第四章煤与含煤岩系
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第五章煤与含煤岩系第三节
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
（四)煤层的顶板、底板
1．顶板
(3)基本顶：又称“老顶”。位
于直接顶之上。岩性多为砂岩或石 灰岩，一般厚度较大，强度也大。 基本顶一般采煤后长时期内不易自 行垮塌，只发生缓慢下沉。
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
（四)煤层的顶板、底板
2．底板 底板指位于煤层下方一定距离的
岩层。其岩性多为粉砂岩或砂岩， 厚度较大。
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
（五) 煤系地层的标志层
煤系中常有一些岩层，其岩性比较特殊，容易识 别，层位稳定或分布规律明显，它们与煤层或某些地 质界线间距比较固定，这样的岩层可以用作寻找或对 比煤层的标志层。如华北石炭二叠纪煤系中常以石灰 岩层作为标志。其它作为标志的还有砾岩、成分或颜 色特殊的砂岩、铝土岩等。
于海侵海退使得海相和陆相地层交互出现。
煤系特点：分布广、横向上岩性、岩相变化不大，煤
层层位比较稳定。碎屑沉积物成分单一、分选好、磨圆 度好。煤层厚度不大，但煤层数目较多。标志层石灰岩
层数也较多。煤层含硫量高。
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
2、内陆型含煤岩系 也叫陆相含煤岩系，形成离海比较远的
蒙） 聚煤期：晚侏罗，早白垩 分区：大兴安岭西侧、松 辽盆地及阴山构造带以北， 内蒙东、黑龙江、吉林、辽 宁 资源量占全国8%左右。
三个主要聚煤期形成五大聚煤区
第五章 煤与含煤岩系
第三节 含煤岩系和煤田
六、中国的聚煤区
（2）西北聚煤区 聚煤期：早、中侏罗世； 石炭纪 分布：贺兰山-六盘山一 线以西，昆仑山-秦岭一 线以北，新疆、甘肃、青 海、宁夏、内蒙西部。 资源量占全国的33%。
含煤岩系的特征
含煤岩系的特征伍勇勇摘要：含煤岩系是一套含有煤层并具有一定成因联系的沉积岩系，亦称含煤构造、含煤地层、煤系等。
含煤岩系是在一定古构造、古地理和古气候条件下形成的，具有独特的特征、包括煤层、岩性、沉积岩、旋回构造等特征。
关键字：含煤岩系含煤岩系的特征煤层特征含煤岩系岩性沉积相旋回构造一、煤层的特征煤层是由植物遗体转变而来的可燃有机沉积岩层。
煤层的层数、厚度、结构、赋存状态及其变化，是确定煤田开发规划的重要依据。
因此，研究煤层特征具有极其重要的实际意义。
1.煤层的形成煤是植物遗体经成煤作用转变而来。
成煤植物在泥炭沼泽中生长、繁殖、死亡乃至遗体的堆积、埋葬，直到形成泥炭层的整个过程中，都与沼泽水位的相对升降有密切关系。
这种关系变现有如下三种情况：（一）沼泽水位上升速度小于植物遗体堆积速度，即过渡补偿。
此时，沼泽供水越来越困难，不利于植物的生长，而且还会使已堆积的泥炭层因暴露而遭到剥蚀，因此很难形成厚煤层。
（二）沼泽水位上升速度大于植物遗体堆积速度，即补偿不足。
这种情况下，沼泽覆水不断加深，植物也将难于生存。
泥炭堆积作用暂停，呆滞于泥、砂等沉积物，形成煤层顶板或夹矸（三）沼泽水位上升速度与植物遗体堆积速度基本一致，即均衡补偿。
这时植物生长、繁殖，泥炭堆积作用得以持续进行，可形成厚煤层和特厚煤层自然界中沼泽水面上升速度和植物遗体堆积速度之间的平衡是由条件的、相对的、暂时的。
由于泥炭层堆积的整个过程中，往往是上述三种情况反复交替，因而形成的煤层有各种不同的形态和结构。
2.煤层的结构(1)煤层的结构根据煤层中有无其它岩石夹层的存在，可分为简单结构煤层和复杂结构煤层两种。
前者不含夹石，而后者则含层数不等、厚薄不一的夹石层。
夹石层的多少及其稳定性主要取决于聚煤期古构造和古地理条件。
一般来说，聚煤期沉积环境比较稳定时，煤层中的夹矸层数少，厚度小且稳定，多为薄层状；当聚煤期沉积环境不稳定时，煤层中的夹矸层数多，形态多样，且常不稳定。
04第四章 煤的变质作用类型.
