p第四部分：第四部分： 煤的组成煤的组成 第四章第四章 煤的岩相组成煤的岩相组成 第五章第五章 煤的化学组成煤的化学组成 第六章第六章 煤的族组成煤的族组成 第四章第四章 煤的岩相组成煤的岩相组成 主要内容：主要内容：p （（1）煤岩组成的研究方法）煤岩组成的研究方法p （（2）有机显微组分及其成因）有机显微组分及其成因 Coal Chemistry 1、什么是煤岩学？、什么是煤岩学？ 用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质2、煤岩学研究方法、煤岩学研究方法 宏观方法－宏观方法－用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕色、用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕色、光泽、硬度、断口等特征，识别光泽、硬度、断口等特征，识别煤岩类型煤岩类型、、判断煤的性质判断煤的性质 微观方法－微观方法－用显微镜研究煤用显微镜研究煤 第一节 概述 透射光下：透射光下：薄片薄片 2×2 cm，厚，厚 0.02 mm。
根据颜色、形态和根据颜色、形态和结构识别结构识别显微煤岩组分显微煤岩组分、判断煤的性质；、判断煤的性质； 反射光下：反射光下：光片光片 直径直径 2 cm，厚，厚1.5-2 cm 圆柱体在普通反圆柱体在普通反射光或油浸反射光下，根据颜色、形态、结构、突起、反光性射光或油浸反射光下，根据颜色、形态、结构、突起、反光性等特征识别煤岩组分、判断煤的性质等特征识别煤岩组分、判断煤的性质 光片光片分为煤光片和粉光片（砖光片）分为煤光片和粉光片（砖光片）微观方法－微观方法－用显微镜研究煤用显微镜研究煤 Coal Chemistry第二节第二节 煤的显微组分煤的显微组分 煤的显微组分煤的显微组分(maceral, micropetrological unit)，是指煤，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：在显微镜下能能够区别和辨识的基本组成成分分为： 有机显微组分：有机显微组分：在显微镜下能观察到的煤中成煤原始植物在显微镜下能观察到的煤中成煤原始植物组织转变而成的显微组分组织转变而成的显微组分 无机显微组分：无机显微组分：在显微镜下能观察到的无机矿物质。
在显微镜下能观察到的无机矿物质 1、煤的有机显微组分 腐腐植植煤煤的的有有机机显显微微组组分分包包括括：：镜镜质质组组、、惰惰质质组组和和壳壳质质组组在显微镜下的特征是：在显微镜下的特征是：镜镜质质组组：：透透射射光光下下呈呈橙橙红红色色，，透透明明或或半半透透明明，，较较均均一一，，不不含含或或少少含含矿矿物物质质，，见见垂垂直直裂裂纹纹普普通通反反射射光光下下呈呈灰灰色色，，油油浸浸反反射射光下呈深灰色，无突起光下呈深灰色，无突起惰惰质质组组：：透透射射光光下下呈呈黑黑色色，，不不透透明明反反射射光光下下突突起起高高，，呈呈白白色色，，油浸反射光时呈亮白色油浸反射光时呈亮白色壳壳质质组组：：透透射射光光下下透透明明到到半半透透明明，，呈呈黄黄色色或或橙橙红红色色，，轮轮廓廓清清晰晰，，外外形形特特殊殊普普通通反反射射光光下下大大多多有有突突起起，，呈呈深深灰灰色色，，油油浸浸反反射射光下－灰黑色或黑灰色光下－灰黑色或黑灰色 1.1 镜质组（又称凝胶化组分）的成因 通过通过凝胶化作用凝胶化作用形成成煤植物的组织在气流形成成煤植物的组织在气流闭塞、积水较深的沼泽环境下，产生极其复杂的闭塞、积水较深的沼泽环境下，产生极其复杂的变化。
