第三章 沉积有机质的性质和利用
《沉积岩石学》课程笔记
《沉积岩石学》课程笔记第一章绪论一、沉积岩石学的定义与研究对象1. 定义：沉积岩石学是一门研究沉积岩的成因、成分、结构、构造、分布规律以及沉积环境的地质学科。
它涉及到岩石的形成过程、沉积环境的变化、地球表面的物质迁移和地质历史时期的气候变化等方面。
2. 研究对象：- 碎屑沉积岩：包括砂岩、砾岩、粉砂岩等，由机械破碎的岩石颗粒组成。
- 化学沉积岩：如石灰岩、白云岩、石膏岩等，由化学沉淀作用形成的矿物组成。
- 生物沉积岩：如泥灰岩、生物礁灰岩等，由生物遗体或生物活动产生的物质组成。
- 有机沉积岩：如油页岩、煤炭等，主要由有机质组成。
- 混合沉积岩：由上述几种类型混合而成的岩石。
二、沉积岩石学的研究内容与方法1. 研究内容：- 沉积岩的成分：研究岩石中各种矿物的种类、含量和分布。
- 沉积岩的结构：研究岩石颗粒的大小、形状、排列和胶结方式。
- 沉积岩的构造：研究岩石的层理、皱褶、断裂等构造特征。
- 沉积环境：分析沉积岩形成时的环境条件，如水深、气候、水流动力等。
- 沉积相：研究特定环境中形成的沉积岩的特征和分布。
- 沉积序列和旋回：分析沉积岩的地层序列和周期性变化。
- 成岩作用：研究沉积岩在埋藏过程中经历的物理、化学和生物变化。
2. 研究方法：- 野外考察：进行地质填图、露头观测、采样等。
- 室内分析：包括显微镜下薄片鉴定、X射线衍射、电子探针分析、地球化学分析等。
- 模拟实验：模拟沉积环境和成岩过程，以理解沉积岩的形成机制。
- 数值模拟：利用计算机模型模拟沉积过程和沉积盆地演化。
- 地球物理勘探：使用地震、重力、磁法等方法探测地下沉积岩体。
三、沉积岩石学的发展简史1. 古代阶段：- 早期人类对沉积岩的认识主要来源于采石、建筑和农业生产。
- 古希腊和罗马时期，开始有关于沉积岩的初步理论。
2. 近代阶段：- 19世纪，达尔文、莱伊尔等科学家提出了沉积岩的成因理论。
- 沉积相概念的形成和发展，如沃尔索的相律。
沉积岩的形成过程与物理力学性质研究
沉积岩的形成过程与物理力学性质研究沉积岩是由岩屑、有机质或沉积物在地质历史过程中形成的地层。
本文将重点讨论沉积岩的形成过程以及与物理力学性质的研究。
沉积岩的形成过程可以追溯到地质历史的久远时期。
在数百万年前，当地表处于不同的气候、环境及地质条件下，各种物质逐渐积聚形成厚度不一的沉积层。
这些物质可以是风化、侵蚀后的岩石碎屑，也可以是由植物和动物遗骸等有机物质组成的残留物。
这些沉积物质受到自然力的影响，如水流、风力和重力等，被输送到低洼地带或海洋中沉积。
这一过程被称为沉积作用。
物理力学性质是指材料对力学外力的响应和变形特征。
沉积岩具有独特的物理力学性质，这与其形成过程和组成物质的性质有关。
首先，沉积岩往往具有较强的孔隙度。
由于岩屑和沉积物质的堆积，岩石中会形成许多不规则的孔隙。
这些孔隙对于岩石的渗透性和强度具有重要影响。
其次，沉积岩的物理力学性质还与其成分有关。
沉积岩中常见的成分包括岩屑、矿物颗粒和有机质等。
不同的组分在物理力学特性上具有差异。
例如，岩屑颗粒之间的粘结力会影响沉积岩的强度和抗压性能。
而颗粒大小和形状的差异将影响岩石的孔隙结构和渗透能力。
沉积岩的物理力学性质对于地质工程和矿产资源开发具有重要意义。
首先，对于地质工程来说，了解沉积岩的物理力学性质可以帮助工程师更好地评估地下水资源和地下开采的可行性。
例如，在地下水资源勘探中，了解沉积岩的渗透性和孔隙度可以帮助决策者更好地规划水井和供水系统。
另外，沉积岩的物理力学性质还对于地下工程的稳定性影响重大。
土体力学是研究土石体变形和破坏规律的一门学科，而沉积岩作为其中重要的组成部分，对于地下隧道和地下室等工程结构的稳定性具有重要影响。
通过对沉积岩的物理力学性质进行研究和分析，可以帮助工程师更好地进行工程设计和风险评估。
此外，沉积岩的物理力学性质还与矿产资源的勘探和开采有关。
在矿产资源勘探中，通过对沉积岩的物理力学性质进行研究，可以帮助判断矿床的赋存条件以及开采的可行性。
地质学第三章第四节沉积岩
思考：与次生岩石相对应的是什么岩石？ 变质岩属于哪一种？
Ⅰ、沉积岩的成分 （一）化学成分：在氧化环境下，在地表水、
CO2、生物界的参与下，以SiO2 、 Al2O3 为主，含较多的有机质 （二） 矿物成分 １碎屑矿物（继承矿物或原生矿物）：为比较 稳定的矿物。 ２粘土矿物（新生矿物）如 高粘土、铝土等 3 化学和生物成因矿物
1、概念 机械搬运
2类型
风、流水、海洋 具分 选、 磨圆作用，而 冰 川、重力 无分选、磨 圆作用
化学搬运 真溶液与胶体溶液搬运
3、浊流搬运
Ⅲ、沉积作用
1、概念
2、类型
水流、 风的沉积作用（具机械沉积分异规律）
机械沉积作用
冰川的沉积作用 冰川纹泥（无分异沉积规律）
化学沉积作用
胶体与真溶液
生物沉积作用
2 类型及主要沉积岩
（一）碎屑岩类
砾岩类
粗
①沉积碎屑岩亚类 砂岩类
粉砂岩类
粘土岩类 细
火山集块岩 粗
②火山碎屑岩亚类 火山角砾岩
凝灰岩
细
（二）化学岩及生物化学岩类
1、Al、Fe、Mn质盐岩类 铁矿（含铁量 >30%）主要形成于地质时代的浅海边 缘，同时向海洋进军开发Mn结核
2、Si、P质盐岩类
3、CO32-盐岩类
曲流河弯道示意图 凹岸有侵蚀坑，凸岸有点砂坝，主流线偏凹岸
图13-2 石钟乳（1）、石笋海 蚀 凹 槽
第四节 沉积岩
一、沉积岩的概念、物质组成、分布 和研究意义
二、 沉积岩的形成过程 三、沉积岩的特征 四、 沉积岩的分类和主要沉积岩
一、沉积岩的概念、物质组成、分布 和研究意义
1、沉积岩的概念 强调外力作用 广义 狭义的沉积岩 2、沉积岩的主要物质来源：三大类岩 石的破坏产物；次要物质来源:火山喷出 物质、生物遗体及生物碎屑，如珊瑚礁、 宇宙物质等。
疏浚工程的沉积物处理及资源化利用研究
疏浚工程的沉积物处理及资源化利用研究1、沉积物的特性1.1沉积物的成分和性质沉积物是指在河道、湖泊、海洋等水体中沉积的各种物质，由于来源的不同，沉积物的成分和性质也各不相同。
一般来说，沉积物主要包括有机质、无机盐、泥沙、矿物质、微生物等。
沉积物的成分和性质的分析对于沉积物处理和利用至关重要。
通过对沉积物成分和性质的分析可以了解到沉积物的化学和物理性质，从而为沉积物的处理提供依据。
1.2沉积物的粒度特征沉积物的粒度特征是指沉积物中各种粒径颗粒的含量及其粒径分布特征。