第四章 煤的变质作用类型
§2 岩浆变质作用
第四章 §2岩浆变质作用
岩浆变质作用：由于岩浆热、挥发分气体 和压力的影响，使煤发生的变质作用。 这种变质作用形成的条件是由于岩浆的侵 入、穿过或靠近煤层或煤系。 两种类型：一种是与浅成侵入岩有关的接触 变质作用；另一种是与地下庞大的深成侵入体 有关的区域岩浆热力变质作用。
第四章 §2岩浆变质作用
黑 龙 江 双 鸭 山 煤 田 的 煤 质 分 带
双 鸭 山
无烟煤
焦煤 气煤
贫煤 瘦煤
第四章 §2岩浆变质作用
二、接触变质作用
1.概念
接触变质作用是指各种岩床、岩墙、岩脉等浅 成岩体侵入或接近煤层，这些侵入体的热能使煤层 达1000℃以上而发生变质。这种热影响多是局部的、 多变的，地质时间上是短暂的。
第四章 §3动力变质作用
2.特点
（1）一般来说，在构造变动比较强烈，煤、岩 层导热性较差的情况下易发生动力变质。如：煤 及围岩在压扭应力作用下的构造强烈活动地区常 常形成动力变质作用带，且多呈条带状分布。
（2）构造变动对煤的物理性质、结构影响较明 显。由于构造应力的作用，煤的密度增大，水分 减少；在高变质阶段，可导致石墨晶体结构的形 成。
煤层 煤层 等变质线 等变质线
(a)
(b)
图4-4 图7-15 根据剖面中等变质线与煤层交角判断构造变 根据剖面中等变质线与煤层交角判断构造变形前后煤化作用的强弱 形前后煤化作用的强弱 a--褶皱期和褶皱期后的煤化作用较强； a--褶皱期和褶皱期后的煤化作用较弱，
褶皱期前的煤化作用较强
第四章 §1深成变质作用
第四章 §1深成变质作用
威斯特发阶C 威斯特发阶B 2 威斯特发阶B 1 威斯特发阶A 2
04 第四章 煤岩学基础
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第四章 §1 宏观煤岩组成及煤的物理性质
（六）煤的压缩性 煤在恒温下加压，其体积变化的百分数，
称为煤的压缩性。压缩性与煤化程度有关，煤 化程度越高，压缩性越小。加压后丝质组体积 变化极少，镜质组有变化，稳定组分变化最大， 但到高煤级时，其压缩性比镜质组小。显微组 分的压缩性随压力的增大而增加，壳质组变化 最大，镜质组其次，惰性组最小。
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第四章 §1 宏观煤岩组成及煤的物理性质
1.表色
腐植煤根据表色可以明显地区别出褐煤、烟煤和无烟煤。腐泥煤的 表色变化较大，有深灰色、棕褐色、甚至灰绿色至黑色。煤中的水分 能使颜色加深，而煤中的矿物质往往使煤的颜色变浅。
2.粉色
煤研成粉末的颜色称为粉色。可用钢针刻划煤的表面或用镜煤在 未上釉的瓷板上刻划条痕而得，粉色也称条痕色。
②丝炭的孔隙度大，吸氧性强，丝炭多的煤层易 发生自燃。
丝炭是植物的木质纤维组织在缺水的多氧环境中 缓慢氧化或由于森林火灾所形成。
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第四章 §1 宏观煤岩组成及煤的物理性质
3．亮煤
亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色，亮煤的组成 比较复杂。它是在覆水的还原条件下，由植物的木质纤 维组织经凝胶化作用，并掺入一些由水或风带来的其它 组分和矿物杂质转变而成。
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第四章 §1 宏观煤岩组成及煤的物理性质
2．丝炭
外观象木炭，颜色灰黑，具明显的纤 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， 比重较大。
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第四章 §1 宏观煤岩组成及煤的物理性质
含煤沉积体系
二、煤 层
4、煤层厚度、煤层形态及其控制因素 （4）煤层形态和煤厚变化的同沉积构造控制
②盆内次级隆起和拗陷所引起的煤厚变化
聚煤盆地内部往往发育次级隆起和拗陷，或次级同沉积褶皱，它们对煤层形 态和煤层厚度具有不同程度的控制作用。由于构造分异和沉积补偿之间的不同状 态，煤层的发育状况亦多种多样。
一般情况下，盆地内的次级隆起、同沉积背斜构成蓄水盆地内的浅水地带， 沼泽持续发育，出现厚煤层或聚结煤层带，煤层向拗陷部位分岔、尖灭，但也可 出现相反的情况，即盆地内的次级拗陷部位，湖沼相持续发育，而隆起部位冲积 相发育，并存在频繁的层序间断。
二、煤 层
4、煤层厚度、煤层形态及其控制因素 （3）煤层形态和厚度变化的沉积控制 ①沉积体系和煤层厚度、形态变化特征
冲积扇、河流、湖泊、三角洲、障壁岛、碳酸盐台地等沉积体系等 各种成煤模式，可以确定沉积环境和煤层特征的关系。冲积扇体系是聚 煤盆地的边缘环境；河流体系可区分为曲流河、辫状河和网状河体系。 曲流河体系中，泥炭沼泽主要发育于堤后、河道间泛滥盆地和废弃河道 上；三角洲体系是由各种亚环境组成的复合体，泥炭沼泽发育于支流间 泛滥盆地、间湾和废弃的分流河道和叶体上；泻湖－障壁岛体系中，泥 炭沼泽发育于障壁后、潮汐三角洲、潮坪和泻湖填积的泥炭沼泽。
二、煤 层
单一煤层分岔为两个煤分层或独立的煤层；被很厚的非煤沉积体分 隔的两个煤层，也可合并而变成单一煤层。 煤层分岔可以表现为多种样式：在最简单的情况下，分岔是由于煤 层夹有沉积透镜体所致；如果存在若干非煤沉积透镜体，并且在区域内逐 渐分岔，可形成连续分枝型式（煤层的分岔也可以是从一个煤分层分离，