一方面是植物组织在微生物作用下，分解、变化一方面是植物组织在微生物作用下，分解、水解、化合形成新的化合物水解、化合形成新的化合物并破坏植物组织器官并破坏植物组织器官的细胞结构的细胞结构；另一方面植物组织在沼泽水的浸泡；另一方面植物组织在沼泽水的浸泡下吸水膨胀，下吸水膨胀，使植物细胞结构变形、破坏乃至消使植物细胞结构变形、破坏乃至消失失，或进一步再分解为凝胶的过程植物组织经，或进一步再分解为凝胶的过程植物组织经凝胶化作用并经煤化作用后形成凝胶化组分（镜凝胶化作用并经煤化作用后形成凝胶化组分（镜质组）镜质组是煤中最主要煤岩组分，含量质组）镜质组是煤中最主要煤岩组分，含量50－－80％，甚至％，甚至90％ 根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为：：结构镜质体，无结构镜质体和碎屑体结构镜质体，无结构镜质体和碎屑体 1.2、惰质组（又称丝质组）的成因 惰质组是通过惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用丝炭化作用或火焚作用形成 丝炭化作用：丝炭化作用：成煤植物的组织在积水较少、湿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，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成为凝胶化组分 火焚作用：火焚作用：有的丝炭化组分是由于古代沼泽森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，胞壁薄煤中细胞壁没有发生吸水膨胀，因此，胞壁薄煤中含量在含量在10－－20％，对煤的性质有重要影响％，对煤的性质有重要影响 1.3、壳质组（又称稳定组）的成因 壳壳质质组组又又称称稳稳定定组组，，是是由由成成煤煤植植物物中中化化学学稳稳定定性性强强的的组组织织器器官官转转化化而而来来的的在在泥泥炭炭化化作作用用阶阶段段，，因因化化学学稳稳定定性性强强，，没没有有遭遭受受生生物物化化学学作作用用的的破破坏坏而而保保存存在在煤煤中中，，经经煤煤化化作作用用后转化为稳定组分。
后转化为稳定组分 煤煤中中常常见见的的稳稳定定组组分分有有：：孢孢子子体体、、花花粉粉体体、、树树脂脂体体、、角角质质体体、、木木栓栓体体等等稳稳定定组组分分在在透透射射光光下下透透明明到到半半透透明明，，呈呈现现黄黄色色到到橙橙红红色色，，轮轮廓廓清清楚楚，，外外形形特特殊殊；；在在反反射射光光下下呈呈现现深深灰灰色，大多数有突起色，大多数有突起 稳稳定定组组分分在在煤煤中中的的含含量量不不大大，，对对煤煤的的性性质质影影响响很很小小个个别别情情况况下下，，有有稳稳定定组组分分富富集集的的煤煤出出现现，，如如乐乐平平树树皮皮煤煤、、抚抚顺顺烛烛煤煤稳稳定定组组分的氢含量高，发热量高分的氢含量高，发热量高 2、 煤中的矿物质——无机显微成分 煤的无机显微成分主要是指粘土矿物、黄铁矿、石英、方煤的无机显微成分主要是指粘土矿物、黄铁矿、石英、方解石等，在显微镜下可以进行区分解石等，在显微镜下可以进行区分 粘土类矿物：粘土类矿物：高岭石，伊利石，水云母，高岭石，伊利石，水云母，… 硫化物类矿物：硫化物类矿物：黄铁矿，白铁矿，黄铁矿，白铁矿，… 碳酸盐类矿物：碳酸盐类矿物：方解石，菱铁矿，方解石，菱铁矿，… 氧化物类矿物：氧化物类矿物：石英，石英，… 硫酸盐类矿物：硫酸盐类矿物：石膏，石膏，… Coal Chemistry第三节 显微煤岩组分的反射率 在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之比在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之比称为反射率。
称为反射率反射率可以在空气中即干物镜下测定，以反射率可以在空气中即干物镜下测定，以R(%)表示；也表示；也可以在油浸物镜下测定，以可以在油浸物镜下测定，以Ro(%)表示从长焰煤到无烟煤，表示从长焰煤到无烟煤，Ro增加十增加十几倍，而几倍，而R只增加两三倍在与煤层层面成任意交角的切面上最大反射只增加两三倍在与煤层层面成任意交角的切面上最大反射率不变，而最小反射率则随交角不同而变化率不变，而最小反射率则随交角不同而变化在三种有机显微组分中，在三种有机显微组分中，随煤化程度的变化，只有镜质组呈现较为均匀的变化，随煤化程度的变化，只有镜质组呈现较为均匀的变化，因此，一因此，一般将油浸物镜下测定的镜质组最大反射率般将油浸物镜下测定的镜质组最大反射率Romax作为分析比较的指标作为分析比较的指标 煤的反射率是煤岩学定量研究煤性质的重要指标，特别是在反映煤煤的反射率是煤岩学定量研究煤性质的重要指标，特别是在反映煤的变质程度、预测煤的粘结性，用于煤炭分类、指导煤炭加工利用等方的变质程度、预测煤的粘结性，用于煤炭分类、指导煤炭加工利用等方面，具有十分重要的实用价值面，具有十分重要的实用价值。
