煤与含煤岩系PPT课件
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煤的岩相组成ppt课件
无机显微组分：在显微镜下能观察到的无机矿物质。
;.
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Coal Chemistry
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。
;. Coal Chemistry
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。
;. Coal Chemistry
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。
;.
Coal Chemistry
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。
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Coal Chemistry
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。
;. Coal Chemistry
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。
;. Coal Chemistry
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。
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Coal Chemistry
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。
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%。
煤的组成-岩石组成36页PPT
煤的组成-岩石组成
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
1、最灵——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
1、最灵——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
煤的形成和含煤岩系解析PPT课件
脆度：外力作用下突然断裂的难易程度。低、高变质程度煤脆度小，中
变质程度煤大；煤岩成分中丝炭最大，镜煤次之，暗煤最小。
202各种自然力作用而产生裂开现象。按成因分二类：
（1）内生裂隙：煤化作用过程中，受温度、压力影响，体积收缩而成。 裂隙面平坦，垂直层理面，常出现互为垂直的两组，一组较密，另一组较稀， 以中变质煤最发育。
3. 半暗型煤 由暗煤、亮煤组成，以暗煤为主，光泽较暗，硬度、脆 度较大，内生裂隙不发育。
4. 暗淡型煤 由暗煤组成，有时夹有镜煤和丝炭，光泽暗淡，层理不 明显，硬度和韧性强，煤质较差。
注意：实际工作中，只有变质程度相同的煤才能互相比较和划分不同 类型，划分的最小厚度一般为3～10cm。
2020年9月28日
丝炭、镜煤、暗煤、亮煤。 1. 丝炭 灰黑色，形如木炭，具明显的纤维状结构和丝绢光泽； 疏松、多孔、硬度小、脆度大、易染指； 没有粘结性、吸氧性强、易氧化自燃、易成煤尘； 在煤层中多呈几毫米厚的扁平透镜体，数量不多，但分布广。 2. 镜煤 乌黑、光亮如镜、内生裂隙发育、结构均一、易碎、粘结性强； 在煤层中不形成独立分层，以透镜或条带状散布于亮煤中； 3. 亮煤 灰黑、光泽较强、性脆易碎、内生裂隙发育、均一程度不如镜煤； 化学工艺性质介于镜煤与暗煤之间，灰分含量较低； 在煤层所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。 4. 暗煤 灰黑、光泽暗淡、致密坚硬、韧性较大； 层理不清晰、矿物质含量较多，成分复杂、对煤质影响大； 在煤层中所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。
3. 密度 指单位体积煤的质量（g/cm3）
影响因素（1）变质程度：越高、密度越大。
（2）煤岩成分：暗煤大、亮煤次之、镜煤更次之。
分类： （1）真密度
《煤岩分析知识》课件
03 煤岩分析的应用
煤质评价
煤质评价是煤岩分析的重要应用之一，通过对煤的物理性 质、化学成分、工艺性能等方面的测定和分析，确定煤的 质量和用途。
煤质评价在煤炭资源开发、加工利用和贸易等方面具有重 要意义，有助于合理利用煤炭资源，提高煤炭利用率和经 济效益。
煤炭分类
煤炭分类是煤岩分析的重要应用之一 ，通过对煤的岩相组成、化学成分、 工艺性能等方面的测定和分析，将煤 炭分成不同的类别。
密度是指单位体积内煤岩的质量，硬度则是指煤岩抵抗外力 刻划或压入的能力。不同种类的煤岩具有不同的密度和硬度 ，这些性质的变化也会随着煤化程度的加深而发生变化。
煤岩的化学性质