二、煤 层
4、煤层厚度、煤层形态及其控制因素 （3）煤层形态和厚度变化的沉积控制 ②煤层分岔的主要类型
煤与含煤岩系PPT课件
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富氢基质镜质体发褐色荧光，荧光体发黄色强荧光， 大孢子体发金黄色荧光（与f同视域）
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富氢基质镜质体发褐色荧光，大孢子体发金黄色荧光， 粗粒体不发荧光
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微亮煤；基质镜质体
36
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微镜煤，微亮煤互层；均质镜质体，树脂体，角质体
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基质镜质体（红）、树皮体和小孢子体（黄）、粗粒体（黑）
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基质镜质体、粗粒体
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（二）煤化作用阶段 煤化作用－泥炭或腐泥转变成褐煤、烟
3
（2）木质素
是植物细胞键的主要成分，常分布于植物机械组 织的细胞壁中。它能增强坚固性，起支持作用。 • 木质素比纤维素稳定，不易水解。 • 当植物死亡后较易氧化为芳香酸和脂肪酸。 • 在泥炭沼泽水中，由于水和微生物的作用，木质 素发生分解，并和其它化合物生成与腐植酸相似 的物质。 • 因此，它是煤的原始物质中重要的有机组分。
环境：沼泽 物质：纤维素、木质素 产物：腐植酸、沥青
①氧化环境的表层 沼泽 ②中间层
③还原环境的底层
11
• 在沼泽的表层，因空气流通，温度较高，含有大 量的需氧性细菌的微生物，
• 植物遗体经过氧化分解和水解作用，一部分彻底 破坏，转变成气体和水分而逸去；
• 一部分分解为较简单的有机化合物；难以分解的 部分继续保留下来。
4
（3）蛋白质
• 在植物体内，蛋白质含量所占比重不大。由于它 是构成植物细胞原生质的主要物质，因此在植物 生存过程中起着重要作用。低等植物含量高。
• 植物死亡后氧化→ H2O、CO2、CH4 • 蛋白质水解→氨基酸
卟啉 是煤中N、S的主要来源
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富氢基质镜质体发褐色荧光，荧光体发黄色强荧光， 大孢子体发金黄色荧光（与f同视域）
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富氢基质镜质体发褐色荧光，大孢子体发金黄色荧光， 粗粒体不发荧光
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微亮煤；基质镜质体
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微镜煤，微亮煤互层；均质镜质体，树脂体，角质体
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基质镜质体（红）、树皮体和小孢子体（黄）、粗粒体（黑）
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基质镜质体、粗粒体
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（二）煤化作用阶段 煤化作用－泥炭或腐泥转变成褐煤、烟
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（2）木质素
是植物细胞键的主要成分，常分布于植物机械组 织的细胞壁中。它能增强坚固性，起支持作用。 • 木质素比纤维素稳定，不易水解。 • 当植物死亡后较易氧化为芳香酸和脂肪酸。 • 在泥炭沼泽水中，由于水和微生物的作用，木质 素发生分解，并和其它化合物生成与腐植酸相似 的物质。 • 因此，它是煤的原始物质中重要的有机组分。
环境：沼泽 物质：纤维素、木质素 产物：腐植酸、沥青
①氧化环境的表层 沼泽 ②中间层
③还原环境的底层
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• 在沼泽的表层，因空气流通，温度较高，含有大 量的需氧性细菌的微生物，
• 植物遗体经过氧化分解和水解作用，一部分彻底 破坏，转变成气体和水分而逸去；
• 一部分分解为较简单的有机化合物；难以分解的 部分继续保留下来。
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（3）蛋白质
• 在植物体内，蛋白质含量所占比重不大。由于它 是构成植物细胞原生质的主要物质，因此在植物 生存过程中起着重要作用。低等植物含量高。
• 植物死亡后氧化→ H2O、CO2、CH4 • 蛋白质水解→氨基酸
卟啉 是煤中N、S的主要来源
煤与含煤岩系解析PPT精品课件
a.镜煤：颜色最深、光泽最强，质均匀而脆,
具有贝壳状断口。镜煤的挥发分和含氢量高,