Coal Chemistry第四节 煤的岩石类型 根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等，根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等，利用肉眼或放大镜可以区分的煤的基本组成单利用肉眼或放大镜可以区分的煤的基本组成单位，包括位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭镜煤、亮煤、暗煤和丝炭在显微镜在显微镜下观察，镜煤和丝炭是单一成分，亮煤和暗煤下观察，镜煤和丝炭是单一成分，亮煤和暗煤是混合成分是混合成分 1、 腐植煤的煤岩类型1.1 镜煤镜煤 镜煤呈黑色，光泽最强，质地均匀，性脆，断口多呈贝镜煤呈黑色，光泽最强，质地均匀，性脆，断口多呈贝壳状，内生裂隙特别发育在煤层中镜煤常呈透镜状或条壳状，内生裂隙特别发育在煤层中镜煤常呈透镜状或条带状，大多厚几毫米到带状，大多厚几毫米到1～～2cm，有时呈线理状夹在亮煤或，有时呈线理状夹在亮煤或暗煤中镜煤的显微组成单一，主要是植物的木质纤维组暗煤中镜煤的显微组成单一，主要是植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成的镜质组织经凝胶化作用形成的镜质组 性质：性质：V、、H高，粘结性强，矿物质含量少高，粘结性强，矿物质含量少 1.2 丝炭 丝炭外观象木炭，颜色灰黑，具有明显的纤维状丝炭外观象木炭，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，大多厚量一般不多，常呈扁平透镜体，大多厚1～～2mm至几至几mm，有时也能形成不连续的薄层在显微镜下观察，，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，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：性质：致密坚硬、比重大，致密坚硬、比重大，H低、低、C高，高，V低，无低，无粘结性，可选性差，孔隙大粘结性，可选性差，孔隙大 1.3 亮煤 颜色深黑，光泽较强，仅次于镜煤，性较脆，内生裂隙颜色深黑，光泽较强，仅次于镜煤，性较脆，内生裂隙发育亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细纹发育亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细纹理，内生裂隙发育程度不及镜煤在显微镜下观察，亮理，内生裂隙发育程度不及镜煤在显微镜下观察，亮煤组成比较复杂，它以镜质组为主，并含有不同数量的煤组成比较复杂，它以镜质组为主，并含有不同数量的惰质组、壳质组和矿物质。
亮煤是最常见的宏观煤岩成惰质组、壳质组和矿物质亮煤是最常见的宏观煤岩成分，不少煤层是以亮煤为主组成的，有的整个煤层都是分，不少煤层是以亮煤为主组成的，有的整个煤层都是亮煤组成的亮煤组成的 性质：性质：亮煤的性质接近镜煤，但由于惰质组和矿物质的亮煤的性质接近镜煤，但由于惰质组和矿物质的存在，质量比镜煤差存在，质量比镜煤差 1.4 暗煤 