煤化学 第03章煤岩学基础[可修改版ppt]

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2009-04-《煤化学》讲稿 03 章-煤岩学基础-1

2009-04-《煤化学》讲稿 03 章-煤岩学基础-1
31
(一)孢子体
孢子和花粉的外孢壁
是孢子植物的繁殖器官,都是由单细胞组成的,一般雌 性的孢子体称为大孢子,雄性的孢子体称为小孢子。 大孢子体一般直径为 0.1~ 3mm, 有时可达 5~10mm, 在煤中被挤压成扁平体,纵切面为封闭的长环状,折曲 处呈钝圆形。 大孢子表面常有瘤状、棒状和刺绣状等各种纹饰。有时3 个或4个大孢子在一起,称为三孢体或四孢体。有些大孢子破 碎成长条带状,其孢壁两边均较光滑,不显锯齿形而区别于角 质层。
19
(二)无结构镜质体 在普通显微镜下没有显示植物细胞结构的镜质组分。 它常作为其他各种显微组分碎片和共生矿物的基质胶体 物或填充物。 显微组分 无结构镜质体 显微亚组分 均质镜质体 胶质镜质体 基质镜质体 团块镜质体
20
1
均质镜质体 一般在较厚的镜煤或镜质组层中出现,主要由植物的木 质部和叶等组织经凝胶化作用转变而成, 常呈宽窄不等的条带状和透镜状,均一、纯净,发育垂 直裂纹,具有较正常的反射率,是作为测量反射率以确定煤级 的标准组分;
含碳酸 盐煤样
2
煤的不均一性,对煤的物理化学性质和加工工艺特性均 有很大的影响。 确定煤的岩石组成和煤化程度,是正确评价煤质、确定
煤的合理利用途径的主要依据,也是研究煤的成因和变质程度
的基础。 煤岩学研究方法是在不破坏煤的原生结构、表面性质的 情况下,以物理方法为主,直接对煤的各方面性质进行研究。 优点:制作简单、操作方便、观察测试结果直观、分析 快以及论据充分
22
未刻蚀部分
刻蚀部分
SLIDE 42 Telocollinite 均质无结构镜质体 (normal vitrinite of compressed cell wall) which has been etched (right half of particle) to show compressed cell structure (240 microns on long axis) 23

煤化学第3章-煤的结构ppt课件

煤化学第3章-煤的结构ppt课件
➢ 例:分子量=∑原子量 ➢ 结构性质:由于原子的键合方式不同,使分子具有原子所没有的性质, 如反应性 ➢ 分子的其他性质则介于加和性质与结构性质之间
➢ 煤的统计结构解析法原理:利用煤的加和性质来计算结构参数,并 根据结构性质来修正。
精选课件
6
14
Coal chemistry
2011版
8.4.2 煤的结构参数
精选课件
17
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Coal chemistry 8.5.1 化学结构模型
(3) Wiser模型(1975,美国)
2011版
➢ 特点:引入了用以解释煤热解、加氢、氧化等化学反应的弱键和桥键,
较合理、全面
精选课件
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Coal chemistry
8.5.1 化学结构模型
(4) Shinn模型(1984) ➢ 特点:
精选课件
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Coal chemistry
2011版
8.4.5 煤结构研究的新进展
➢ 近年来,煤结构的研究再次引起重视,新的物理分析仪器和技术基本 上都用于了煤结构的研究,重要的研究方法与研究对象有:
➢ 计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像,研究孔结构 ➢ 电子透射/扫描显微镜(TEM/SEM)、扫描隧道显微镜(STM)原子
(8-25)
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Coal chemistry
2011版
8.4.3.1 密度法
➢ 引入单碳分子量 Mc=
,由于C>>N,C>>S,
➢ 可令 ≈0, ≈0 ,上式可简化为
➢ 实验求出:元素组成、真密度——可求环数R ——环缩合度指数— —芳碳率
➢ 此法简便,但误差较大,而图解法较计算法更准确(略)