由于不同颗粒的运动方式不同，不同粒径颗粒在水中的运动速度也不同，因此沉积物的粒度特征可以反映沉积物的形成和输运过程。
一般来说，沉积物的粒度特征分布符合对数正态分布。
粒径分布的研究对于沉积物的处理及利用有一定的指导作用。
1.3沉积物中有害物质的特征及危害沉积物中可能存在一些有害物质，如重金属、有机物质、细菌等。
这些物质对人类健康和环境造成潜在的危害。
因此，在进行沉积物处理及利用之前，需要对沉积物中有害物质进行检测和评估。
沉积物中有害物质的特征及危害对于沉积物的安全处理和资源化利用至关重要。
对于含有有害物质的沉积物，需要采取相应的措施进行处理和处置。
1.4沉积物的微生物特征沉积物中的微生物包括细菌、真菌、藻类等。
这些微生物对于沉积物的形成和转化起着重要的作用，同时也对沉积物处理和利用产生影响。
比如，一些微生物可以降解沉积物中的有机物质，有助于沉积物的处理和利用。
而一些微生物也可能会导致沉积物的污染和不稳定性增加，因此需要进行微生物特征的分析和评估，以便采取相应的措施进行沉积物的处理和利用。
2、沉积物的处理技术2.1物理处理技术2.1.1沉积物固液分离技术沉积物固液分离技术是将沉积物中的固体颗粒和水分进行分离的方法。
常用的方法包括压滤、离心、沉淀和过滤等。
这些方法可以有效地去除沉积物中的悬浮物和水分，从而减少沉积物的体积和重量。
沉积物固液分离技术是沉积物处理的基础，可与其他处理技术结合使用。
沉积地质与构造古地理
沉积建造泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展 到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组 合的沉积岩系。 沉积大地构造相是反映陆块区、洋区、洋与陆块之 间的陆缘区（活动和被动陆缘）形成演变过程中， 在各个演化阶段及其特定的大地构造环境中形成 的沉积盆地及其充填序列，是表达大陆岩石圈板 块在离散、汇聚、碰撞、走滑等动力学过程中形 成的不同类型沉积盆地及其综合产物，具有恢复 陆块区和造山系（带）形成演化的功能。
沉积地质学：是研究沉积物及沉积岩的形成作用以及 和地质背景、大地构造环境及其它各种地质作用之关 系的科学，它比沉积学的涉及范围更加广阔。 沉积学：是研究沉积物和沉积岩及其形成作用的科学， 包括沉积物及沉积岩的描述、分类、成因及解释（包 括来源、搬运、沉积和后期改造），即：沉积环境-沉积作用--沉积物。 古地理学：是研究地质历史中各时期自然地理景观、 陆地和海洋的分布轮廓及其变化的科学。决定古地理 轮廓演变的主导因素是构造格局的形成及其发展演化， 所以对某一地区古地理轮廓演变过程的分析研究，也 就不可避免要涉及对大地构造学（构造轮廓）的研究， 故常将两者结合起来，称为构造古地理。
二、地层的沉积类型和沉积组合 1、沉积类型 2、沉积组合 3、几种重要的沉积组合
2、 沉积组合
1）定义：是在一定地质时期内形成的，能够 反映其沉积过程中主要构造环境的沉积岩共 生综合体，即指在不同构造部位上，一定时 期内形成的沉积物。 2）沉积组合及分布：王鸿祯先生对沉积类型 组合进行过详细划分，并在《中国古地理图 集》（1985）中表示了我国各地史时期的沉 积类型和沉积组合分布。
沉积地质与构造古地理分析
一、概述 二、地层的沉积类型和沉积组合 三、主要盆地类型及沉积作用 四、沉积盆地的构造背景分析
第三章
石油地球化学考试复习题-提纲
⽯油地球化学考试复习题-提纲⽯油地球化学复习题第⼆章沉积有机质组成及其沉积环境1、名词解释及重要概念1.5种⽣物化学组分：蛋⽩质、碳⽔化合物、脂类、⽊质素、⾊素.2. 碳⽔化合物：是由多羟基醛或多羟基酮及它们的衍⽣物构成的有机质。
3. 多醣：由上千个单糖以糖苷键(单糖-O-单糖)相连成的⾼聚体.4. 甾族化合物结构：5、脂肪酸的基本结构6、氨基酸的基本结构7、缺氧环境形成的关键:⽔体分层8. 缺氧湖泊发育的重要条件: 深⽔2、简答题1. 沉积盆地中有机质沉积的控制因素主要有两⽅⾯的控制因素:⽣物⽅⾯和物理⽅⽣物控制因素：原始⽣物产率、微⽣物降解作⽤物理控制因素：有机质的搬运作⽤、沉积速率、沉积环境2. ⽔⽣⽣物产率决定于⽔中养料(磷、氮)含氧量(游离氧)多少⽔体深浅：透光带3. 沉积⽔体中细菌降解有机质的过程1).喜氧细菌活动带：与空⽓接触的表层⽔［O］>1.0ml/l 死亡⽣物可以完全被降解成CO2,H2O2).兼氧细菌活动带:⽔中［O］<1.0ml/l,造氮菌和碳酸盐还原菌降解有机质，但是降解能⼒下降3).硫酸盐还原菌活动带: ［O］<0.5ml/l,硫酸盐还原菌降解有机质⽣成有机酸，有H2S⽣成,其它⽣物死亡，4).甲烷⽣成菌活动带: 严格缺氧,有CH4⽣成,温度20-80度。
有效烃源岩沉积环境:⾼⽣物产率与缺氧环境叠加处.1陆相:盐湖环境,⽔体较深的咸⽔半咸⽔环境,淡⽔湖的深⽔沉积部位,沼泽环境(煤系烃源岩)2海相:障壁海、泻湖(⼤陆边缘),封闭海盆(陆架、⼤陆内部),富营养上升流发育区(⼤陆架)缺氧环境类型：1海相：（1）缺氧封闭局限海盆地：有障壁，进⽔量>蒸发量，养料丰富、底部⽔盐度⼤、具有永久分层⽔体的海盆。
（2）上升流形成的缺氧环境：深部海⽔向浅海的运动。
温度，含氧量低，养料丰富，可引起浅海⽣物极其繁盛。
2陆相：（1）盐湖：盐度分层，盐跃层以下为缺氧⽔层（2）淡⽔湖：温度分层（3）沼泽：形成含煤地层第三章成岩演化阶段有机质的演化⼀、名词解释及重要概念1、沉积物成岩作⽤：沉积物沉积以后在埋藏过程中受温度、压⼒等外界因素的作⽤，失⽔、压实、胶结、溶解等固结成岩的过程。
2011 第三章 油气地球化学的主要分析方法简介
D (%) I1
70 60 Ⅰ 50
40 30 Ⅱ1
20
Ⅱ2
10 Ⅲ
410 420 430 440 450 460 470 480 490
Tmax ℃
21 Ⅰ
19
17
15
13
11 Ⅱ1
9
7
5
Ⅱ2
3
Ⅲ
1
410
430
450
470
Tmax ℃
降解潜率D、Tmax生油岩有 机质类型图版
类型指数、Tmax生油岩有机质 类型图版
与无机矿物 分离开来
深入研究
分子量较小的化合物（沥青）：有机溶剂萃取（抽提） 高分子量的化合物（干酪根）：与无机基质的分离
从取样、储存、碎样直到分离的整个过程中， 有机质都容易受到污染或发生物理化学变化。
有机质的分离、纯化等基础工作十分重要，它 是保证仪器测试准确性和可靠性的关键。
一、岩石中可溶有机质的抽提
五、有机元素分析
