奠 基人）首次对具有一定厚度的条带状烟煤进行岩石学类型划分， 分出镜煤、亮煤、暗煤和丝炭，ICCP称之为煤的岩石类型。 张群等根据光泽和其它物理性质如颜色、断口、裂隙的发育 程度，可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。其定义中的亮煤以基 质状（煤层或煤分层中亮煤为主）和条带状（暗煤为主）两种 形式，因此与Stopes分类有一定的差别。
2.1.2 煤的岩石组成－宏观煤岩类型（烟煤）
3.宏观煤岩类型 (macrolithotype) 按照煤的总体相对光泽强度划分的类型，是煤岩成分 的自然共生组合的反映。
宏观煤岩类型
光亮煤bright coal
光泽
光泽强
镜煤＋亮煤
>80% 80—50% 50—20 %
半亮煤semibright coal 光泽较强 半暗煤semidull coal 光泽较暗
褐煤的岩石类型组和岩石类型划分方案（ICCP,1986）
岩石类型组 岩石类型 （结构） 条带状煤 碎屑煤 （Attritic coal） 岩石类型的种* （凝胶化、腐植化、腐植凝胶含量） 褐色弱凝胶化煤
黑色凝胶化煤
黄色非凝胶化煤 褐色弱凝胶化煤 黑色凝胶化煤
非条带状煤
木质煤（Xylitic coal） 丝质煤（Fusitic coal）
反射光下对煤的光片和煤砖光片（粉煤光片）的观察：
鉴定标志除反射色、形态和结构外，还有突起。确定煤 级或成熟度，显微组分的定量统计以及通过反射光率谱确定 煤的物质组成和结构信息。 荧光下对光片、薄片的观察： 鉴定标志为荧光强度及变化。确定煤级或成熟度、低成 熟度煤的有机显微组分定量统计。
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分的显微镜下特征
高矿物质煤 (Mineral rich coal)
GB/T12937-1995中划分为：
木质煤（木煤>10%）、碎屑煤（木煤、丝炭均小于 10%）、丝质煤（丝炭>10% ）和矿化煤。
木煤：轮廓清楚的腐植化植物组织残体，相当于镜煤。
2.1 煤的岩石组成－显微煤岩组分
镜质组/体vitrinite 惰(丝)质组/体 inertinite 有机显微组分 壳质(稳定)组/体 exinite, liptinite 腐泥组sapropelinite 显微煤岩组分 Maceral 粘土矿物 硫化物 无机显微组分 氧化物 碳酸盐 硫酸盐
因此可借用烟煤的宏观分类术语。 而软褐煤的的岩石类型划分方案较多，大致有两种： 根据木煤的含量并考虑层状结构的明显程度。德国学者分为木 质煤（含木煤4%）和非层状煤（含木煤4% ）；或明显层状
煤、层状煤、中等程度层状煤和非层状煤四种，植物残体含量
分别为40~50%、 25~40%、 10~25%、<10%。 根据相对光泽强度。澳大利亚学者将褐煤划分为浅色、光亮、 半亮、半暗和暗淡煤。
组
结构镜质体-1 结构镜质体-2
碎屑腐植体 腐 质 组 无结构腐植体
基质镜质体
均质镜质体 胶质镜质体
碎屑镜质体
镜 质 组
无结构镜质体
团块镜质体
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分(褐煤)

稳定组：与硬煤相比，增加了叶绿素，但其在褐煤中也比较 罕见，由植物的叶绿素色素颗粒及透明质格状基质组成。 可分为孢子体或孢粉体、角质体、树脂体、木栓质体、
① 结构镜质体１
胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列 整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀。
② 结构镜质体２
胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小， 大小不一，排列不规则
1
2
3 1、2—结构镜质体1； 3、4 —结构镜质体2
4
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分的显微镜下特征
镜质组－结构镜质体
结构镜质体，胞腔充填 树脂体，透射光70×， 山东兖州C2
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分(褐煤)