chap3煤的组成岩石组成

chap3煤的组成岩石组成

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chap3煤的组成岩石组成
•正常配煤反射率分布图
•反常配煤反射率分布图
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chap3煤的组成岩石组成
结构镜质体 徐州夏桥 太原组16煤层 透射光 95×
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chap3煤的组成岩石组成
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 ×
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。
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chap3煤的组成岩石组成
•1.3.1 惰质组( 又称丝质组)的成因
(2)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。
二、宏观煤岩成分 2、丝炭(Fusain) 外观象木炭,颜色灰黑,性脆,具有明显的纤维状
结构和微弱的丝绢光泽的宏观煤岩成分。丝炭疏松 多孔,性脆易碎,能染指。在煤层中一般丝炭数量 不多,常呈扁平透镜体沿煤的层面分布,大多数厚 度l~2mm至几mm,有时也能形成不连续的薄层。 不同煤化程度煤中所含的丝炭,性质很少变化。
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chap3煤的组成岩石组成
ห้องสมุดไป่ตู้
镜煤的成因:
在成煤过程中,镜煤是由成煤植物的木质纤
维组织经凝胶化作用而形成的。显微镜下观察,镜
煤的轮廓清楚,质地纯净,显微组成比较单一,是

煤化学知识整理PPT课件

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无烟煤 2
无烟煤 3
腐泥煤
表4-1 煤中元素随煤化程度的变化规律
Cdaf,% 55~62
Hdaf,% 5.3~6.5
Odaf,% 27~34
60~70
5.5~6.6
20~23
70~76.5
4.5~6.0
15~20
77~81
4.5~6.0
10~15
79~85
5.4~6.8
8~12
82~89
4.8~6.0
0.6~1.0
0.3~1.0
– 14
二、煤分类的指标
◆反映煤化程度的指标:反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分 (Vdaf)、干燥无灰基氢元素含量(Hdaf)、目视比色透光率(PM)、 恒湿无灰基高位发热量(Q gr, maf)等。此外,在研究煤质时,还经常 用到碳元素含量(Cdaf)、镜质组最大反射率(Rmax)等。 ◆反映粘结性的指标:煤的分类中反映煤的粘结性指标,主要有粘结指数 GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。
>30~37 >30~37
>37 >37 >37
>9~14 >14~25
>5~9 >9~14 >14~25
>20~26 >26~37
0(成块)~8 0(成块)~9
>20~37
0(粉状)
. >37
0~5
16
>40

SUCCESS
THANK YOU
2020/6/20
.
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焦煤
肥煤
气煤
弱粘煤 不粘煤 长焰煤 褐煤
小类别
名称
1号瘦煤 2号瘦煤

煤岩分析知识 PPT

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G

16


数 ( b>150% )
Y = 25.0 m m
26
36


( F M ) ( b>220% )
15
25
35
85


( JM )
1/3 焦 煤 ( 1/3JM )
46 气 肥 煤 ( Q F )
45 气
指 标 转 换 线
65 50
14 瘦
24
34
煤 44
13 煤
23
33
1/2中 黏 煤
( 1/2Z N )
23℃温度标准反射率
• 根据浸油在不同温度下的折射率,将测试结果校正到23℃下。
反射率平均值及标准差计算
• 按单个测值计算平均值和标准差
n
Ri
R i1 n
n
n
Ri2
n
2 Ri
S
i1
i1
nn 1
• 按阶或半阶计算平均值和标准差
m
RjX j
R j1 n
n Rj2X j nR2 S j1
• 焦煤:结焦性强,加热时能产生稳定性很高的胶质体, 单独单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐 磨强度都很高的焦炭。但单独炼焦时膨胀压力大,有时 易产生推焦困难。
• 瘦煤:中等粘结性的低挥发分炼焦煤。炼焦过程中能产 生相当数量的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹 少、抗碎强度较好的焦炭,但其耐磨强度较差,以作为 配煤炼焦使用较好。
煤岩分析知识
目录
• 标准镜质体反射率报告解读 • 镜质体反射率与煤炭分类的关系 • 显微组分分类、特征、性质 • 煤岩组分的成因 • 煤岩测试技术 • 煤岩学在焦化中的应用