煤岩的化学性质包括可燃性、还原性、酸碱性和氧化性等。这些性质决定了煤岩在燃烧、还原、酸碱反应和氧化反应等方面 的化学行为。
可燃性是煤岩最重要的化学性质之一，它决定了煤岩作为燃料的使用价值。还原性和酸碱性则影响着煤岩在高温高压下的反 应行为，对于煤化工和气化过程具有重要的意义。氧化性则与煤岩的储存和运输有关，因为氧化作用可能导致煤岩变质和自 燃等问题。
煤炭燃烧特性分析
煤炭燃烧特性分析是煤岩分析的重要 应用之一，通过对煤的燃烧反应、燃 烧产物、燃烧过程等方面的测定和分 析，研究煤炭的燃烧特性和规律。
VS
煤炭燃烧特性分析有助于指导煤炭燃 烧设备的优化设计和运行管理，提高 燃烧效率，减少污染物排放。
04 煤岩分析技术的发展趋势
煤岩分析技术的研究现状
《煤岩分析知识》ppt 课件
目录
Contents
• 煤岩分析概述 • 煤岩的组成与结构 • 煤岩分析的应用 • 煤岩分析技术的发展趋势 • 煤岩分析的实践案例
01 煤岩分析概述
煤岩分析的定义
第四章煤与含煤岩系
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。
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。
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
2021/3/1
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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
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。
能源地质学 第三章 含煤岩系及煤层
2.识别标志：
（1）煤层底板或基底岩层界面呈不规则起伏，而煤 层顶板界面比较平整，即“顶平底不平”。
2.煤层
（2）煤层厚度变化急剧而不规则，且通常位于含煤岩系剖面
的底部或下部。
2.煤层 （3）基底古地形低洼处煤层 增厚，向凸起部位变薄或尖 灭。煤层的分层或层理被下 伏基底岩层界面所截，上下 分层呈超覆关系。
2.煤层
河流体系的成煤特征：
一方面，作为一种建造性的地质营力，创造了成煤的 场所和条件；
另一方面，作为一种改造性的地质营力，侵蚀和破坏着 泥炭层或煤层。
无论是河流沉积体系充填的山间冲积平原，还是大型陆 表海周边充填的开阔冲积平原都是成煤的重要场所。
2.煤层
3.煤层与顶板的接触关系
（1）明显接触：明显接触是指煤层与顶板接触 界限分明，界面平整，反映了沉积环境的迅速 变化（如：灰岩、粉砂岩）
（2）过渡接触：过渡接触是指顶板和煤层之间 夹有薄层炭质泥岩、泥岩，或炭质泥岩与煤薄 层的互层（俗称伪顶），反映了泥炭沼泽向覆 水盆地的逐渐演化。
（3）冲蚀接触：冲蚀接触通常表现为冲积相砂 砾岩对下伏煤层的冲蚀（如：冲积河道）。
2.煤层
（二）煤层顶板、底板 1.概念
在正常地层层序情况下，直接位于煤层之下的岩层，称为煤层底 板；而煤层的直接上覆岩层，称为煤层顶板。
2.顶板与底板岩性特征
煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见，富含植物根茎化石和不规则 滑面，俗称根土岩。但并非所有煤层之下都有根土岩，可能与异地 堆积有关。
煤层顶板的岩石类型多种多样，最常见的是泥岩、粉砂岩、砂岩 和石灰岩，这主要取决于泥炭沼泽所处的沉积环境。
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4
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5
图 5-5 冲积扇沉积体系有利成煤部位示意图 1-扇间洼地； 2-中扇朵体间洼地； 3-扇尾地带； 4、5-扇前缘外侧与河湖海的过渡地带
（1）煤层底板或基底岩层界面呈不规则起伏，而煤 层顶板界面比较平整，即“顶平底不平”。
2.煤层
（2）煤层厚度变化急剧而不规则，且通常位于含煤岩系剖面
的底部或下部。
2.煤层 （3）基底古地形低洼处煤层 增厚，向凸起部位变薄或尖 灭。煤层的分层或层理被下 伏基底岩层界面所截，上下 分层呈超覆关系。
2.煤层
河流体系的成煤特征：
一方面，作为一种建造性的地质营力，创造了成煤的 场所和条件；
另一方面，作为一种改造性的地质营力，侵蚀和破坏着 泥炭层或煤层。
无论是河流沉积体系充填的山间冲积平原，还是大型陆 表海周边充填的开阔冲积平原都是成煤的重要场所。
2.煤层
3.煤层与顶板的接触关系
（1）明显接触：明显接触是指煤层与顶板接触 界限分明，界面平整，反映了沉积环境的迅速 变化（如：灰岩、粉砂岩）
（2）过渡接触：过渡接触是指顶板和煤层之间 夹有薄层炭质泥岩、泥岩，或炭质泥岩与煤薄 层的互层（俗称伪顶），反映了泥炭沼泽向覆 水盆地的逐渐演化。
（3）冲蚀接触：冲蚀接触通常表现为冲积相砂 砾岩对下伏煤层的冲蚀（如：冲积河道）。
2.煤层
（二）煤层顶板、底板 1.概念
在正常地层层序情况下，直接位于煤层之下的岩层，称为煤层底 板；而煤层的直接上覆岩层，称为煤层顶板。