粘结性强,适宜于作炼焦低温干馏,气化,液化
等的原料.。
b.丝炭：外观像木炭，呈灰黑色，具有明显
的纤维状结构和丝绢光泽，疏松多孔，性脆
易碎。丝炭含氢量低,含碳量高,没有粘结性丝
2炭021/3一/1 般不能液化。
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第二节 煤的性质及分类
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第一节 煤的形成
（3）煤接触变质作用：指各种岩床、岩墙、岩 脉等浅成岩体侵入或接近煤层时，在岩浆热液 与挥发性气体等影响下，使煤发生变质作用。 （4）煤动力变质作用：由于断裂或褶皱所产生 的构造应力和伴随的热效应，使煤发生变质的 作用。
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第二节 煤的性质及分类
第五章 煤与含煤岩系
学习目的意义
煤的形成、煤的分类及煤的形成时代等是煤 矿地质学研究的主要内容之一，它们与煤矿的安 全开采也有一定的关系。不同环境、不同时代及 不同类型的煤，其煤层厚度、瓦斯含量等都有很 大差别，进而影响到煤矿的开采方式、通风作业 等。因此，掌握煤的形成环境、分类及形成时代 等是非常必要的。
c.亮煤：最常见的煤岩成分，不少煤层 以亮煤为主,甚至全部由亮煤构成。亮煤 可以用作炼焦,气化,低温干馏等的原料. d.暗煤：光泽暗淡，一般呈灰黑色，致 密，相对密度大，坚硬而具韧性。在煤 层中,可以由暗煤为主形成较厚的分层, 甚至单独成层。暗煤不宜用来炼焦,但它 是低温干馏的良好原料.。
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（2）宏观煤岩类型 根据煤的总体相对光泽强度和光亮成分的含量。
宏观煤岩 类型
光亮型煤
半亮型煤
光泽
光泽极强 光泽较强
4-煤岩学基础-3
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三、煤的反射率测定
（一）反射率的测定方法
煤的反射率：是指煤抛光表面的反射光强度与垂直入射光强度之比，用百分数表示。 测定反射率的方法主要有以下四种： 1、光强直接测定法：是用单色光源，灵敏的光电接收设备和测角仪直接测定矿物的磨光面在 各种角度下入射光与反射光的强度，然后作图求出垂直入射时的反射光强度，再算出矿物的反射 率。——主要用于测定标准矿物反射率。 2、测定N值和K值计算法：是根据物质的折射率N和吸收率K，利用有关公式计算出物质的反射率。 3、双光束法：较复杂，目前已不推广使用。
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一、煤的宏观研究
2．煤层宏观煤岩类型的观察
观察之前，应先清理观察点的煤壁，保持一个表面新鲜并包括煤层顶底板 在内的连续的煤层剖面。对钻孔煤芯．要注意煤芯的上、下顺序，还要注意 煤芯的采取率，正确判断易磨损的煤岩分层的层位和数量。
注意观察夹石层的层数和岩性，应把层位稳定、厚度大于1cm的夹石层单独划 出。用夹石层把煤层分为着干自然分层。在每一个自然分层中，按宏观煤岩成分的 组合特点和结构特征划分出宏观煤岩类型和亚型。通常划分出光亮型、半亮型、半 暗型和暗淡型4种类型。
1）统计规定：包括点距和行距的确定，以及有效点的确定。 ① 点距与行距的确定。点距和行距应为最大煤粒直径的一半。如当最大煤粒 直径为1.0mm时，点行距均为0.5mm，这样才能保证有足够的有效点。保证有500个 以上有效测点均匀布满全片，点距、行距一般以0.5~0.6mm为宜。
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纯煤总厚： 夹矸总厚： 夹矸层数：
××煤层煤岩柱状图
第5章 煤与含煤岩系
1.东北聚煤区：该聚煤区位于阴山构造带以北，
包括内蒙古东部，黑龙江全部，吉林大部和 辽宁北部的广大地区。主要成煤时代为晚侏
罗纪到早白垩纪，其次为早第三纪。
2.西北聚煤区：又称西北早、中侏罗世聚
煤区。该区位于贺兰山---六盘山一线
以西，昆仑山---秦岭一线以北的广大 地区，包括新疆全部，宁夏和内蒙古西 部。尤其是新疆境内含煤性最好。
露天开采
<5
o
o o o
地下开采
<8
o o
5 --10
o
8 ---25
o
o
o
10 --45
25 --45
急斜煤层
>45
o
>45o
（2）按煤层厚度分类 煤层 薄煤层 露天开采 <3.5m 地下开采 <1.3m
中厚煤层 厚煤层
3.5—10m >10m
1.3--3.5m >3.5m
（3）按煤层稳定性质分类
本章重点：
1.成煤作用
2.煤的分类 3.含煤岩系的组成、煤田、聚煤区、 聚煤期的概念
第一节 第二节
成煤作用 煤的物质组成、 性质与分类
第三节
含煤岩系和煤田
第一节 成煤作用
一、成煤植物
在漫长的45亿a的历史上，有过三 次高等植物的极盛期，即石炭、二叠纪 的蕨类植物，三叠、侏罗纪的裸子植物， 第三纪的被子植物。由低等植物形成的 煤称为腐泥煤，由高等植物形成的煤称 为腐植煤。
3.华北聚煤区：它包括贺兰山构造带以东，
秦岭构造带以北，阴山构造带以南的广大
地区，包括山西、山东、河南全部，甘肃、 宁夏东部、辽宁、吉林南部、陕西、河北 大部、以及苏北，皖北。该区内石炭二叠 纪煤田分布最广，储量最多。
煤的岩石组成(煤岩学基础).