煤化学PPT课件

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溶剂抽提的分类
1)普通抽提: 在≤100℃温度下,用普通的低沸点有
机溶剂,如笨、氯仿和乙醇等。抽提产物小于1-2%。
2)特定抽提:抽提温度在200℃以下,采用亲核性溶
剂,如吡啶类、酚类和胺类等,抽提产物可达20-40%。
3)超临界抽提:以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过
临界点的条件下抽提煤。抽提温度一般在400℃左右。抽 提率可达30%以上。
Hale Waihona Puke 煤自燃的影响因素和预防 煤的高温燃烧
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煤的其他化学性质
煤的加氢化学反应; 煤的磺化化学反应;
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第三章 煤有机质的化学结构
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31
煤的特性:复杂性;多样性;不均一性。
不象其他有机化合物一样,不存在统一的结构
煤化学结构的研究方法:
①物理研究方法—红外光谱、X射线衍射、核磁共振、 密度、折射率 ②物理化学研究方法─如溶剂抽提和吸附性能 ③化学研究方法─氧化、加氢、解聚、烷基化、热解和 官能团分析等
无原始植物
有亮暗相间 的条带
易着火,有烟 易着火,有烟 多烟

较多

很低

较高
无烟煤
灰黑色 有金属光泽
无明显条带
难着火,无烟 较少 高
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二.煤的生成
(一)植物的族组成 1.糖类及其衍生物
• 纤维素半纤维素果胶:分子结构和元素组成? • 木质素:分子结构和元素组成? • 蛋白质:分子结构和元素组成? • 脂类化合物(脂肪、树脂、树蜡)
2)物理性质:风化煤的强度和硬度降低,吸 湿性增大;

《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖析

《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖析

《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖
3

矿物质也是煤的重要组成部分 植物成煤过程,有无机成分(矿物质)的参与。 这些矿物质的存在还对有机质的转化产生影响。 有些煤中含有某种较丰富的稀有元素或放射性元素,如锗
或铀,从而提高了煤的利用价值。
煤岩学方法研究煤的无机成分,大多是镜下可观察的具有 晶质的矿物。
镜下看不见的分散的极细矿物、隐晶矿物和无机质的研究 则是元素地球化学、无机地球化学等学科研究的范畴。
Calcite (c) vein方解石矿脉《i煤n化v学it》ri讲ni稿te03.章(s煤c岩a学le基i础s剖330 microns on long a1x9is)
高岭石 云母石
白云母 黑云母
绿泥石
2H2O ·Al2O3 2SiO2
KA12A1Si3O10(OH,F)2 K (Mg,Fe,Mn)3A1Si3O10(OH)2
H8(Mg, Fe)5 Al2Si3O18
《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖
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(二)硫化物类矿物 包括黄铁矿、白铁矿等 多为不透明矿物,在反射光下具有耀眼的金属光泽
《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖
2

按成因划分,煤中矿物质可分为三类:
(1)植物成因的原生矿物质 来自原始植物的无机成分
(2)陆源碎屑成因的矿物质
煤化作用第一阶段或煤矿床形成时由水或风带入其中的 无机成分。 (3)化学和生物化学成因的矿物质
煤化作用第一阶段的同生—成岩矿物和煤化作用第二阶 段形成的次生、后生矿物。
《煤化学》讲稿03章煤岩学基础剖
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黄铁矿晶体结构

白铁矿为斜方晶系,晶体常呈板状产出。集合体呈结核状、 球状、钟乳状、皮壳状等

电子教案与课件:煤化学 课件 第三章煤的岩相组成第4节

电子教案与课件:煤化学 课件 第三章煤的岩相组成第4节

预测方程:
M 40 33.96 7.83103 I A 35.31Rmax 0.002I M10 21.07 1.55103 I A 5.7Rmax 0.01I
惰性物配比 B
容惰能力示意图
r 0.851 r 0.889
★炼焦煤性质和操作参数结合的预测方法
1.Vdaf—Y—H/B预测 武汉科技大学对武钢、广钢、水钢4种类型焦炉生产数据回归分析:
◆ 煤岩参数—黏结性指数预测
1. Rm—ax—G法
最佳配煤范围:
MF=200~1000DDPM
Rmax 1.2 ~ 1.3%
说明:3象限煤化度、流动度均较 低,在配合煤中仅起碳源作用, 必需配入1象限中的煤以增加煤化 度和流动度。
Rm ax—MF预测最佳配煤图
2.CBI—SI预测法
CBI 100 xi
• 3.勘探石油和天然气
• 德国发现,当镜质组反射率为0.3%~1.0%时,可以 出现具有工业开采价值的石油。最经济的油田反 射率小于0.7%,而反射率达到1.0 %~2.0%时,只 能出现具有工业开采价值的天然气。我国在镜质 组反射率为0.3%~0.7%时,常发现有石油;反射率 为0.7%~1.0%时,不常有石油;反射率为1.0 %~1.3%时,很少有石油;反射率在1.3%~2.0 %时 为石油消失区,而常发现有天然气;反射率在 2.0%以上时,天然气也消失了。
• 通过煤岩鉴定,不仅能判断煤的可选性,也可以了解影响 煤的可选性的因素。
三、煤岩学在煤质评价和煤分类中的应用
1.煤质评价
A.煤的煤化度
镜质组反射率是较为理想的指标,它排除岩相组成差异带来的
影响,采用它可以较准确地判定煤的煤化度。
常用的指标有Vdaf、Wdaf(C)、 Qgr,v,daf、镜质组最大平均反