有机元素是石油及沉积岩中有机质的基本组成， 其中以碳、氢元素为主。从干酪根至沥青到原油，氢 显著地增加、碳稍有增加，而硫、氮、氧却一致减少。 由于氢比其他元素轻得多，所以氢含量较高的石油比 重低。
在石油地球化学研究中，一般用元素组成范围或 原子比值来表征有机母质的性质，用干酪根或抽提物 中C、H、O元素随埋深的变化来研究生油岩中有机质 热演化特征等，因而是重要的分析项目之一。
一、概述
色谱法：又称色谱分析、色谱分析法、层析法，是一种分离和 分析方法。色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以 流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会 以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
1．两相所处状态分类
石油与天然气复习思考题及答案
第一章石油和天然气的成分和性质1、石油与可燃有机矿产的概念石油: 指地下岩石空隙中天然生成的，以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
2、石油的主要元素组成和化合物组成？石油的元素组成和化合物组成有什么特点?组成石油的化学元素主要有：C、H、O 、S、N，其中C和H两种元素占绝对优势。
元素组成特点：一般石油中碳的含量占84—87％，氢含量为11一14％，两者在石油中以烃的形态出现，占石油成分的97—99％。
剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1—4％。
但是，在个别情况下主要由于硫分增多，这个比例可高达3％－7％。
石油的化合物组成归纳起来，主要可分为烃和非烃两类。
烃类：（1）烷烃（2）环烷烃（3）芳香烃非烃化合物主要包括：含硫、含氮、含氧化合物化合物组成特点：碳、氢、硫、氮、氧五种主要元素在石油中可以构成巨大数量的化合物。
不论其数量如何多，但其化学性质都取决于这些元素构成的官能团；每一种官能团都具有特殊的化学特征，在其所连接的各种有机化合物中起着相同的作用。
3、石油的颜色有那些？为什么有白色石油？石油的颜色变化范围很大，从白色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色至黑色。
石油的颜色与胶质—沥青质含量有关，含量越高颜色越深。
白色石油的形成，可能于运移过程中，带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。
4、索可洛夫根据存在的环境将天然气分为哪八大类？①大气；②表层沉积物中的气体；③沉积岩中的气体；④海洋中的气体；⑤变质岩中的气体；⑥岩浆岩中的气体；⑦地慢排出气；⑧宇宙气。
5、根据产出状态，天然气有哪些类型?何谓气藏气、气顶气、凝析气?① 气藏气② 气顶气③ 溶解气④ 凝析气⑤固态气体水合物气藏气：指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气气顶气：指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体。
湖泊沉积有机质分解的基本过程
湖泊是地球上重要的淡水资源，同时也是重要的有机质沉积地。
有机质在湖泊中经历了一系列的分解和转化过程，影响着湖泊的生态系统。
本文将重点探讨湖泊中有机质分解的基本过程。
一、有机质在湖泊中的来源1. 湖泊中的有机质主要来源于水体中的植物、动物残体和粪便，以及陆地输入的有机质。
2. 进入湖泊的有机质经过长期的沉积和压实作用，形成了湖泊沉积有机质。
二、有机质分解的基本过程1. 化学分解有机质在湖泊中首先经历化学分解的过程。
在水体中，有机质会与水中的氧气发生化学反应，产生二氧化碳和水。
这是有机质分解的最基本的化学过程。
2. 微生物分解微生物是湖泊中有机质分解的重要驱动者。
湖泊中存在着大量的细菌、真菌和其他微生物，在适宜的环境条件下，它们会利用有机质来进行自身的代谢活动，将有机质分解成简单的有机物和无机物。
3. 氧化还原反应有机质的分解过程中伴随着氧化还原反应。
在有氧条件下，有机质会被氧化成二氧化碳和水；在缺氧条件下，有机质则会被还原成甲烷等有机物，这也是湖泊产生甲烷的重要过程。
三、影响有机质分解的因素1. 温度温度是影响湖泊中有机质分解速率的重要因素。
一般来说，较高的温度能够促进有机质的分解速率。
2. 氧气含量氧气是维持湖泊中有机质分解的重要条件，充足的氧气能够促进有机质的分解。
3. 微生物活性微生物的活性直接影响着有机质的分解速率，较高的微生物活性能够加速有机质的分解。
四、有机质分解的生态作用1. 营养循环湖泊中的有机质分解为湖泊生态系统中的营养物质循环提供了重要的物质基础，维持着湖泊生态系统的稳定性和健康发展。
2. 甲烷释放有机质分解是湖泊中甲烷释放的重要来源，而甲烷是一种强力的温室气体，对地球的气候变化具有重要的影响。
3. 水质改善有机质的分解能够降解有机污染物，对于改善湖泊水质具有重要的意义。
湖泊中有机质的分解是一个复杂而又重要的过程，它直接影响着湖泊生态系统的结构和功能。
对于湖泊管理和保护来说，需要重视有机质分解过程的研究，加强对湖泊生态系统的监测和保护，促进湖泊的可持续发展。
能源地质学
能源地质学图书名称：能源地质学出版单位：中国矿业大学出版社作者：陈家良责任编辑：宋党育出版时间：2004年3月装订：平装开本：16页数：324商品ISBN：ISBN 7-81070-860-0/P.39市场价:33.80元会员价:33.80元折扣: 100.00%节省:.00元前言能源是可以直接或通过转换为人类提供所需有用能的资源。
地球的能源分为可再生能源和非再生能源，可再生能源包括太阳能、地热能、水力能、风能、海洋能、生物质能、氢能等；非再生能源包括煤、石油、天然气、油页岩、核能等能源。
目前，人类利用的能源90%是非再生能源，即煤、石油和天然气，而可再生能源仅占10%.煤、石油、天然气和水力能很早就已大规模地用于人类的生产和生活中，故称为常规能源或传统能源，而太阳能、地热能、核能、海洋能等应用较晚，并需要在新的技术基础上加以系统开发和利用，称为新能源。
煤、石油、天然气、水力能从自然界得到后便可直接利用，称为一次能源，而经过加工或转换得到的能源，如电力、煤气、热能、氢能等称为二次能源。