2.顶板与底板岩性特征
煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见，富含植物根茎化石和不规则 滑面，俗称根土岩。但并非所有煤层之下都有根土岩，可能与异地 堆积有关。
煤层顶板的岩石类型多种多样，最常见的是泥岩、粉砂岩、砂岩 和石灰岩，这主要取决于泥炭沼泽所处的沉积环境。
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图 5-5 冲积扇沉积体系有利成煤部位示意图 1-扇间洼地； 2-中扇朵体间洼地； 3-扇尾地带； 4、5-扇前缘外侧与河湖海的过渡地带
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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
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
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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
5
（4）脂类化合物 • 脂类化合物主要指不溶于水，而溶于醚、苯、氯
第六章 煤与含煤岩系
§6-1 成煤作用 §6-2 煤的物质组成、性质和分类 §6-3 含煤岩系及煤田
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§6-1 成煤作用
一、成煤的原始物质
植物
低等植物 高等植物
腐泥煤 D前
腐植煤
C-P蕨类 T-J裸子
E-N被子
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（1）碳水化合物：
纤维素
半纤维素 植物的细胞壁
果胶质
经氧化→H2O、CO2、CH4 经水解→纤维二糖、葡萄糖 半纤维素及果胶质的化学组成和性质是与 纤维素相近，但比纤维素更易水解为糖类和 酸
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（3）残植化作用 凝胶化作用和丝炭化作用的产物在介质水流畅通，
氧充足条件下，被充分分解破坏，并被流水带走， 稳定组分大量富集的过程。
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结构镜质体1（红）、树脂体（黄）
17
甘肃礼县任家湾，J2，延安组52煤层，透射光。
17
18
科达木结构镜质体，横切面，近正方形或近等径多边形大管胞
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分解，在泥炭、褐煤中常见有蜡质 • ③树脂 • 树脂是植物分泌组织在生长过程中的分泌物质，
具有保护作用。 • 化学性质极为稳定，成煤过程中可完整保存下来
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④角质与木栓质 • 角质与木栓质都是植物保护组织产生的物质。 • 角质是构成角质层的主要成分，它是脂肪酸脱水或
聚合作用的产物，主要成分是各种角质酸。木栓质 是构成植物的木栓层的主要成分。 • 角质和木栓质的化学性质稳定，因而由它们形成的 植物组织常保存于煤中。 ⑤孢粉质 • 孢粉质是构成植物孢子与花粉外壁的主要有机组分 • 化学性质甚为稳定，成煤过程中可完整保存下来
仿等有机质溶剂的有机化合物 ①脂肪：属长链脂肪酸的甘油脂。 • 低等植物含脂肪多，藻类中含量可达20％； • 高等植物含脂肪一般为1％～2％，大多集中于孢
子、种子或茎皮、树皮中。 • 在成煤过程中被水解生成脂肪酸，脂肪酸参与成
、叶和果实的表皮上，具
有防止水分流失和保护植物免遭伤害。 • 蜡质化学成分复杂，但化学性质稳定、不易遭受
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二、成煤作用
成煤作用—从植物遗体堆积到转变成煤的一系列 演变过程。包括： 泥炭化作用 煤化作用
（一）泥炭化作用阶段 1.腐泥化作用—低等植物和浮游生物遗体在 湖泊和海湾环境中转变成腐泥的生物化学作 用。
环境：深水 物质：蛋白质、脂肪
产物：富水絮状胶体（腐胶质）
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2.泥炭化作用—高等植物遗体在泥炭沼泽中 经历复杂的生物化学和物理化学变化转变 成泥炭的过程。
• 随着植物遗体的堆积和分解，从沼泽的表层到底 层，氧化环境逐渐转化为还原环境。
• 这时氧化分解作用逐渐减弱，在厌氧细菌的参与 下，发生了分解产物之间的合成作用和分解产物 与未分解的植物遗体之间的相互作用，形成了新 的合成物质——腐植酸和沥青质等。