第三章 煤岩学

第三章 煤岩学



团块镜质体
镜下待征:为均一团块状。大 多呈圆形、椭圆形、纺捶形或 多少带有棱角状的轮廓清晰的 均质块体。可单独出现或充填 于细胞腔中(此时其大小与植物
细胞腔一致,为50一100μm),
也可成为较大的圆形或椭圆形 的单个体,最大的可超过 300μm。反光油浸镜下为深灰 或浅灰色,透射光下为淡红色至 红褐色,正交偏光镜下呈均匀 消光现象。
1.镜质组(Vitrinite)
它是腐植煤中最主要的显微组分.来源于由植物茎、叶的木质纤维组织,
经凝胶化作用(也称镜煤化作用)形成的各种凝胶体。镜质组的透明程度按 变质程度由低到高,透光色从橙红(长焰煤)到红棕色(肥煤,焦煤),直到不
透明(焦煤以后);反光色从深灰(长焰煤)到浅灰(焦煤),直到白色(无烟煤)
2 壳质组(exinite)
壳质组分来源于植物的皮壳组织和分泌物,以及与这些物 质相关的次生物质,即袍子、角质、树皮、树脂及渗出沥 青等。此类组分在分类中称壳质组或稳定组。该组组分均 具有可辨认的持定形态持征。在反光油浸镜下呈灰黑色至 在透光镜下呈柠檬黄、桔黄或桔红色,轮廓清楚, 形态特 殊,具有明显的荧光效应。在蓝光激发下的反光荧光色为 浅绿黄色、亮黄色、桔黄色、橙灰褐色和褐色,其荧光强 度随变质程度的差异和组分不同而强弱不一。
随变质程度增加变成淡红色,到中变质阶段则呈与镜质
组相似的红色。荧光性也随变质程度增加而消失。
在煤中按其组分来源及形态特征可分为下列组分。

孢子是一些植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能直接发育 成新个体。孢子一般微小,单细胞。由于它的性状不同,发生过程和 结构的差异而有不同名称:
植物通过无性生殖产生的孢子叫“无性孢子”

藻类体

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4、瓦斯和煤层气的生成
瓦斯突出和瓦斯爆炸是煤炭开采过程中的主要危害形式, 但瓦斯又是宝贵的资源。煤中的瓦斯主要是在煤化作用过程中形 成的。在煤化作用过程中,煤分子上的侧链和官能团不断分解和 脱落,生成低分子气体,即煤层气,其主要成分为甲烷(70%~ 96%)。在自然条件下,生成1吨褐煤可产生68 m3甲烷,生成1 吨肥煤、瘦煤、无烟煤分别可产生甲烷230 m3、330 m3和400m3。
1.4.4 蛋白质
蛋白质:由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高分 子。由于含羧基和羟基,蛋白质具有酸性和碱性官能团, 强烈亲水性胶体。
高等植物中蛋白质含量少;低等植物中蛋白质含量高。 植物死亡后,完全氧化条件下,蛋白质完全分解为气 态物质;在泥炭沼泽和湖泊的水中,蛋白质分解成氨基 酸、喹啉等含氮化合物,参与成煤作用,但对煤的性质 没有决定性的影响。 煤中硫、氮元素的来源之一。
可用于研究煤结构的仪器主要有:
方法
密度测定 比表面积测定 小角X射线散射(SAXS) 计算机断层扫描(CT) 核磁共振成象
所提供的信息
孔容、孔结构、气体吸附与扩散、 反应特性
电子投射/扫描显微镜(TEM/SEM) 扫描隧道显微镜(STM) 原子力显微镜(AFM)
形貌、表面结构、孔结构、微晶结 构
X射线衍射(XRD) 紫外-可见光谱(UV-Vis) 红外光谱(IR)-Raman光谱 核磁共振谱(NMR) 顺磁共振谱(ESR)
第三节 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程,一般需要几千万 年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个阶段:即泥炭化作用过程 和煤化作用。图示如下:
煤化作用
植物
泥炭化
泥炭
成岩作用 褐煤