地球上的能源，主要来自太阳时刻进行着的热核反应所释放出来的极其巨大的能量，这种热能使地球上产生大气和海水的对流和循环，造成风能、波浪能、洋流能，造成蒸发、降雨等水的循环，植物利用太阳光进行光合作用而得以生长和繁衍，动物依靠植物而生存，由于动植物的死亡、堆积、埋藏和变化而生成了煤、石油、天然气、油页岩等化石能源。
地热能则是地球自身产生的能源，而潮汐能是太阳系行星运行对海水、湖水等引力转换的结果。
核能是人类利用人工的方法，使原子发生核裂变或核聚变而产生出的巨大能量。
目前人类利用的能源主要是化石能源，即煤、石油和天然气，其次是水力能和核能。
据统计资料，世界上煤炭资源量约为15万亿t，目前每年的产量50多亿t；石油资源量约为3 000亿t，年产量50亿t；天然气的资源量约为400万亿m 3，年产量5万亿m3（相当于50亿t石油的发热量）。
第3章第四纪沉积物
• 3、中国西部及青藏地区 • 西部山高盆大，升降运动强烈，在山麓地带有粗碎屑堆积。 如天山北麓（即准噶尔盆地南缘）下更新统称西域组，以 砾石为主，厚1350m，含三门马化石。中更新统称乌苏组， 厚30m；上更新统称新疆组，厚150m，皆以砾石或砾、 砂、粘土等为主。盆地中全新世则主要为风沙堆积或盐湖 沉积，代表干燥气候条件下的产物。如柴达木盆地共有24 个盐湖，盐类总储量为600亿t，其中察尔汗盐湖是我国最 大的可溶性钾镁矿床、面积5800km2多，氯化钾储量约占 全国的97％，还含有大量的镁、锂等元素。 • 青藏高原，近年考察证明曾有多次冰川活动。在藏北遗留 有众多的湖泊，蕴藏丰富的硅藻土、硼砂及盐类矿产。
我国西北地区湿陷性黄土
• 3）黄土湿陷性的形成原因 • 内在因素：黄土的结构特征及其物质组成。 • 黄土的成分和结构上的基本特点是：以石英和长石组成的 粉粒为主，矿物亲水性较弱，粒度细而均一，连结虽较强 但不抗水；未经很好压实，结构疏松多孔，大孔性明显。 所以，黄土具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的倾 向。外部条件：水的浸润和压力作用。
第3章 第四纪沉积物
主要内容： 概述 第四纪沉积环境 ☆第四纪沉积层 中国第四纪地层特点
•
第四纪是地球发展最新阶段，它包括更 新世和全新世。地球发展历史有43亿年以 上，而第四纪却非常短促，约180万年左右。
一、概述
• 第四纪是地球发展史的最新阶段，时间范 围从上新世末（距今 248万年）直到现在。 第四纪分为更新世和全新世两个阶段。 • 它以人类的出现为开始，哺乳动物兴盛， 气候波动剧烈，各种陆相沉积发育。 • 有冰期和间冰期之分，更替达20多次。
• 3、膨胀土(expansive soil)： • 膨胀土是一种富含亲水性黏土矿物,且随含 水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑 性黏土。
沉积有机质的形成作用对沉积有机质物质组成的影响
墨化 作用 。煤 主 要 是高 等植 物通 过 复杂 的物 理 化学 以及 生 物 作用形 成 ，泥
炭可 经过 褐煤 、亚烟 煤 、烟 煤 到无 烟煤 和超 无烟 煤 的 各阶 段 的发展 泥炭 化 作用 是 高等 植 物 向沉积 有 机质 转变 的 一个 主要 作 用之 一 ，具 体通 过凝 胶 化 作 用 、丝炭 化 作用 和残 植 化作 用 得 以实现 。煤 的有机 显 微组 成可 分 为三 大 组 ， 即镜质 组 、壳 质组 和 惰质 组 。镜质 组 是植 物 的根 、茎 、叶在 强覆 水 的还 原条 件下 ，经过 凝胶 化 作用 形 成 。细胞 壁称 为 结构 镜质 体 ，结 构镜 质 体 的细 胞 结构 保存 完 好 ，表 明当 时 的沉积 特 点是 快速 沉 积 、凝 胶化 作用 时 间比较 短 ，空 气 或者 水 中的 氧无 限量 的进 入 ，会 发 生腐 朽作 用 ，很 难有 产 物 无得 以保存 。镜 煤往 往 是植 物 的根 、茎 、 叶在 强覆 水 还原 条 件下 形成 ， 以结构 镜 质体 和均 质 镜质 体 为主 ， 是优质 的煤岩 成 分 ；彻底 的 凝胶 化作 用
高等 植物 演化 过程 与 工业 性煤 层 的聚 集地 地质 进程 关 系密 切 。在 成煤 过程 中 ，有相 当数 量 的菌 类等 微生 物参 与 ；据 研 究 ，微 生 物 至少提 供 了美 国 佛 罗里 达州 泥炭 有机 物 质 的５一 ０ 以上 。微 生物 对于 煤层 中同生 矿 物的 形成 ％ １％ 有 重要 作 用 ，黄 铁 矿 是 富钙 煤 是 一 种 常 见 的 同生 矿物 ，在 富 钙 水 的 作用 下，泥 沼偏碱 性 ，大量 微生物 繁 殖，通 过 生物化 学作 用产 生ＨＳ ２ ，与随 水流 进 入泥 沼 的铁 离 子作用 可 以最 终形 成黄 铁矿 。低等 生 物在 元古 代 和早 古 生 代 的某 些特 定 的环 境下 聚集 形 成 了最早 的煤 —— 石 煤 。沉积 有 机质 中含 有 大 量 的生物 有机 碎 屑 ，对这 些 生物 碎屑 的 生物 学分 析 ，是研 究 沉积 有机 质 成 因 、评价 煤用 途 等 的重要 途径 。就煤 而言 ，泥 炭 沼泽 是 决定 煤相 的重 要 因素 。在北 半球 的 某些 石炭 纪 的泥 炭沼 泽里 ，泥炭 的形 成往 往 以森 林 沼泽
第三章三角洲沉积学与沉积环境
6
第一节 影响三角洲发育的主要因素
（7）潮汐作用：改造砂体形态。 （8）风暴：风暴波浪的原动力、改造砂体形
态。 （9）近岸流（海流）：对沉积物进行不同程
度的改造和再分配。 （10）陆架坡度：对三角洲形态和形成影响
大，低坡度陆架形成大的三角洲
2019/8/16
7
第一节 影响三角洲发育的主要因素
潮汐派生的各种近岸流、沿岸流和离岸 流；河流与海水因密度差相混形成的水 团运动。 都对沉积物不同程度的改造和再分配。
2019/8/16
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第四章 三角洲沉积体系及相模式
第一节 影响三角洲发育的主要因素 第二节 三角洲的分类 第三节 河控三角洲沉积环境及相特点 第四节 其他类型的三角洲特点概述 第五节 关于浅水三角洲 第六节 三角洲体系的演化
一侧形成半封闭的泻湖和沼泽，仅 只在河口区才有较多的砂质堆积， 形成突出于河口的鸟嘴状形态。
法国的罗纳河、埃及的尼罗河、 意大利的波河形成的三角洲属此类 型。
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三种作用复合形成的三角洲