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植物组成部分在不同的转变条件下形成成分和性 质不同的物质： （1）弱氧化～还原条件下发生凝胶化作用，形成 腐植酸和沥青质，成为凝胶化组分。 凝胶化作用是在沼泽中，水体较为停滞，不太深 的覆水条件下。 一方面进行生物化学变化，厌氧细菌将木质素、纤 维素分解，形成腐植酸和沥青质； 另一方面进行胶体化学变化，木质素组织在水浸泡 下吸水膨胀，消失细胞壁和细胞腔。
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（2）在强氧化条件下，发生丝炭化作用，产生丝炭 组分。
丝炭化物质的形成是由于氧化作用和脱氢、脱水作 用。它是在沼泽覆水程度起了变化，当沼泽表面 变得比较干燥，氧的供给较为充分的条件下发生 的。
氧化过程中有机物质在微生物参与下，由于失去被 氧化的原子团而脱氢、脱水，碳含量相对增加。
当氧化到一定阶段后，植物遗体迅速转入覆水较深 的弱氧化～还原条件下，或被泥砂所覆盖与空气 隔绝中断了氧化作用，随后在煤化过程中转变成 丝炭。
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24
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结构镜质体1，细胞腔中充填粘土和微粒体
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结构镜质体1，细胞腔中充填树脂体
26
结构镜质体，胞腔充填树脂体
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微三合煤；基质镜质体，角质体，粗粒体，微粒体
30
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富氢基质镜质体，角质体，碎屑壳质体
31
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与C同视域，显示C中各种显微组分的荧光特征
32
32
富氢基质镜质体，黑色条带状荧光体，大孢子体
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科达木结构镜质体，径切面，显示交叉场和紧挤的纹孔
19
20
松木结构木质体，横切面，
显示生长轮，早、晚材树脂道
20
21
松木结构木质体，横切面，
显示薄壁细胞及胞间隙
21
22 鳞木结构镜质体，次生木质部，梯纹管胞
22
23 松柏—银杏结构镜质体，（木质部）横切面
23
结构镜质体1，细胞腔中充填粘土
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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
35
35
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
39
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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
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（4）脂类化合物 • 脂类化合物主要指不溶于水，而溶于醚、苯、氯
第六章 煤与含煤岩系
§6-1 成煤作用 §6-2 煤的物质组成、性质和分类 §6-3 含煤岩系及煤田
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§6-1 成煤作用
一、成煤的原始物质
植物
低等植物 高等植物
腐泥煤 D前
腐植煤
C-P蕨类 T-J裸子
E-N被子
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（1）碳水化合物：
纤维素
半纤维素 植物的细胞壁
果胶质
经氧化→H2O、CO2、CH4 经水解→纤维二糖、葡萄糖 半纤维素及果胶质的化学组成和性质是与 纤维素相近，但比纤维素更易水解为糖类和 酸
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（3）残植化作用 凝胶化作用和丝炭化作用的产物在介质水流畅通，
氧充足条件下，被充分分解破坏，并被流水带走， 稳定组分大量富集的过程。
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结构镜质体1（红）、树脂体（黄）
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甘肃礼县任家湾，J2，延安组52煤层，透射光。
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科达木结构镜质体，横切面，近正方形或近等径多边形大管胞
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分解，在泥炭、褐煤中常见有蜡质 • ③树脂 • 树脂是植物分泌组织在生长过程中的分泌物质，