煤岩学基础

煤岩学基础

煤岩学基础一、煤岩学概念煤是由有机物质和无机矿物质混合组成的一种固体可燃有机岩。

煤岩学是把煤作为一种有机岩石,用岩石学的方法研究煤的物理性质、化学组成和工艺性质,进而确定其成因及合理用途的科学。

肉眼观察,煤是由各种宏观煤岩成分组成的,这些宏观煤岩成分组合成不同的宏观煤岩类型。

用显微镜观察时煤则由各种显微煤岩组分组成,这些显微煤岩组分组合成不同的显微煤岩类型。

不同的宏观煤岩成分和宏观煤岩类型由不同的显微煤岩类型组成。

不同的煤层,由于原来聚积条件不同,其煤岩组成也不相同。

在煤化过程中,各种煤岩组成均发生了深刻变化。

二、宏观煤岩特征1.腐植煤的宏观煤岩成分宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位,包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。

镜煤和丝炭是简单的煤岩成分,暗煤和亮煤是复杂的煤岩成分。

镜煤的颜色深黑、光泽强,是煤中颜色最深和光泽最强的成分。

其质地纯净、结构均一,具贝壳状断口和内生裂隙。

丝炭外观像木炭,颜色灰黑,具明显的纤维状结构和丝绢光泽,丝炭疏松多孔、性脆易碎、能染指。

丝炭的胞腔有时被矿物质充填,称为矿化丝炭,矿化丝炭坚硬致密、相对密度较大。

在煤层中,丝炭常呈扁平状透镜体沿煤层的层理面分布,厚度多在1~2 mm至几毫米之间,有时能形成不连续的薄层;个别地区丝炭层的厚度可达几十厘米以上。

亮煤的光泽仅次于镜煤,一般呈黑色、较脆易碎,断面比较平坦、相对密度较小。

亮煤的均一程度不如镜煤,表面隐约可见微细层理。

亮煤有时也有内生裂隙但不如镜煤发育。

在煤层中,亮煤是最常见的宏观煤岩成分,常呈较厚的分层,有时甚至组成整个煤层。

暗煤的光泽暗淡,一般呈灰黑色、致密坚硬、相对密度大,韧性强,不易破碎,断面比较粗糙,一般不发育内生裂隙。

在煤层中,暗煤是常见的宏观煤岩成分,常呈厚、薄不等的分层,也可组成整个煤层。

2.腐植煤的宏观煤岩类型各种宏观煤岩成分的组合有一定的规律性,造成煤层中有光亮分层也有暗淡分层。

这些分层厚度一般为十几厘米至几十厘米,在横向上比较稳定。

煤岩学ppt课件

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方法是将已配有引发剂和促进剂的不饱和 聚酯,倒入放有块样的容器中,不时搅动块样,
使不饱和聚酯充分进入块样的裂隙和气孔。固 化后,用切片机切成所需要的形状。
3、薄片
按制光片工序研磨到最后一道工序,然后
用冷杉胶或加拿大树胶将磨好的光面粘结在玻 璃载片上。将载片上的样品在磨片机上用粗磨 料磨到只剩约0.5毫米厚,再在玻璃板上用细磨 料研磨到将要透明。此时,用软木蘸306号金 刚砂,在下面装有电灯的嵌有毛玻璃的小桌上 小心研磨,直到整个样品应该透明的显微的组 分透明为止。将样品冲洗干净,待晾干后,用 光学树脂粘上玻璃盖片,并在载片一端贴上样 品编号。
煤样;如果整个煤层煤岩组成肉眼观察均一,可 以在几个采样点采集块煤。
2、粉煤的取样
粉煤样在制ห้องสมุดไป่ตู้过程中应尽量避免产生过细 的颗粒,0.1毫米以下的越少越好,因颗粒过细, 在镜下鉴定不易精确辨认显微组分。一般制片 用煤粉样的粒度为1毫米以下。
3、块焦的取样
有两种方法:
①寻找几块焦头和焦根较全的半个炭化室 宽的焦块。
