《第二章 沉积有机质的物质组成课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章 沉积有机质的物质组成课件（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 煤的物质组成 第二节 石油、天然气、油页 岩的物质组成,第二章 沉积有机质的物质组成,一、煤的岩石组成 二、煤的化学组成,第一节 煤的物质组成,（一）概述 思考题：研究煤的岩石组成有哪些方法？,一、煤的岩石组成,煤薄片,煤砖光片,粉煤光片,（二）煤的显微组成 1、显微组分的定义 光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本单位。 镜质组Vitrinite 有机显微组分 惰质组 Inertinite 壳质组 Exinite 无机显微组分 矿物质,2、 镜质组 煤中含量在5080%以上，强覆水、还原条件下经生 物化学和地球化学凝胶化作用而形成。 透射光下：橙红色、褐红色 反射光下：灰色、浅灰色，
2、具有弱的荧光性 性脆，裂隙和微孔隙发育 O较高，、挥发分中等，较低，粘结、结焦性好 加氢液化时转化率较高 煤化过程生成少量油，较多甲烷气 在煤层中呈透镜状产生,结构镜质体 按细胞保存程度和形态特征划分 无结构镜质体 碎屑镜质体 （1）结构镜质体 保存有植物的细胞结构 ，胞壁、胞腔清晰可辨。 结构镜质体 胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列 整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀。 结构镜质体 胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小， 大小不一，排列不规则,（2）无结构镜质体 显微镜下观察不到植物的细胞结构。 均质镜质体：透镜状或条带状产出，轮廓清楚， 成分均一，不含杂质。 基质镜质体：基质状，无固定形态
3、，成分非均一， 可包裹其它组分，矿物质含量较多。 胶质镜质体：充填植物胞腔中，或其它空腔中沉淀 成凝胶，成分均一 团块镜质体：呈圆形或椭圆形，常呈个体或群体出现， 团块状，轮廓清晰，成分均一。,（3）镜屑体 粒度小于10um，比较少见，泥炭阶段分解的植物或 腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在一起时不易区分，与 壳质组或惰质组在一起时，易于辨认。,3、壳质组（类脂组、稳定组） 透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色 反射光：深灰色，灰色、有突起，发黄色的荧光 腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重液 易分离 、Q、挥发分最高 液化 炼焦 生油 类型：孢子体角质体 藻类体荧光体 木栓体树脂体 沥青质体
4、渗透沥青质 壳屑体, 孢子体 孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下来的是其外胞壁。 特征：闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹饰。 异孢植物，有雌雄之分 同孢植物，无雌雄之分。 雌：大孢子 雄：小孢子 花粉： 种子植物的繁殖器 官，大小约为0.05 mm，与小孢子难 以分别。, 角质体 叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄 膜，不具有细胞结构。 特征：细长条状，一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐 薄壁角质体：厚520um 厚壁角质体：50um 取决于植物种类、植物组织、生长环境, 树脂体 植物分泌的产物：树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀 特征：边缘平滑，球形、卵形、纺锤形，充填于胞腔中，内