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第三章 三角洲沉积体系及相模式
第一节 影响三角洲发育的主要因素 第二节 三角洲的分类 第三节 河控三角洲沉积环境及相特点 第四节 其他类型的三角洲特点概述 第五节 关于浅水三角洲 第六节 三角洲体系的演化
特点：混合速度缓慢，注入水体流速 降低也很缓慢，形成流速和密度分层。
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第一节 影响三角洲发育的主要因素
四、几种作用 1．波浪作用 波浪作用影响河口砂体的分布与特点，主要
取决于河流供应沉积物的能力与波浪对沉积 物改造与再分配能力的相互消长的关系。使 砂体平行于滨线分布，它可提高沉积物的成 熟度。
第三章 沉积有机质——【石油有机地球化学】
质
丰
还原环境：有机质保存
度 的
化 学
氧化还原电位（Eh）
氧化环境：转化为CO2和H2O
因 素
因
酸碱度（Ph）
素
生物群的发育与水体盐度有关，超咸水
盐度
环境，少数喜盐生物存在。
温度
影响化学沉淀和生物生长。
生 提供有机质的来源
物 因
改变沉积环境
素 加速沉积过程
消耗、改造有机质
生物活动引起CO2的变化可以影响碳酸盐的 沉淀和溶解搬运。呼吸作用和部分有机质 分解消耗氧气，造成缺氧还原环境，
对高聚合的生化组分而言，生物降解非常 重要。既大量消耗各种有机质，本身又提
供了更富类脂物的有机质。
3 不同环境中的沉积特征
1）海洋环境的有机质沉积
（1）沉积场所大； （2）远洋水域有机质来源单一 ； （3）表层生物产量高、下层缺氧还原、持续较快沉
积、絮凝作用加速沉积； （4）高能带（滨海）不利于有机质沉积保存 ； （5）大陆架是海洋内有机质的主分泌有机质与粘土矿物 黏合形成大颗粒聚合体而迅速沉积。
影 响
理 因
粘土矿物与有机
素
质的絮凝作用
浮游动物以泥质物为食，在体内粘土与
有机成分黏合，以有机颗粒形成排出而 迅速沉积。
沉
水体深度与浪基面深度
积
有
沉积速度与沉降速度
机质来源丰富、沉积速度适中有利
机
于形成高丰度的有机质沉积
有机碳占 天然沉 积物的百 分比。
有机溶剂抽 提物占天然 沉积物的百
分比。
呈P2O5 状态的
磷。
硫 （%）
马拉开波湖底沉积物中各种组分的分布
4）沼泽环境的有机质沉积
沉积学知识点范文
沉积学知识点范文沉积学是地球科学的一个分支，研究地壳表层的沉积物及其成因、特征和演化过程。
沉积学的研究范围涉及河流、湖泊、海洋、冰川等各种水体沉积物的形成、运输、沉积和演变过程，以及相应的沉积结构、沉积岩、沉积盆地和地层学等内容。
下面是沉积学的一些基础知识点：1.沉积物的分类：根据颗粒大小和成分，沉积物可以分为粉砂、砂、粉砂质泥、粘土、碳酸盐岩、有机质和磷酸盐等不同类型。
3.沉积物的特征：沉积物具有层理结构、粒度分选和沉积构造等特征。
层理结构是沉积物中不同颗粒大小和成分的分层排列，表现为平行、水平或倾向于地层的层理面。
粒度分选是指沉积物中颗粒大小不同的现象，粒度越大的颗粒越容易被水流搬运，粒度越小的颗粒越容易沉积。
沉积构造是指沉积物中形成的各种特殊的构造形态，如斜层理、波纹、搬运构造等。
4.沉积物的成因：沉积物的成因包括物理成因、化学成因和生物成因等。
物理成因主要是由于水流、风力等物理力的作用，使颗粒物质从高处运输到低处并沉积。
化学成因是通过溶解作用和化学反应使成分被转化并沉积。
生物成因是指生物的活动所形成的沉积物，如有机质沉积、微生物碎屑、生物礁等。
5.沉积环境：沉积环境是指沉积作用发生的地理空间范围和物理环境条件。
可以分为陆相环境和水相环境两大类，每个环境都有特定的颗粒分选特征、沉积结构和沉积物类型。
6.沉积盆地：沉积盆地是指能够容纳沉积物的地理空间，是沉积物聚集形成的区域。
沉积盆地的发育与构造活动、地壳运动、气候变化以及海洋水位变化等因素有关。
7.沉积岩：沉积岩是由沉积物堆积并经过压实和胶结作用形成的岩石。
根据成分和结构，沉积岩分为碎屑岩、化学沉积岩和有机质岩。
8.沉积记录：沉积物是地球历史的重要记录，可以通过分析沉积物中的岩相、古生物化石和同位素等信息来研究地球的演化过程、古环境和古生态。
9.沉积学在矿产资源勘查中的应用：沉积学不仅可以研究地球演化和地质历史，还可以指导矿产资源的勘查。
通过研究沉积盆地的形成和沉积过程，可以确定矿床的形成机制、富集规律和找矿方向。
能源地质学(3)_第二部分 化石能源矿产基本性质(物理性质与化学组成)
秦 勇, 139********@ 吴财芳, caifangwu@, 138******** 何金先, he2003jin@, 138********n地质2012级(资源勘查工程)PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 第二部分:化石能源矿产基本性质岩石 → 物理→ 化学→演化 化石能源矿产如何识别？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 二. 沉积有机质物理性质物理性质：物质不需要经过化学变化就表现出来的性质， 或物 质没有发生化学反应就表现出来的性质，属于统计物理学范畴 (即大量分子所表现出来的性质)。
电磁性质光 学 性 质 导 电 性 质 介 电 性 质 核 磁 性 质力学性质 空间结构性质 吸附性质硬 度 性 质 脆 度 性 质 力 学 强 度 弹 性 性 质 密 度 性 质 孔 隙 性 质 裂 隙 性 质渗流性质构 吸 吸 吸 吸 润 扩 毛 渗 造 附 附 附 附 湿 散 管 透 性 能 势 热 常 性 性 作 性 质 数 用思考：沉积有机质的不同物理性质，在能源地质研究、勘 探及开发中有何作用？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 1.沉积有机质电磁性质1) 光学性质：反射/折射/吸收，颜色/光泽/…可见光性质：物质与可见光相互作用的肉眼表现特征牛顿(1666) 发现， 透过棱镜的白光光 束是由连续光谱混 合而成，按蓝、绿、 橙、红的顺序逐渐 变化。