透射光，松柏银杏结构镜质体，横切面示 生长年轮。
透射光，鳞木结构镜质体
透射光，真菌结构(镜质)体。
透射光，科达木结构镜质体，横切面， 正方形或近等径多边形大管腔
透射光，科达木结构镜质体，径切面，显示 交叉场或紧挤的纹孔
透射光，结构镜质体（红），树脂体（黄）
透射光，松柏-银杏结构镜质体，木质部， 胞腔充满树脂体
1.1 镜质组（又称凝胶化组分）的成因
根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为： 结构镜质体:
结构镜质体1，结构镜质体2 无结构镜质体
均质结构镜质体 胶质镜质体 基质镜质体 团块镜质体 碎屑体
A、结构镜质体：
能在显微镜下见到一定植物细胞结构。 即来源于植物的树干、树枝、叶和根等组 织器官，以细胞形态保留在煤中的镜质化 细胞壁。 细胞结构完整或受压变形； 细胞腔往往被无结构镜质体充填。
1.3、壳质组（又称稳定组）的成因
煤中常见的稳定组分有：孢子体、树 脂体、角质体、木栓体、藻类体等。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。
A、孢子体：包括孢子和花粉的外包壁 雌性的孢子体称大孢子，直径为0.1-0.3mm 雄性的孢子体一般小于0.1mm，称小孢子。 在煤中被挤压呈扁平体，纵切面为封闭的 长环状，折曲处呈钝圆形。
质。普通反射光油浸反只射有光2-3倍，这说明油浸物镜的 为什么要采用两种方解的法象分？力辨远率比也干高物，镜测强试，误对差反小射，率具
光片的制备方法见有P7较1 大优越性。因此，反射光下 通常用油浸物镜进行观察。
第二节 煤的显微组分及显微煤岩类型
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：
《煤和含煤岩系的沉积学》
《煤和含煤岩系的沉积学》
《煤和含煤岩系的沉积学》是一本关于煤和含煤岩系沉积学的专著，由英国石油学家和沉
积学家威廉·布洛里克斯特编写，于1962年出版。
本书论述了煤和含煤岩系的沉积学，
如煤的地质特征、产状、沉积环境等，以及沉积物的组成、地质特征、分布特征等。
本书
的编撰内容涵盖了煤和含煤岩系的沉积学理论、实验和实践。
书中首先介绍了煤的地质特征，其次介绍了煤的产状、沉积环境等。
煤是一种古生物植物
残体的沉积物，多由木质细胞和木质部分构成，它主要发育在深水沉积环境中，且随着沉
积环境的变化而发生变质作用。
在书中还介绍了沉积物的组成、地质特征、分布特征等，煤和含煤岩系的沉积物主要发育
在深水沉积环境中，沉积物的组成主要有碳酸盐岩、泥岩、硅质岩和火成岩，而它们的地
质特征有质量、粒度、颗粒形状、沉积岩的形态、成岩作用等，分布特征有垂直分布特征、水平分布特征等。
最后，本书还就煤和含煤岩系的沉积学理论、实验和实践进行了系统阐述。
它论述了沉积
学理论中关于煤和含煤岩系沉积的爬山原理、沉积物沉降速度等，并针对不同沉积环境提
出了相应的实验方案和实践案例，以便更好地了解沉积学的规律。
总之，《煤和含煤岩系的沉积学》是一本涉及沉积学理论、实验和实践的专著，从煤的地
质特征、产状、沉积环境到沉积物的组成、地质特征、分布特征等，论述了煤和含煤岩系
沉积学的知识，为石油矿物勘探提供了重要的理论指导。
煤化学课件——第4章 煤的岩相组成、性质与应用
4.1.1 宏观研究 裂隙——在成煤过程中，煤受各种地质应力而产生裂缝的现象。
内生裂隙——垂直于煤层层理面。 外生裂隙——以各种角度与层理面相交。
宏观结构——煤的宏观煤岩组分的形态大小特征。 最常见的有：条带状、线泡状、透镜状、均一状、粒状、木质状、 纤维状、叶片状等。
煤的构造——煤的组成物质宏观上的空间排列分布及相互关系特点， 主要是层理。
微观研究鉴定标志
颜色：透光色、反光色（灰度） 形态：显微成分的形态轮廓 结构：显微成分的内部形态、大小特征与成煤结构来源，泥炭 化阶段的凝胶化与丝炭化有关，如细胞腔的变化、填充与否 突起：各显微组分因硬度不同，在煤中抛光面上产生凹凸不平 的现象
微观研究鉴定标志
反射率：反射光强度占入射光强度的百分率。常测油浸下最大 平均反射率或随机反射率
4.1.1 宏观研究 工具：肉眼或放大镜
鉴定标志：
颜色 煤块新鲜表面的自然色彩（煤对可见光吸收与反射的效果） 条痕色 煤在磁板刻划条痕的颜色 光泽 煤表面的反光能力 硬度 煤抵抗外来机械作用，特别是刻划作用的能力。通常一莫氏 硬度（Mous）表征：
滑石Mous = 1度（最软） 金刚石Mous = 10度（最硬） 煤Mous 1～4 断口 煤受外力打击，断裂后出现凹凸不平的表面特征（不包括沿 层现与裂隙面断开的表面）
岩类型。
烟煤
镜煤
光亮煤
亮煤 暗煤
煤岩成分 煤岩类型
半亮煤 半暗煤
丝炭
暗淡煤
4.2.1 宏观煤岩成分
煤中宏观可见的基本单位。 依据光泽和其他物理性质如颜色、端口、裂隙的发育程度， 煤岩成分可分为镜煤、丝炭、亮煤和暗煤4种 区分标志见下表
颜色 光泽 断口 裂隙 结构均匀性 赋存状态