5、部均一，无细胞结构。 有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。, 木栓质体 树皮中木栓组织转变而来。 特征：数层至十几层扁平的长方形木栓细胞所形成，波浪状排列紧密，纵切面呈叠瓦状结构，横切面呈鳞片状结构，荧光呈现褐黄色或暗褐色，荧光色不均匀。木栓化细胞壁除纤维素和木质素外，还含有25-50%木栓体。, 藻类体 腐泥煤，腐植、腐泥煤，油页岩中常见。 结构藻类体藻类群体，厚壁单细胞藻类 特征：水平切面上呈圆形，垂直切面上呈透镜状，扇 状、纺锤状，外形清晰，边缘呈锯齿状，表面 呈蜂窝状或海绵状、放射状，纹层状，云朵状 轮廓。 层状藻类体 单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体 特征：水平切面呈扁平的小浑圆
6、体，垂直切面呈细 薄层状，个体小，长宽比大，不易辨认。, 沥青质体 类脂物质、藻类、浮游生物、细菌。 特征：无固定形态，基质状，线理状或细小透镜状产出。 随紫外线辐射时间加长，荧光性增强。 渗出沥青体 次生煤岩组分：充填于孔隙裂隙中 特征：母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮 黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈 褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的 重质烃类富集物。, 荧光质体 叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化 过程中的油或脂肪。 特征：呈小透镜状或粒状集合 体充填于细胞腔内或集 合成10-50um宽的薄层。 壳屑体 特征： 各种壳质组分的碎屑 体，不易与黏土矿物 区分
7、，但具有荧光性。,3、惰质组 在结焦过程中不软化，呈惰性。 成因： 植物遗体在缺水多氧的环境中，氧化而成。 森林火灾，植物不完全燃烧 C60 泥炭表层受真菌等微生物的腐解 强烈的煤化作用 特征： 透射光：不透明 反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起 高，中等，和挥发分低，热解不具有粘结性 显微组分：丝质体半丝质体粗粒体微粒体 菌类体惰屑体, 丝质体 植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层 中呈薄层状，透镜状。 显微亚组分：火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体 火焚丝质体 特征：细胞结构保存良好，细胞壁薄，胞间隙甚至 植物的年轮都能见到，性脆，呈星状、孤形 等碎片。 氧化丝质体 特征：细胞结
8、构保存较好，细胞壁较厚，有时胞腔 大小不一，排列不很整齐。 原生丝质体 特征：有些植物在生长过程中，能将黑色素沉淀 在细胞膜中。, 半丝质体 丝炭作用，半透明，可见结构。 透射光：深棕色，黑棕色 反射光：灰白色，灰色 粗粒体 无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状 成因： 泥炭强烈氧化和干燥作用 富脂类形成煤化丝质体 火焚泥炭 微粒体 特征：1um的圆形小颗粒，微粒状、细分散，各向异性 成因： 壳质组、富氢镜质组排出液态沥青后的残渣； 泥炭阶段氧化丝质体、半丝质体碎片。, 菌类体 菌孢子：真菌的繁殖器官，形态多样。 真菌体 菌丝：真菌的营养器官，单细胞连接而成。 菌核：由菌丝组成，形态
9、、大小相差悬殊。 特征：出现于第三纪煤中，圆形椭圆形，具蜂窝状结构。 非真菌体（似菌类体） 特征：出现于晚古生代煤中，为丝炭化的树脂体或团 块状镜质体，多呈园形、卵形或不规则状，没 有细胞结构。 部分菌类体，透射光：棕色、黑棕色；反射光：灰白、 灰白色，可归入半镜质组、镜质组中。, 惰屑体 特征：丝质体，半丝质体，菌类体碎片，110um， 菱角状，不规则状外形，轮廓清晰。 成因： 泥炭化阶段形成，真菌，放射菌氧化 森林火灾，搬运沉积 挤压破碎,思考题： 1. 镜质组各具体显微组分的成因联系？ 2. 在光学显微镜下如何鉴定显微组分？ 3. 聚集有机质与分散有机质中的显微组分种类、数量 有何区别？