波长紫外线 可见光 红外线γ射线 宇宙射线 X射线 微波 无线电波 长电振荡波长也就是说，可见光是电磁波的一部分，波长范围380-780nm，从 远红外到紫外，并延伸到X射线区。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 色度图反射反射：颜色，强度(光泽, 反射率) 透射：颜色，强度(透射率) 折射与散射：折光率PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 折射散射透射煤及其显微组分的颜色与光学强度煤级 褐煤 肉眼(宏观) 光泽 颜色 粉色 无或暗淡 褐,深褐, 沥青光泽 黑褐 强沥青光 泽, 弱玻 璃光泽 玻璃光泽 黑色 强玻璃光 泽 金刚光泽 黑,偏灰 不透明 灰白 显微镜(微观,透射光/镜质组) 透射光 反射光 黑灰 浅灰 棕红, 红棕 灰色 亮灰 无荧光 偶尔见 暗褐色 荧光 荧光 浅棕,深 褐红, 棕红 棕 深棕 棕黑长焰煤 沥青光泽 黑, 偏褐 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤黑色,偏 红棕, 棕褐 棕 黑色 几乎不透明似金属光 灰黑,古铜, 灰黑 无烟煤 钢灰 泽PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 显微组分反射率概念：显微组分抛光表面入射光强度与反射光强度之比, %R 显微组分光学各向异性：不同振动方向上光性存在差异 参数：按观测介质分: 空气反射率, Ra 油浸反射率, Ro 按振动方向分: 最大反射率, Rmax 最小反射率, Rmin 平均反射率, Rm 随机反射率, Rr 综合参数: 双反射率, ΔR二轴光性一轴光性思考：镜质组反射率测定条件(GB/T 6948-2008)？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 显微组分反射率应用：地质应用 沉积有机质演化(热成熟作用) 石油天然气成藏与古地热场 沉积环境(煤相)与煤层对比 构造应力场与煤层构造变形 热液型金属矿产勘探区圈定 工业应用 煤质，配煤(炼焦, 液化, 气化) 焦炭质量评价与优化 商品混煤判别(GB/T15591-2013)显微组分反射率热演化轨迹PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 煤炭可洗选性与工艺优化2) 导电性：视电阻率煤层：视电阻率(ρs)一般高于煤系其它岩层物理 性质 视电阻率 自然伽玛 伽玛-伽玛 煤层 高 低 特高 砂岩 高 低 低贵州织纳灰岩 特高 低 低岩性 粉砂岩 泥岩 弱低 低 较高 高 较高 高碳质泥岩 较低 较低 高铝土岩 略高 特高 较高吉林舒兰煤层及其顶底板岩层视电阻率曲线PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 煤层顶板岩层视电阻率平面等值线煤层导电性影响因素含水性 孔隙特性 煤化程度：低阶，中阶，高阶 物质组成：煤岩类型，矿物 煤体结构：原生结构，构造煤 风氧化程度：风化煤，氧化煤 思考：煤层导电性地质 影响因素具体表现及其 变化规律？ 思考：页岩储层、砂岩 储层导电性受哪些地质 因素影响？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 含金属元素矿物地球物理测井 煤 层 识 别 煤 层 物 性 物 质 组 成选煤 摩 擦 电 选概念：岩石在外加载荷作用下的表观性能，也称机械性能1) 硬度：物质局部抵抗外来机械作用力的能力刻化硬度抗磨硬度抗压硬度冲击硬度摩氏硬度，标准矿物，煤2-4(褐煤和焦煤2-2.5，无烟煤4)；弹性极限、屈服极限、强度极限和破裂极限凸起，壳质类、惰质类组分和硫化铁、石英等矿区凸起高；抗塑性变形、抵抗破裂和剥离的能力压痕硬度，显微硬度，与煤级、显微煤岩组分和矿物种类有关；对塑性变形的阻力，反映矿物的强度极限普式硬度，坚固性系数，与力学强度不同，是煤在几种变形方式组合作用下抵抗破坏的能力思考：四种硬度的形成机理与相互关系？在煤中具体体现？煤的刻化硬度分布范围摩氏硬度标准矿物坚固性系数(f)岩石坚固性系数(普氏系数)：表征岩石抵抗破碎的相对值。
沉积物中有机质的来源及其对古环境重建的意义
沉积物中有机质的来源及其对古环境重建的意义沉积物是地球表面的重要组成部分。
它记录着地球历史上的种种变化，如气候变迁、地质事件等。
在沉积物中，有机质是一项关键指标，它来源于各种生物和非生物因素，对古环境重建具有重要意义。
一、有机质的主要来源有机质是由生物残留物和非生物因素的分解产物组成的。
生物残留物主要包括植物、动物和微生物的碎屑、腐殖质等。
非生物因素主要是岩石和土壤的矿物物质，如石英、长石等。
这些物质通过物理、化学和生物地球化学过程，被转化为有机质。
1. 生物残留物的贡献植物在沉积物中的有机质来源非常重要。
植物残留物通过死亡、腐烂和分解等过程进入沉积物。
不同类型的植物残留物具有不同的特征，如木材含有纤维素和木质素，而叶子则富含脯氨酸和叶蜡。
动物残留物也是沉积物中有机质的来源之一。
动物残留物主要包括骨骼、壳体、羽毛等。
它们在沉积物中的存在可以提供关于古生态系统的重要信息，如动物种类和数量等。
微生物在沉积物中的贡献也不容忽视。
微生物通过代谢活动释放有机质，如腐殖质和叶脂。
此外，微生物还具有促进有机质降解和转化的功能，对沉积物有机质的形成和变质起着重要的作用。
2. 非生物因素的转化过程生物残留物和非生物因素在沉积物中通过物理、化学和生物地球化学过程进行转化。
物理过程包括机械破碎、搬运和沉积等，可以将有机质分散到沉积物中的不同位置。
化学过程主要包括氧化还原、酸碱中和等。
氧化还原反应可以改变有机质的性质和组成，从而影响沉积物中的有机质分布。
酸碱中和反应可以改变有机质的酸碱性质，进而影响沉积物中有机质的稳定性。
生物地球化学过程包括微生物的代谢和酶促反应等。
微生物通过代谢有机质释放产物并转化有机质的组成，从而改变沉积物中的有机质特征。
二、有机质在古环境重建中的意义沉积物中的有机质对古环境重建具有重要意义。
它可以提供关于古生态系统、气候和地质事件等方面的信息。
1. 古生态系统重建沉积物中的有机质可以提供关于古生态系统的重要信息，如古植被类型、动物群落结构和生态位变化等。
沉积有机质的物质的形成与聚集优秀课件
二、生物解剖结构与化学组成
（一）生物解剖结构
动物（细胞膜）
管胞
低等植物
植物
高等植物
根
表皮：角质层、腊质 缘孔
周皮：木栓层、木栓
茎
形成层、栓内层
皮层：同化、储藏、
通气、吸收 维管柱：维管束、髓部
木射线
叶：表皮、叶肉、叶脉