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三、成煤的必要条件 成煤作用的发生是受某些条件的控制的，这些条件称为成
煤的控制因素。归纳起来有以下必要条件。 1、植物条件 2、气候条件：潮湿、温暖的气候对成煤最有利。 3、地理条件：形成分布面积较广的煤层，必须有适于发生大面积沼泽化
的自然地理条件。
4、地壳运动
泥炭层的聚积，要求地壳发生缓慢下降，下降速度=植物遗体聚积速度。 泥炭层的保存并转变成煤层，要求地壳大幅度的沉降。 为了使同一地区形成较多的煤层，要求地壳在总的下降过程中发生多次的升降 或间歇性的下降。
重大变化，最为突出的是煤中腐植酸全部消失，出现粘结性，光泽增强， 碳含量增加。
成煤过程中，煤中的氢、氧含量渐減，而碳含量渐增，所产生的甲烷 (CH4)，或逸入大气圈，或封閉在地层圈中，形成天然气储气层。
煤化作用过程是一个脱气、脱氧、富碳及基本结构单元增大的过程
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
体，它是由孢子萌发成原丝体，再由原丝体发育而成的。 （2）蕨类植物 ：植物体有根、茎、叶的分化和较原始的
维管组织 。
苔藓植物
第四章煤与含煤岩系
鳞木 （蕨类石松纲最著名的一属 ）
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （3）裸子植物：种子植物中
较低级的一类。能产生种子的 种子植物。但它们的胚珠外面 没有子房壁包被，不形成果实， 种子是裸露的，故称裸子植物。
作用转变而形成的。从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演 变过程称为成煤作用。
有两个阶段： （一）泥炭化阶段 （二）煤化阶段
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
（一）泥炭化 阶段
1、腐泥化 作用：指低等 植物和浮游生 物遗体在湖泊、 泻湖和海湾等 还原环境中转 变成腐泥的生 物化学作用。
第四章煤与含煤岩系
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
1、煤成岩作用 指泥炭或腐泥被掩埋后，
在地温、压力等因素的影响 下压实、脱水、固结，腐植 酸向腐植质转变而成褐煤的 过程。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
2、煤变质作用 指褐煤在地下受相对较高的温度、压力、时间等因素的影响转变为烟
煤、无烟煤、天然焦、石墨等的地球化学作用。 煤的变质作用引起煤内部分子结构、物理性质、化学性质等的方面的
第四章 煤与含煤岩系
第一节 煤的形成 第二节 煤的物质组成和性质 第三节 煤的分类及用途 第四节 煤系和煤田
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成
在地表常温、常压下，堆积在水体 中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化 作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐 泥被埋藏后， 由于地壳运动，被埋藏， 压实，经成岩作用而转变成褐煤；当 温度和压力逐渐增高，再经变质作用 转变成烟煤至无烟煤。
物体，最大的特点是没有根、茎、叶等器官的分化，构造比 较简单，多数生活在水中。
2、高等植物：有根、茎、叶等器官的分化。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
1、低等植物 如褐藻、红藻，多在海洋边缘斜坡地区或边缘海盆地，
这些地区营养丰富、环境优越，有利于植物的生长。 从元古时代一直到早泥盆世之前，是菌藻类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等植物时
第一节 煤的形成……成煤作用
（一）泥炭化阶段 2、泥炭化作用：高等植物遗体在泥炭沼泽中经受复杂
的生物化学和物理化学变化，转变成泥炭的过程。
泥炭沼泽
第四章煤与含煤岩系
第五章 煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
（二）煤化阶段 泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物
理化学变化成为煤化作用。 煤化作用有两个阶段： 1、煤成岩作用 2、煤变质作用
3、地理条件
• 滨海（潮间）带，高潮线至低潮线之间； • 浅海带，低潮线至200m水深的连续水域，其海底地形为大
陆架（陆棚）；其中，浪基面以上的部分，包括滨海带和浅 海带的上部，又称为滨岸相（或海岸相、海滩相）；浪基面 以下的浅海相可称为浅海陆棚相。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成
