第四章 煤的岩相组成

1、 腐植煤的煤岩类型
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：V、H高，粘结性强，矿物质含量少
1.4 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，V、 H高，粘结性强；富含惰质组分，矿物含量高，密度 大，V低、弱粘结。
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 ×
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 ×
在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之 比称为反射率。反射率可以在空气中即干物镜下测定，以R(%) 表示；也可以在油浸物镜下测定，以Ro(%)表示。从长焰煤到 无烟煤，Ro增加十几倍，而R只增加两三倍。在与煤层层面成 任意交角的切面上最大反射率不变，而最小反射率则随交角不 同而变化。在三种有机显微组分中，随煤化程度的变化，只有 镜质组呈现较为均匀的变化，因此，一般将油浸物镜下测定的 镜质组最大反射率Romax作为分析比较的指标。
腐植煤的岩石类型与显微组分之间的关系
2、煤的光泽岩石类型
煤的光泽岩石类型一般按平均光泽强度把煤的光泽岩 石类型依次划分为光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤 四种基本类型。
3 煤岩学的应用
（1）煤的成因研究 在显微镜下观察煤的薄片,可以确定成煤植物的种
类， 根据煤中保存的植物遗体(表皮,孢子,花粉)，确定 成煤植物的种属。 （2）煤的可选性研究
煤中矿物质的种类、粒度、数量及其分布特征对煤 的可选性影响极大。通过研究显微组分(包括无机显微组 分)的组成与其可选性关系的研究，可以预测煤的可选性， 选择合理的破碎粒度、选煤工艺和流程。 （3）评价煤质、指导煤炭加工利用
在煤质评价和指导煤炭加工利用时，经常出现一些 仅用化学分析的方法所不能解释的现象，而需应用煤岩 学的方法才能解决。
1.1 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50－ 80％，甚至90％。
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 ×
根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为：结构 镜质体，无结构镜质体和碎屑体。
1.2、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。
火焚作用：有的丝炭化组分是由于古代沼泽森林火灾后， 由烧焦的炭化组织转化而来的，称为火焚丝质体。在显微镜 下观察，该类丝炭化组分细胞结构完整清晰，且由于没有经 受凝胶化作用，细胞壁没有发生吸水膨胀，因此，胞壁薄。 煤中含量在10－20％，对煤的性质有重要影响。
1.3、壳质组（又称稳定组）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。
煤中常见的稳定组分有：孢子体、花粉体、树脂体、 角质体、木栓体等。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。
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。
煤的反射率是煤岩学定量研究煤性质的重要指标，特别是 在反映煤的变质程度、预测煤的粘结性，用于煤炭分类、指导 煤炭加工利用等方面，具有十分重要的实用价值。
第四节 煤的岩石类型
根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等， 利用肉眼或放大镜可以区分的煤的基本组成 单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。在显 微镜下观察，镜煤和丝炭是单一成分，亮煤 和暗煤是混合成分。
2、 煤中的矿物质——无机显微成分
煤的无机显微成分主要是指粘土矿物、黄铁矿、石 英、方解石等，在显微镜下可以进行区分。
粘土类矿物：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，…
第三节 显微煤岩组分的反射率
第四部分： 煤的组成
第四章 煤的岩相组成 第五章 煤的化学组成 第六章 煤的族组成
第四章 煤的岩相组成
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 概述
1、什么是煤岩学？ 用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质。
2、煤岩学研究方法 宏观方法－用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕
1.3 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、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。 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。
色、光泽、硬度、断口等特征，识别煤岩类型、判断煤的 性质。
微观方法－用显微镜研究煤
微观方法－用显微镜研究煤
透射光下：薄片 2×2 cm，厚 0.02 mm。 根据颜色、 形态和结构识别显微煤岩组分、判断煤的性质；
反射光下：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、 突起、反光性等特征识别煤岩组分、判断煤的性质。
1.2 丝炭
丝炭外观象木炭，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1～2mm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低、C高，V低，无粘结 性，可选性差，孔隙大。
光片分为煤光片和粉光片（砖光片）。
பைடு நூலகம்
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。