图1-5 高等植物茎干的解剖结构
（据高信曾等， 1978）
显交替气候
图1-15 腐殖酸成因判别的范氏图解（转引自Burand，1980）
海相和湖相软泥腐殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土 壤，但碳含量相对较低，造成氢碳比和氮碳比显著较高。
（2）稳定碳同位素δ13C
光合作用的差异: 海水中的碳酸盐化合物，HCO３-1离子的δ13C在0‰左右 大气中的CO2，δ13C分布于-7~-9‰之间
思考题：
1. 三种泥炭化作用方式的条件及其产物？ 2. 沉积有机质被埋藏后凝胶化作用是否还能进行？
丝炭化作用
图1-12 凝胶化作用与丝炭化作用关系示意图 （据热姆丘日尼科夫等，1960）
第二节 近现代 沉积有机质的物质组成
一、沉积有机质的三重属性 二、腐植酸的化学组成 三、可抽提沥青的化学组成
一、沉积有机质的三重属性
动物来源的有机碎屑往往是海相或湖相沉积有机质的一种 重要赋存形式，古生界沉积岩中常见的动物有机碎屑来源于笔 石、几丁虫、虫颚以及某些来源不明பைடு நூலகம்动物有机体，均为现代 已灭绝了的动物。
图1-8 笔石体形态及表皮解剖结构（据Goodarzi，1984）
（二）生物质的化学组成
1、化合物组成
碳水化合物
化合物 木质素 蛋白质 类脂化合物
《石油地质学》课程笔记
《石油地质学》课程笔记第一章绪论1.1 石油和天然气在现代社会中的地位石油和天然气是现代社会最重要的化石能源，对于全球经济发展和社会进步具有举足轻重的作用。
它们不仅是能源的主要来源，还是化学工业、农业、医药、制冷和运输等行业不可或缺的原材料。
随着全球经济的快速增长，石油和天然气需求持续增加，导致资源紧张和价格波动。
因此，石油和天然气资源的勘探、开发和利用成为各国政府和企业关注的焦点。
1.2 我国油气地质与勘探发展简史我国石油和天然气的开发利用历史悠久，早在公元前就有关于石油和天然气的记载。
20世纪初，我国开始引进西方的地质理论和勘探技术，开展油气资源的调查和勘探。
新中国成立后，我国油气地质与勘探事业取得了举世瞩目的成就。
1950年代，发现了大庆、胜利等大型油田，使我国成为石油生产大国。
此后，我国在陆地和海域油气勘探不断取得突破，形成了多个重要的油气产区。
1.3 世界油气地质与勘探发展简史世界油气地质与勘探的发展历程与人类对能源的需求密切相关。
19世纪初，人们开始使用煤油作为照明燃料，推动了石油勘探的兴起。
随着内燃机的发明和应用，石油需求激增，促使勘探技术不断进步。
20世纪初，地质学家们提出了油气成因理论，为油气勘探提供了科学依据。
此后，地震勘探、钻井技术、油气藏评价等技术的突破，使得油气勘探领域不断扩大，发现了大量油气田。
第二章石油、天然气、油田水的基本特征2.1 石油的元素组成石油是一种复杂的混合物，主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成，碳的含量约占83%至87%，氢的含量约占11%至14%。
此外，石油中还含有少量的硫（S）、氮（N）、氧（O）和微量金属元素等。
2.2 石油的化合物组成石油中的化合物主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。
烷烃是石油中含量最高的化合物，主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃包括环戊烷、环己烷等。
芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
2.3 石油的馏分组成与组分组成石油可以通过蒸馏分离成不同的馏分，主要包括：轻馏分（液化石油气、汽油）、中馏分（柴油、煤油）、重馏分（润滑油、沥青）和残余油（重油、渣油）。
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1、光学性质
1）颜色
（1）定义
宏观或显微煤岩在自然光或单色光下照射下 所呈现的色彩。
（2）表
色：煤块新鲜表面的自然色彩。
（3）条痕色：煤研磨成粉未的颜色。 （4）透光色：煤薄片在透光下显示的颜色。 （5）反光色：煤光片在反光下显示的颜色。 （6）荧光色：煤光片在蓝光或紫外光激发而产生的
颜色。
2）光泽
（2）磁性质
顺磁：未饱和电子层 抗磁：饱和电子层 核磁共振（NMR）是煤的重要磁性质之一。 煤电子自旋共振（ESR）
电子顺磁共振
（3）湿润性
煤的润湿性是煤吸附液体的一种能力。湿润性取决于 界面能力、亲和力 固体与液体接触时，固与液间亲和力>液与液间 亲和力，则固体可以被液体湿润。 湿润热取决于表面积和液相介质 用于极细粒煤的浮选
TRD
10.8
7.5
孔隙形态：
(a)
(b)
图3-8
(c)
(a)
(b)
(c)
图3-9 孔隙形态类型图 孔隙压汞滞后环与孔隙连通性 （a）半封闭孔（b）开放孔（c）细颈瓶孔（据秦勇，1994）
4）表面积
表面积包括：外表面积和内表面积
比表面积：单位重量的表面积
测试方法： ＢＴＥ法—测量煤吸附重量与气体分子的截面积 微孔体积法—压汞法
大孔 中孔 >1000nm 1000~100nm 过渡孔 100~10nm 微孔 <10nm
沁水永红矿3＃孔隙体积直方图 25
22
孔隙体积／mm 3 g-1
20 15 10 5
0.4 2.4 1.6 1.6 0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 1.2 0.4 0.8 1.2 1.2 0.4 0.8 2 1.6 2.4 0.4 1.2 0.4 3.1 3.1 2 2.7
③ 显微硬度：显微硬度是压痕硬度的一种，用显微光度计测定。
显微硬度与碳含量关系
（据马惊生等，1987）
显微硬度与煤类的关系
1—弱还原煤；2 —强还原煤
(据и .и .AMMOCOB,1963)
2） 脆度：煤受外力作用
而破碎的性质，抗压和 抗剪强度的表现。 镜煤：脆度大、硬度小、 破碎时成细碎屑 丝炭：脆度大、硬度大、 破碎时成粉未 暗煤：脆度小、硬度大 、
剪 裂 纹
复 合 裂纹
夹矸
宏观裂隙
显微裂隙
孔隙
溶蚀孔隙
晶间孔隙
寺河3#孔隙被菱形菱铁矿充填
沁源2#的裂隙充填的铁氧化物
郭河矿3#的孔隙充填有高岭石
阳泉15#孔隙被氧化铁与高岭石充填
裂隙级别划分