➢煤的形成可划分两个阶段： 成煤的第一节阶段（泥炭化阶段）：植物遗体在地表湖沼或 海湾环境中，经历复杂的生物化学变化形成泥炭或腐泥。 （一）腐泥的形成：
在腐泥形成过程中，若矿物质较多，可形成油页岩的前身。 腐泥若经受进一步的地质作用而形成腐泥煤。 （二）泥炭的形成：
潮湿、温暖的气候条件是成煤的最有利条件之一。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
3、地理条件
有适合于发生大面积沼泽化的自然 地理场所。沼泽不仅水浅，而且几乎 为停滞积水，故沼泽的地质作用差不 多只有沉积作用，而且是以植物的堆 积作用为主。
湖滨沼泽
陆地沼泽第四化章煤与含煤岩系
湖泊演化为沼泽
由泥炭经过进一步的地质作用而形成腐植煤。在一些湖、沼 过渡环境，由高、低等植物形成的混合型的煤—腐植腐泥煤。 成煤的第二阶段（煤化作用阶段） 1、褐煤的形成（成岩阶段）： 2、烟煤的形成（变质作用阶段）：
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
一、成煤植物 1、低等植物：由单细胞或多细胞构成的丝状和叶片状植
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
1、植物条件 植物是成煤的原始物质。 稳定适宜的环境条件，使绿色植物在沼泽长期繁茂。生
物产率很高。从地史时期生物进化来说，沼泽的大规模发育 只是在植物进化到较高水平，有了支撑的骨架和输导组织— 维管束以后。维管植物是泥盆纪以后大量发展的。
沼泽中绿色植物长期繁茂，生物产率很高。 2、气候条件
苏铁
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （4）被子植物：被子植物有
真正的花，故又叫有花植物；胚 珠包藏在子房内，得到良好的保 护 。植物界最高级的一类，自新 生代以来，它们在地球上占着绝 对优势。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
二、成煤作用 煤是由植物经过漫长的极其复杂的生物化学、物理化学
代，这时期形成的煤称为腐泥煤，在我国俗称“石煤”。 腐泥煤在我国的湖北、湖南、广东、广西、江西、四川、
陕西等地的早古生代地层均有分布。储量以寒武纪最多，其 次为早志留世。成为我国的第一个聚煤期。
腐泥煤具有高灰、高硫和低热值的特点。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （1）苔藓植物：绿色自养性的陆生植物，植物体是配子
煤的控制因素。归纳起来有以下必要条件。 1、植物条件 2、气候条件：潮湿、温暖的气候对成煤最有利。 3、地理条件：形成分布面积较广的煤层，必须有适于发生大面积沼泽化
的自然地理条件。
4、地壳运动
泥炭层的聚积，要求地壳发生缓慢下降，下降速度=植物遗体聚积速度。 泥炭层的保存并转变成煤层，要求地壳大幅度的沉降。 为了使同一地区形成较多的煤层，要求地壳在总的下降过程中发生多次的升降 或间歇性的下降。
重大变化，最为突出的是煤中腐植酸全部消失，出现粘结性，光泽增强， 碳含量增加。
成煤过程中，煤中的氢、氧含量渐減，而碳含量渐增，所产生的甲烷 (CH4)，或逸入大气圈，或封閉在地层圈中，形成天然气储气层。
煤化作用过程是一个脱气、脱氧、富碳及基本结构单元增大的过程
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
体，它是由孢子萌发成原丝体，再由原丝体发育而成的。 （2）蕨类植物 ：植物体有根、茎、叶的分化和较原始的
维管组织 。
苔藓植物
第四章煤与含煤岩系
鳞木 （蕨类石松纲最著名的一属 ）
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （3）裸子植物：种子植物中
较低级的一类。能产生种子的 种子植物。但它们的胚珠外面 没有子房壁包被，不形成果实， 种子是裸露的，故称裸子植物。
作用转变而形成的。从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演 变过程称为成煤作用。
有两个阶段： （一）泥炭化阶段 （二）煤化阶段
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
（一）泥炭化 阶段
1、腐泥化 作用：指低等 植物和浮游生 物遗体在湖泊、 泻湖和海湾等 还原环境中转 变成腐泥的生 物化学作用。
第四章煤与含煤岩系
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
1、煤成岩作用 指泥炭或腐泥被掩埋后，
在地温、压力等因素的影响 下压实、脱水、固结，腐植 酸向腐植质转变而成褐煤的 过程。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
2、煤变质作用 指褐煤在地下受相对较高的温度、压力、时间等因素的影响转变为烟