光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密，比重大，内生裂隙不光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密，比重大，内生裂隙不发育，坚硬而具韧性，断面粗糙暗煤也是煤层中常见的发育，坚硬而具韧性，断面粗糙暗煤也是煤层中常见的宏观煤岩成分，在煤层中，可以由暗煤为主形成较厚的分宏观煤岩成分，在煤层中，可以由暗煤为主形成较厚的分层，甚至单独成层在显微镜下观察，暗煤组成复杂，一层，甚至单独成层在显微镜下观察，暗煤组成复杂，一般镜质组较少，矿物质含量较高般镜质组较少，矿物质含量较高 性质：性质：取决于各组分的含量，如富含壳质组分，取决于各组分的含量，如富含壳质组分，V、、H高，粘结性强；富含惰质组分，矿物含量高，密度大，高，粘结性强；富含惰质组分，矿物含量高，密度大，V低、弱粘结。
低、弱粘结 腐植煤的岩石类型与显微组分之间的关系 2、煤的光泽岩石类型 煤的光泽岩石类型：煤的光泽岩石类型： 一一般般按按平平均均光光泽泽强强度度把把煤煤的的光光泽泽岩岩石石类类型型依依次划分为四种基本类型次划分为四种基本类型Ø光亮煤、光亮煤、Ø半亮煤、半亮煤、Ø半暗煤半暗煤Ø暗淡煤暗淡煤 3 煤岩学的应用煤岩学的应用（（1）煤的成因研究）煤的成因研究 在在显显微微镜镜下下观观察察煤煤的的薄薄片片,可可以以确确定定成成煤煤植植物物的的种种类类，， 根根据据煤煤中中保保存存的的植植物物遗遗体体(表表皮皮,孢孢子子,花花粉粉)，，确确定定成成煤煤植植物物的的种种属2）煤的可选性研究）煤的可选性研究 煤煤中中矿矿物物质质的的种种类类、、粒粒度度、、数数量量及及其其分分布布特特征征对对煤煤的的可可选选性性影影响响极极大大通通过过研研究究显显微微组组分分(包包括括无无机机显显微微组组分分)的的组组成成与与其其可可选选性性关关系系的的研研究究，，可可以以预预测测煤煤的的可可选选性性，，选选择择合合理理的的破破碎粒度、选煤工艺和流程碎粒度、选煤工艺和流程。
3）评价煤质、指导煤炭加工利用）评价煤质、指导煤炭加工利用 在在煤煤质质评评价价和和指指导导煤煤炭炭加加工工利利用用时时，，经经常常出出现现一一些些仅仅用用化化学学分分析析的的方方法法所所不不能能解解释释的的现现象象，，而而需需应应用用煤煤岩岩学学的的方方法法才才能解决 结构镜质体结构镜质体 徐州夏桥徐州夏桥 太原组太原组16煤层煤层 透射光透射光 95× 无结构镜质体－均质镜质体无结构镜质体－均质镜质体 徐州张小楼徐州张小楼 下石盒子组下石盒子组1煤层煤层 透射光透射光 135 × Coal Chemistry无结构镜质体－均质镜质体无结构镜质体－均质镜质体 湖南涟邵恩口湖南涟邵恩口 龙潭组龙潭组2煤层煤层 油浸油浸反射光反射光 270 × 惰质组，丝质体－微丝煤惰质组，丝质体－微丝煤 山西朔县杨涧山西朔县杨涧 山西组山西组4煤层煤层 透射光透射光55 × 惰质组－丝质体，惰质组－丝质体，“星状星状”结构结构 贵州盘县龙潭组贵州盘县龙潭组C12煤层煤层 油浸反射光油浸反射光 270 × 壳质组－孢子体壳质组－孢子体 孢子囊孢子囊 徐州张小楼徐州张小楼 山西组山西组7煤层煤层 反射荧光反射荧光 蓝光激发蓝光激发 135 × 壳质组－角质体，渗出沥青体壳质组－角质体，渗出沥青体 徐州张小楼徐州张小楼 山西组山西组7煤层煤层 反射荧光反射荧光 蓝光激发蓝光激发 230 × p煤岩学的研究方法有哪几类？薄片和光片有何区别？煤岩学的研究方法有哪几类？薄片和光片有何区别？p煤的显微组分有哪几种？有机显微煤岩组分有哪几种？煤的显微组分有哪几种？有机显微煤岩组分有哪几种？p从煤的生成过程分析凝胶化作用和镜质组的形成。
从煤的生成过程分析凝胶化作用和镜质组的形成p什么是丝炭化作用？惰质组的成因有哪几种？什么是丝炭化作用？惰质组的成因有哪几种？p壳质组是如何形成的？壳质组是如何形成的？p从成因角度分析惰质组与凝胶化组分的关系从成因角度分析惰质组与凝胶化组分的关系p煤的岩石类型有哪几种？各自的特征是什么？煤的岩石类型有哪几种？各自的特征是什么？p区分煤的岩石类型需要利用煤的哪些外观性质或特征？区分煤的岩石类型需要利用煤的哪些外观性质或特征？ Coal Chemistry 。