褐煤的显微组分可分为腐植组、稳定组、惰质组，与硬煤的 镜质组、壳质组、惰质组相当。 褐煤腐值组与硬煤镜质组的对比
亚组 结构腐植组 褐煤 组分 结构木质体 腐木质体 细屑体 密屑体 碎屑凝胶体 均匀凝 均质凝胶体 胶体 凝胶体 纯凝胶体 多孔凝胶体 鞣质体 团块腐植体 假鞣质体 硬煤 亚组分 结构腐木质体 充分分解腐木质体 亚组分 组分 结构镜质体 组
暗淡煤dull coal
光泽暗淡
≤20%
2.1 煤的岩石组成－宏观煤岩类型（烟煤）
说明： 1）煤级和成因类型相同，才能进行光泽强度对比； 2）新鲜面，不考虑具体光泽；
3）相同煤层中光泽最强的镜煤为参考标准；
4）最小分层厚度为3-10cm，视煤层厚度而定;
5）若遇到原始结构或构造破坏严重的构造煤，煤岩成分难
2×2cm，H=0.02mm
D=2cm，H=1.5-2cm
2.1.1 煤的岩石组成－宏观煤岩组成（腐植煤）
1.宏观煤岩分类系统 国内外对腐植煤的宏观组成划分的方案很多，从级别划分来说： 一级分类系统: 将煤只划出煤岩成分 或煤岩类型； 两级分类系统： 煤先划出煤岩成分， 再根据其组合特征划分 出煤的宏观类型。
镜质组：
透光色为橙-橙红色； 反射光下灰色，无突起，油浸反射光下呈深 灰色。煤级越高，反射色越浅，高煤级烟煤和无 烟煤中呈白色；
具弱荧光或不具荧光，其中基质镜质体的荧
光性最为明显。
结构镜质体 按细胞保存程度和形态特征划分 无结构镜质体 碎屑镜质体
（1）结构镜质体
保存有植物的细胞结构 ，胞壁、胞腔清晰可辨。
腐酸、黑腐酸以及腐植酸盐等腐植物质的过程。
2.1 煤的岩石组成－有机显微组分(硬煤)



丝质组：也称惰质(性)组或丝炭化组分，是腐植煤中第二位 常见的显微组分。由植物残体中的木质纤维组织经丝炭化作 用形成的。 可分为丝质体、半丝质体、粗粒体、菌类体和惰屑体等 6种显微组分。 壳质组：也称稳定组分，是腐植煤中常见的显微组分。由成 煤植物中化学稳定性强的组成部分演化而来，包括树脂、孢 子、花粉、木栓层、角质膜等。 可分为孢子体或孢粉体、角质体、树脂体、木栓质体、 藻类体、荧光体、沥青质体、渗出沥青质体以及壳屑体等 腐泥组：也称腐泥化组分，是腐泥煤最主要的显微组分。 由藻类等低等植物遗体在还原环境中经腐泥化作用转变 而成，可划分为藻类体和腐泥基质等。
来源：主要由植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成。 组成：显微组成单一，是一种简单的宏观煤岩成分。主要是植物的 木质纤维组织经凝胶化作用而形成的镜质组，其中大多为结构镜 质体，均质镜质体。
2.1 煤的岩石组成－宏观煤岩组成（烟煤）
丝炭fusain：丝绢光泽、纤维状结构、性脆的宏观煤岩成分。 识别：外观像木炭，颜色黑灰或浅灰，纤维状结构，丝绢光泽，疏 松多孔，无粘结性。质轻者性脆，易污手；质重者，被矿物充填。 以具有植物细胞结构的丝质体和半丝质体为主。 分布特征：一般以扁平透镜状分布，厚度1~2mm至几毫米，有时能 形成不连续的薄层，个别地区，丝炭厚度可达几十cm以上 性质：致密坚硬，V、H低、C高，无粘结性，可选性差，孔隙度高， 吸氧性强，丝炭多的煤层容易自燃 来源：主要由植物的木质纤维组织在多氧缺水环境中经氧化而成或 由于森林火灾形成。 组成：显微组成单一，主要是丝质体组成，是一种简单的宏观煤岩 成分。