具有保护作用。 • 化学性质极为稳定，成煤过程中可完整保存下来
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④角质与木栓质 • 角质与木栓质都是植物保护组织产生的物质。 • 角质是构成角质层的主要成分，它是脂肪酸脱水或
聚合作用的产物，主要成分是各种角质酸。木栓质 是构成植物的木栓层的主要成分。 • 角质和木栓质的化学性质稳定，因而由它们形成的 植物组织常保存于煤中。 ⑤孢粉质 • 孢粉质是构成植物孢子与花粉外壁的主要有机组分 • 化学性质甚为稳定，成煤过程中可完整保存下来
仿等有机质溶剂的有机化合物 ①脂肪：属长链脂肪酸的甘油脂。 • 低等植物含脂肪多，藻类中含量可达20％； • 高等植物含脂肪一般为1％～2％，大多集中于孢
子、种子或茎皮、树皮中。 • 在成煤过程中被水解生成脂肪酸，脂肪酸参与成
、叶和果实的表皮上，具
有防止水分流失和保护植物免遭伤害。 • 蜡质化学成分复杂，但化学性质稳定、不易遭受
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二、成煤作用
成煤作用—从植物遗体堆积到转变成煤的一系列 演变过程。包括： 泥炭化作用 煤化作用
（一）泥炭化作用阶段 1.腐泥化作用—低等植物和浮游生物遗体在 湖泊和海湾环境中转变成腐泥的生物化学作 用。
环境：深水 物质：蛋白质、脂肪
产物：富水絮状胶体（腐胶质）
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2.泥炭化作用—高等植物遗体在泥炭沼泽中 经历复杂的生物化学和物理化学变化转变 成泥炭的过程。
• 随着植物遗体的堆积和分解，从沼泽的表层到底 层，氧化环境逐渐转化为还原环境。
• 这时氧化分解作用逐渐减弱，在厌氧细菌的参与 下，发生了分解产物之间的合成作用和分解产物 与未分解的植物遗体之间的相互作用，形成了新 的合成物质——腐植酸和沥青质等。
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植物组成部分在不同的转变条件下形成成分和性 质不同的物质： （1）弱氧化～还原条件下发生凝胶化作用，形成 腐植酸和沥青质，成为凝胶化组分。 凝胶化作用是在沼泽中，水体较为停滞，不太深 的覆水条件下。 一方面进行生物化学变化，厌氧细菌将木质素、纤 维素分解，形成腐植酸和沥青质； 另一方面进行胶体化学变化，木质素组织在水浸泡 下吸水膨胀，消失细胞壁和细胞腔。
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（2）在强氧化条件下，发生丝炭化作用，产生丝炭 组分。
丝炭化物质的形成是由于氧化作用和脱氢、脱水作 用。它是在沼泽覆水程度起了变化，当沼泽表面 变得比较干燥，氧的供给较为充分的条件下发生 的。
氧化过程中有机物质在微生物参与下，由于失去被 氧化的原子团而脱氢、脱水，碳含量相对增加。
当氧化到一定阶段后，植物遗体迅速转入覆水较深 的弱氧化～还原条件下，或被泥砂所覆盖与空气 隔绝中断了氧化作用，随后在煤化过程中转变成 丝炭。
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结构镜质体1，细胞腔中充填粘土和微粒体
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结构镜质体1，细胞腔中充填树脂体
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结构镜质体，胞腔充填树脂体
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微三合煤；基质镜质体，角质体，粗粒体，微粒体
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富氢基质镜质体，角质体，碎屑壳质体
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与C同视域，显示C中各种显微组分的荧光特征
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富氢基质镜质体，黑色条带状荧光体，大孢子体
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科达木结构镜质体，径切面，显示交叉场和紧挤的纹孔
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松木结构木质体，横切面，
显示生长轮，早、晚材树脂道
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松木结构木质体，横切面，
显示薄壁细胞及胞间隙
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22 鳞木结构镜质体，次生木质部，梯纹管胞
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结构镜质体1，细胞腔中充填粘土