② 按不同块度,按其重量比率,采取焦样。
4、焦粉的取样
对实验室焦炭,要求全部粉碎后取样。
一般制片用焦粉样的粒度为1毫米以下。 焦粉样要求0.1毫米的颗粒尽量少,甚至 在制样后,将0.1毫米以下的颗粒筛去, 以保证制片质量和鉴定效果。
(二)、制片
显微镜下鉴定用的样品,根据鉴定方法不 同,可分在透射光下鉴定用的薄片和在反射光 下鉴定的用的光片。还有在反射光下和透射光 下均可供鉴定的光薄片。块样制作的为块片, 用粉样制作的为粉片。
3、半暗煤
由暗煤和亮煤组成,常以暗煤为主,有时也 夹有镜煤和丝炭的线理、细条带和透镜体。半 暗煤的特点是光泽比较暗淡,硬度和韧性较大, 比重较大。
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惰质组在煤化作用过程中的光性变化不及镜质组明显。根据 细胞结构和形态特征等惰质组分为若干组分。
(1)丝质体
油浸反光下为亮白色或亮黄白色,中—高突起,具细胞结构, 呈条带状、透镜状或不规则状。常见细胞结构保存完好,甚至 可见清晰的年轮及分节的管胞。细胞腔一般中空或被矿物、有 机质充填。根据成因和反射色不同分为2个亚组分。
质组少,我国多数煤田的丝质组含量约为10 %~20 %。 惰质组是主要由成煤植物的木质纤维组织受丝炭化作用转化
形成的显微组分组。少数惰质组分来源于真菌遗体,或是在热 演化过程中次生的显微组分。
油浸反射光下呈灰白色一亮白色或亮黄白色,反射力强,中 高突起。
透射光下呈棕黑色一黑色,微透明或不透明。一般不发荧光
镜质组是煤中最主要的显微组分组,我国多数煤田的镜质 组含量约为60 %~80 %。
在低煤化烟煤中,镜质组的透光色为橙色—橙红色,油浸 反射光下呈深灰色,无突起。随煤化程度增加,反射力增大, 反射色变浅,可由深灰色变为白色;透光色变深,可由橙红 色变为棕色,直至不透明;正交偏光下光学各向异性明显增 强。
4)胶质镜质体。均一纯净,无确定形态,常充填在细胞腔、 裂隙及真菌体和孢粉体的空腔中。镜下其他光性特征与均质镜 质体相似。
(3)碎屑镜质体 粒径小于10μm的镜质组碎屑,多呈粒状或不规则状,偶见棱 角状。常被基质镜质体胶结,并且不易与基质镜质体区分
3.2.1.2惰质组 惰质组是煤中常见的一种显微组分组,但在煤中的含量比镜
(3)真菌体 来源于真菌菌孢子、菌丝、菌核和密丝组织。油浸反射 光下呈现灰白色、亮白色或亮黄白色,中—高突起,显示真菌的形态 和结构特征。来源于真菌菌孢的真菌体,外形呈椭圆形、纺锤形,内 部显示单细胞、双细胞或多细胞结构。形成于真菌菌核的真菌体,外 形呈近圆形,内部显示蜂窝状或网状的多细胞结构。
煤化学 第03章煤岩 学基础
煤岩学发展简史
1830年英国的赫顿(Hutton)透光显微镜一薄片,煤中 植物结构,煤由植物生成。
1919年,英国的M. Stopes——宏观研究——镜煤、亮 煤、暗煤、丝炭——工艺性质。
1925年,法国的E. Stach——光片——油浸物镜——煤 样的代表性——定量。
a)火焚丝质体
植物或泥炭在泥炭沼泽发生火灾时,受高温碳化热解作用转 变形成的丝质体。火焚丝质体的细胞结构清晰,细胞壁薄,反 射率和突起很高,油浸反光下为亮黄白色。
b)氧化丝质体
与火焚丝质体相比,细胞结构保存较差,反射率和突起稍低, 油浸反光下为亮白色或白色。
(2)半丝质体 油浸反光下为灰白色,中突起,呈条带状、透镜状或 不规则状。具细胞结构,有的呈现较清晰的、排列规则的木质细胞结 构,有的细胞壁膨胀或仅显示细胞腔的残迹。