煤、无烟煤、天然焦、石墨等的地球化学作用。 煤的变质作用引起煤内部分子结构、物理性质、化学性质等的方面的
第四章 煤与含煤岩系
第一节 煤的形成 第二节 煤的物质组成和性质 第三节 煤的分类及用途 第四节 煤系和煤田
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成
在地表常温、常压下，堆积在水体 中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化 作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐 泥被埋藏后， 由于地壳运动，被埋藏， 压实，经成岩作用而转变成褐煤；当 温度和压力逐渐增高，再经变质作用 转变成烟煤至无烟煤。
物体，最大的特点是没有根、茎、叶等器官的分化，构造比 较简单，多数生活在水中。
2、高等植物：有根、茎、叶等器官的分化。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
1、低等植物 如褐藻、红藻，多在海洋边缘斜坡地区或边缘海盆地，
这些地区营养丰富、环境优越，有利于植物的生长。 从元古时代一直到早泥盆世之前，是菌藻类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等植物时
第一节 煤的形成……成煤作用
（一）泥炭化阶段 2、泥炭化作用：高等植物遗体在泥炭沼泽中经受复杂
的生物化学和物理化学变化，转变成泥炭的过程。
泥炭沼泽
第四章煤与含煤岩系
第五章 煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
（二）煤化阶段 泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物
理化学变化成为煤化作用。 煤化作用有两个阶段： 1、煤成岩作用 2、煤变质作用
3、地理条件
• 滨海（潮间）带，高潮线至低潮线之间； • 浅海带，低潮线至200m水深的连续水域，其海底地形为大
陆架（陆棚）；其中，浪基面以上的部分，包括滨海带和浅 海带的上部，又称为滨岸相（或海岸相、海滩相）；浪基面 以下的浅海相可称为浅海陆棚相。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成
➢煤的形成可划分两个阶段： 成煤的第一节阶段（泥炭化阶段）：植物遗体在地表湖沼或 海湾环境中，经历复杂的生物化学变化形成泥炭或腐泥。 （一）腐泥的形成：
在腐泥形成过程中，若矿物质较多，可形成油页岩的前身。 腐泥若经受进一步的地质作用而形成腐泥煤。 （二）泥炭的形成：
潮湿、温暖的气候条件是成煤的最有利条件之一。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
3、地理条件
有适合于发生大面积沼泽化的自然 地理场所。沼泽不仅水浅，而且几乎 为停滞积水，故沼泽的地质作用差不 多只有沉积作用，而且是以植物的堆 积作用为主。
湖滨沼泽
陆地沼泽第四化章煤与含煤岩系
湖泊演化为沼泽
由泥炭经过进一步的地质作用而形成腐植煤。在一些湖、沼 过渡环境，由高、低等植物形成的混合型的煤—腐植腐泥煤。 成煤的第二阶段（煤化作用阶段） 1、褐煤的形成（成岩阶段）： 2、烟煤的形成（变质作用阶段）：
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
一、成煤植物 1、低等植物：由单细胞或多细胞构成的丝状和叶片状植
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤的必要条件
1、植物条件 植物是成煤的原始物质。 稳定适宜的环境条件，使绿色植物在沼泽长期繁茂。生
物产率很高。从地史时期生物进化来说，沼泽的大规模发育 只是在植物进化到较高水平，有了支撑的骨架和输导组织— 维管束以后。维管植物是泥盆纪以后大量发展的。
沼泽中绿色植物长期繁茂，生物产率很高。 2、气候条件
苏铁
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （4）被子植物：被子植物有
真正的花，故又叫有花植物；胚 珠包藏在子房内，得到良好的保 护 。植物界最高级的一类，自新 生代以来，它们在地球上占着绝 对优势。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤作用
二、成煤作用 煤是由植物经过漫长的极其复杂的生物化学、物理化学
代，这时期形成的煤称为腐泥煤，在我国俗称“石煤”。 腐泥煤在我国的湖北、湖南、广东、广西、江西、四川、
陕西等地的早古生代地层均有分布。储量以寒武纪最多，其 次为早志留世。成为我国的第一个聚煤期。
腐泥煤具有高灰、高硫和低热值的特点。
第四章煤与含煤岩系
第一节 煤的形成……成煤植物
2、高等植物 （1）苔藓植物：绿色自养性的陆生植物，植物体是配子