裂隙级别 高度 长度 密度 数条／ 米 切割性 裂隙形态特征 发育一组，断面平直，有煤 切穿整个煤层甚至顶底板 粉，裂隙宽度数毫米到数厘 米，与煤层层理面斜交。 外 应 力 成因
（1）定义
煤新鲜断面的反光能力。
（2）变化
随煤化程度增加，光泽由无光泽—土状光泽— 蜡状光泽—弱沥青光泽—强沥青光泽—弱玻璃光泽 —强玻璃光泽——金刚光泽—半金属光泽变化。
3）折射率
定义：煤抛光表面折射光强度与入射光强度的百分比。
4）反射率
（1）定义
煤抛光表面反射光强度
与入射光强度的百分比。
（2）显微组分的选择：
(据и .и .AMMOCOB,1963)
1—弱还原煤；
2 —强还原煤
破碎时成大粒级
3）断口：煤受外力打击后的人工断面。如贝壳状、眼球
状、平坦状、阶梯状、参差状等
显微断口
思考题：研究煤的硬度、脆度有什么意义？
3、空间结构性质
1）密度：单位体积煤的质量。
真密度(TRD)：体积不包括煤的内部毛细孔和裂隙
煤的塑性
弹性相反的性质是塑性，塑性越大，成型越容易。 在所有煤化度的煤中，以年轻褐煤塑性大，因此有的不加
黏结剂便可成型。
强度特性：抗压、抗拉、抗剪强度、杨氏模量等 变形特征：垂向应变、水平应变、泊松比等。 煤应力~应变特征：非连续性、非均质性、各向异性 煤基块的自调节效应
吸附气体—膨胀
轴向应力差/MPa
均质镜质体
基质镜质体
（3）油侵反射率Ro：0.2~11.0%
（4）空气反射率Ra: 6%~20%
油折光率与物镜镜头的 折光率相近，精度高
（5）最大、最小反射率 Ro,max 、Ro,min (6) 随机、平均反射率 Rran Rav或 Rm
层理方向
Rmax 1.066 Rran ( Rm )
(7) 双反射率
VL,daf ／m 3 . t-1
25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 R o ， max ／％ 4 5 6 7 8 9 y 1 = 7.9593x + 3.9913 r = 0.89
图 4 –2 吸附能力与煤级关系
2）渗透性
概念：煤允许流体通过的性质
宏观裂隙 裂隙渗透率 紊流 达西渗流 菲克扩散
二元结构 裂隙（割理） 孔隙 三元结构 宏观裂隙 显微裂隙 孔隙
孔隙 CH4
CH44 4
O
显微裂隙 煤基质 面 裂 隙 H2o
2
O
端裂隙
H2o
煤基质
煤中裂隙描述方法（MT/T968-2005）
大裂隙 中裂隙
面裂隙
端裂隙
宏观裂隙
小裂隙 微裂隙
大
显微裂隙
中 小 微
张 裂 纹
裂 隙 宏观煤岩类型 宏观煤岩成分
Ro,max <0.50 0.50~ 0.65~ 0.90~ 1.20~ 1.70~ 2.00~ 2.50~
0.90 1.20 1.70
（8）反射率的地质意义
判断源岩成熟度或煤级
判断地质构造 判断变质作用方式
Ro,max
地层 断层
判断煤化作用方式
恢复构造运动 判断煤质资料的正确性
图3-5 断层与煤化作用的关系
Rbi Ro,max Ro,min
1为1/2中粘煤，2弱粘煤，3不粘煤，4长焰煤，5气煤
表 4-12 中国各煤类镜质组最大反射率变化范围
煤类 % HM2 CY 0.65 QM FM JM SM 2.00 PM 2.50 WY3 4.0 WY2 4.0~ 6.0 WY1 6.0~ 11.0
气相色谱法
大小：HM：200 YM：60~80~150 WY：230m2
思考题：
1. 2. 3. 4. 5. 6． 煤中裂隙研究有哪些方法？ 煤中裂隙的定量化评价？ 研究裂隙有什么意义？ 内生裂隙发育程度的影响因素？ 影响孔隙的因素有哪些？ 孔隙分类还有哪些方法？
4、煤的力学性质
煤的弹性和塑性 煤的弹性是指外力（荷重）下所产生的形变，以 及外力除去后形变的复原程度。 物质弹性与结构有关，特别是与分子间结合力有密
图 3-2 煤岩体应力~应变曲线
300mm³300mm³300mm φ100mm
模拟井眼φ25mm
岩石力学实验系统
5、吸附性与渗透性
1）吸附性
吸附方式：物理吸附，范德华力
吸附模型：单层吸附，多层吸附，容积充填理论 吸附状态：过饱和，饱和，欠饱和 吸附等温线:Ｖ/Ｐ＝Ｖ/ＰＬ＋ＶＬ/ＰＬ 单相介质的吸附能力
MYM 1.28 1.20~1.40
HYM 1.33
WY 1.40～1.90 1.30~1.80
TRD（g /cm3） 1.36 ARD（g /cm3）1.05~1.20
(TRD)P=(TRD)d-0.01Ad p—为纯煤真密度，
d—为煤的干燥基真密度 Ad —为煤的干燥基灰分
右图为显微组分的密度
视密度(ARD)：体积包括煤的内部毛细孔和裂隙 堆密度：人工堆积，人为孔隙下的密度
测定真密度时，必须使用一定的介质，如氦、水、 甲醇、汞、二氧化碳、苯等，使其充满煤的孔隙。由于
氦的原子很小 (d=0.174nm)，能很好地渗入煤的内部孔
隙，故用氦作为介质测定的真密度最接近真实值。
煤类
HM
LYM 1.33
大裂隙
数分米~ 数十～ 数米 数厘 数百米
中裂隙
米～数 分米 数毫
数米
数十条 切穿几个宏观煤岩类型分层 常发育一组，局部两组，断 ／米 （包括夹矸） 面平直或呈锯齿状， 有煤粉。
小裂隙
米～数 厘米
数分 米～1 米
数十～ 切穿一个宏观煤岩类型分层 200 条／ 或几个煤岩成分分层，一般 米 200～ 垂直或近垂直于层理分布 局限于一个宏观煤岩类型或 亮煤）中，垂直于层理面
切关系，因此测定煤的弹性对研究煤结构很重要。
物质弹性的测定方法有静态法和动态法。 静态法：测定压力与应变之间的关系，例如煤块在不 同荷重下的弯曲度。 动态法：测定声音在煤中的传递速度，根据公式计算 煤的弹性模量。
因而静态法测定结果常偏低，通常采用动态法。 当Cdaf>90%时，煤பைடு நூலகம்弹性随煤化度的提高急剧增加。
第三章 沉积 有机质的性质和利用
第一节 煤的性质和利用
第二节
石油、天然气和油
页岩的性质和利用
第一节 煤的性质和利用
一、煤的物理性质
二、煤的化学工艺性质 三、煤的分类 四、煤的用途及对煤质的要求
一、煤的物理性质
1、光学性质
2、机械性质 3、空间结构性质 4、力学性质 5、吸附性与渗透性 6、电、磁、热及湿润性
2、机械性质
1) 硬度
（1）定义：煤抵抗外来机械作用的能力。 （2）种类
① 刻划硬度：用标准矿物刻划煤所测定的相对硬度
② 磨损硬度：磨料抛光煤光片时显微组分的抗磨强度 Ｖ：一般不显突起，除部分结构镜质
Ｅ：显突起，除部分树脂体，沥青质体
Ｉ：磨损硬度大，丝质体、氧化树脂体突起高 Ｍ：突起高，除粘土矿物