结构镜质体1。细胞结构保存完好的结构镜质体。细胞壁 未膨胀或微膨胀,细胞腔清晰可见,细胞排列规则。细胞腔 中空,或为矿物和其他显微组分充填。
结构镜质体2。细胞壁强烈膨胀,细胞腔完全变形或几乎 消失,但可见细胞结构残迹。细胞腔闭合后常呈线条状结构。 由树叶形成的结构镜质体2,常具角质体镶边,有时显示团 块状结构。
3.2 煤的显微组分
显微组分组:有机显微组分——亚组分 无机显微组分
显微组分(maceral)——煤在显微镜下可以识别的基 本成分。
显微组分组(group maceral)——显微组分按成因与 性质的组合。
3.2.1 煤的有机显微组分
按形态与结构,显微组分组可以进一步分为显微组分与亚组分。
3.2.1.1 镜质组
1932年,Hoffman等使用勃瑞克光度计——反射率—— rank。
1951年,E. Busstbin——煤岩选择加工理论与方法。
1957年,俄国N.M.AMMOCOB提出煤岩配煤理论; (美)Schapino,(日)小岛鸿次郎等发展了这一方法。
20世纪60年代后,焦炭的显微镜研究从定性到定量,提 出中间相结焦理论。
(2)无结构镜质体 显微镜下不显示植物细胞结构的镜质组分。根据形态特征,
无结构镜质体又分为带状或透 镜状,均一、纯净,常见垂直层理方向的裂纹。低煤级烟煤中 有时可见不清晰隐结构,经氧化腐蚀,可见清晰的细胞结构。 该组分为镜质组反射率测定的标准组分之一。
3.1 宏观煤岩组成
煤作为一种岩石,肉眼观察可区分出的各种宏观煤岩成 分和宏观煤岩类型。
3.1.1 宏观煤岩成分
肉眼可以区分的煤的基本组成单元。 区分依据——颜色、光泽、断口、裂隙、硬度等性质
6.2.2 宏观煤岩类型
宏观煤岩成分的自然共生组合。
按总体相对光泽强度和光亮成分的含量区分为光亮煤、 半光亮煤、半暗煤和暗淡煤。
在油浸反射光下,镜质组中颜色稍浅、反射力稍强,略显 突起的显微组分,在早期分类中曾命名为半镜质组,2001年 起归并为镜质组。
镜质组有时具弱荧光性。
根据细胞结构保存程度及形态、大小等特征,镜质组分为3 个显微组分和若干个显微亚组分。
(1)结构镜质体
显微镜下显示植物细胞结构的镜质组显微组分(指细胞壁 部分)。根据细胞结构保存的完好程度,又分为2个亚组分。
2)基质镜质体。没有固定形态,胶结其他显微组分或共生矿 物均匀基质镜质体显示均一结构,颜色均匀;不均匀基质镜质 体为大小不一、形态各异、颜色略有深浅变化的团块状或斑点 状集合体。与均质镜质体相比,反射率略低,透光色略浅。该 组分亦为反射率测定标准组分之一。
3)团块镜质体。多呈圆形、椭圆形、纺锤形或略带棱角状、 轮廓清晰的均质块体。常充填细胞腔,其大小与细胞腔一致; 也可单独出现,最大者可达300 μm。油浸反射光下呈深灰色或 浅灰色,透射光下为红色一红褐色。
煤岩学的意义
(1) 煤是一种非均质的物质,如同花岗岩由石英、长石、云 母组成,煤由各种煤岩组分组成,只有煤岩学方法才能揭 示这种不均质性。
(2) 煤的性质受煤过程多种成因因素的影响,煤岩学指标镜 质组反射率(rank)和显微组分的组成可以综合反映这些 因素,独立地表征煤的性质。
(3) 使煤的研究从宏观深入到微观,煤岩学提出一系列关于 煤性质、成焦机理、焦炭结构等方面的理论与实践,极大 地推动了煤化学的发展。
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