10、,4、煤中的矿物质 （1）来源 原生矿物：生物体中带来， Ca、K、Mg、Na、 O、 Si、S、P、e、l等化合物，i、 Cu、 Mo、Zn、Co、V等微量元素。 同生矿物：外源矿物泥炭堆积时，搬运而来。 火山碎屑、粘土矿物、石英、长石、岩屑等。 内源矿物化学或生物化学成因。 黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、玉髓等。 后生矿物：埋藏演化中形成。 地下水活动、物理化学条件的变化形成： 方解石、石膏、黄铁矿、褐铁矿、高岭土、石英。 岩浆热液：石英、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等。,（2）种类 粘土矿物：高岭石，蒙脱石、伊利石 碳酸盐矿物：方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿 硫化物：黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿
11、 氧化物、氢氧化物：石英、蛋白质、玉髓、金红石、 赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿 盐类：氯化物、芒硝、石膏、磷灰石 重矿物：锆石、电气石、石榴子石，金红石、橄榄石等 微量元素：Ag、As、Ge、a、i、Sr、Ni、Mo,反射光下煤中常见矿物的鉴定标志,5高岭石； 6分散状粘土矿物； 7菱铁矿； 8方解石脉（正交偏光）,1充填胞腔的粘土矿物；2团块状和细分散状粘土矿物； 3结核状菱铁矿； 4后生脉状方解石,5充填胞腔的黄铁矿； 6结核状黄铁矿； 7团块状黄铁矿； 8石英,（三）显微煤岩组分分类方案 、ICCP分类 1957年提出，1974年被国际标准组织采用，1987年增补。 特征：侧重于化学工艺性质，
12、分大类显微组分组 以成因划分类显微组分、显微亚组分 以具体的植物种类划分种显微组分种 2、中国分类 （GB/T 155881995）,表 3-1 国际硬煤显微组分分类,续表3-1,表2-2 中国烟煤显微组分分类 与国际硬煤分类方案的差别,粗粒体1：相当于同煤级半丝质体，反射光下呈灰白色。 粗粒体2：相当于同煤级丝质体，反射光下呈亮白色、黄白色。 菌类体1：真菌菌类体，可见细胞结构。 菌类体2：氧化树脂体、似菌类体，不具细胞结构，见氧化裂纹。,（1）半镜质组（美国假镜质组、原苏联弱丝炭化组） 特征： 光性特征，物理性质，化学工艺性质介于 镜质组与惰质组之间，炼焦时可软化，但 一般不能变成塑性状态
13、； 反射光：棕色、红棕色 透射光：灰、浅灰色，微突起 daf、daf、原子比小于镜质组 密度、C daf、芳香度大于镜质组 （2）树皮体 由多层长方形细胞紧密排列而成，常呈迭瓦状，其 形态多为不规则块状。各细胞的色调常不均匀，具突起， 具绿黄色、黄色、褐黄色荧光。,a结构半镜质体，胞腔充填胶质镜质体；b结构半镜质体（左），均质半镜质体（右）；c基质半镜质体（中）；d基质半镜质体，团块半镜质体，小孢子体,c树皮体；d树皮体，弦切面，近等粒状细胞形态；e树皮体，叠瓦状构造；f树皮体，荧光体,a各向同性体；b各向同性体，粗、细粒镶嵌结构； c球粒状各向异性热解炭；d中间相小球体 反射正交偏光,e粗粒
14、镶嵌结构；f片状、纤维状粗粒镶嵌结构体； g球粒状各向异性热解炭；h各向异性丝质体 反射正交偏光,3、褐煤的显微组分分类,（四）显微煤岩类型,显微煤岩类型是各种显微煤岩组分的组合特征、 化学工艺性质、沉积环境的反映。 1、ICCP的分类 显微煤岩类型条带最小宽度为50um，即，最小覆盖 面积为5050um 侧重于煤的化学工艺性质的分类 以镜质组、壳质组、惰质组三组分为100%划分类型 微镜煤 V95% 单组分组类型组 微壳煤 E95% 微惰煤 I95%, 按主要显微组分、亚组分组再细划分为类型； 考虑优势组分命名，含量小于5%的不计； ICCP的镜质组=中国的镜质组+半镜质组； 精煤（矿物总量20%或硫化物含量5%，密度1.5g/cm3） 大致反映沉积环境,表3-4 微矿质煤分类, 矿物总量60%或硫化物含量20%，密度2.0g/cm3为矿质类型,2、成因分类 （1） 前苏联热姆丘日尼可夫和金兹堡分类 煤与煤层的形成
