煤的组成-岩石组成
第二节 煤的显微组分
煤的显微组分(macerals, 煤的显微组分(macerals, micropetrological constituents), constituents),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: 的基本组成成分。分为: 有机显微组分:在显微镜下能观察到的煤中成煤原 有机显微组分: 始植物组织转变而成的显微组分。 始植物组织转变而成的显微组分。 无机显微组分:在显微镜下能观察到的无机矿物质。 无机显微组分:在显微镜下能观察到的无机矿物质。
1.3、壳质组( exinite又称稳定组)的成因 1.3、壳质组( 又称稳定组)
壳质组又称稳定组, 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, 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, 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壳质组。 保存在煤中,经煤化作用后转化为壳质组。
1、煤的有机显微组分
腐植煤的有机显微组分包括:镜质组vitrinite 、惰 腐植煤的有机显微组分包括:镜质组vitrinite 质组inertinite和壳质组 和壳质组exinite 在显微镜下的特征是: 质组inertinite和壳质组exinite 。在显微镜下的特征是: (3) 壳 质 组 : 透 射 光 下 透 明 transparent 到 半 透 明 translucent,呈黄色或橙红色salmon pink,轮廓profile translucent,呈黄色或橙红色salmon pink,轮廓profile 清晰,外形特殊。普通反射光下大多有突起 呈深灰色, 大多有突起, 清晰,外形特殊。普通反射光下大多有突起,呈深灰色, 油浸反射光下-灰黑色或黑灰色。 油浸反射光下-灰黑色或黑灰色。
1.2、惰质组( inertinite又称丝质组 1.2、惰质组( inertinite又称丝质组)的成因 又的丝炭化组分是由于古代沼泽 (2)火焚作用 火焚作用burning: 森林火灾后,由烧焦的炭化组织转化而来的,称为火焚 森林火灾后,由烧焦的炭化组织转化而来的, 丝质体。在显微镜下观察,该类丝炭化组分细胞结构完 丝质体。在显微镜下观察, 整清晰,且由于没有经受凝胶化作用,细胞壁没有发生 整清晰,且由于没有经受凝胶化作用, 吸水膨胀,因此,胞壁薄。煤中含量在10-20%,对煤 %,对煤 吸水膨胀,因此,胞壁薄。煤中含量在10-20%, 的性质有重要影响。 的性质有重要影响。
1.2、惰质组( 1.2、惰质组(inertinite又称丝质组)的成因 又称丝质组)
惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用形成。 惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用形成。 丝炭化作用或火焚作用形成 (1)丝炭化作用fusinization:成煤植物的组织在积水较 (1)丝炭化作用 丝炭化作用fusinization: 湿度不足的条件下,木质纤维组织经过: 少、湿度不足的条件下,木质纤维组织经过: 脱水作用dehydration和缓慢的氧化作用后xidation, 脱水作用dehydration和缓慢的氧化作用后xidation, 和缓慢的氧化作用 又转入缺氧的 缺氧的anoxic环境 环境, 又转入缺氧的anoxic环境,进一步经煤化作用后转化为惰 质组分。 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, 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。 用成为凝胶化组分。
第一节 概述summarization
2、煤岩学研究方法 (2) 微观方法microscopical method -用显微镜研究 微观方法microscopical 透射光、 煤 :透射光、反射光 透射光下transmission light:薄片slice/thin 透射光下transmission light:薄片slice/thin coal sections 2×2 cm,厚 0.02 mm。 根据颜色colour、形态 cm, mm。 根据颜色colour、 form和结构 form和结构constructure识别显微煤岩组分 和结构constructure识别 识别显微煤岩组分 micropetrological constituents、判断煤的性质; constituents、判断煤的性质;
1、煤的有机显微组分
腐植煤的有机显微组分包括:镜质组vitrinite 、惰 腐植煤的有机显微组分包括:镜质组vitrinite 质组inertinite和壳质组 和壳质组exinite 在显微镜下的特征是: 质组inertinite和壳质组exinite 。在显微镜下的特征是: (2) 惰质组 : 透射光下 呈黑色 , 不透明 。 反射光下 突起 惰质组: 透射光下呈黑色 不透明。 反射光下突起 呈黑色, 呈白色,油浸反射光时呈亮白色。 高,呈白色,油浸反射光时呈亮白色。
1.1 镜质组(vitrinite又称凝胶化组分)的形成 镜质组(vitrinite又称凝胶化组分 又称凝胶化组分)
(2)另一方面植物组织在沼泽水的浸泡immersion下吸 另一方面植物组织在沼泽水的浸泡 植物组织在沼泽水的浸泡immersion下吸 水膨胀swell,使植物细胞结构变形、破坏乃至消失, 水膨胀swell,使植物细胞结构变形、破坏乃至消失, 或进一步再分解为凝胶gel的过程 的过程。 或进一步再分解为凝胶gel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(镜质组)。镜质组是煤中最主要煤岩组分, )。镜质组是煤中最主要煤岩组分 化组分(镜质组)。镜质组是煤中最主要煤岩组分, 含量50-80%,甚至90%。 %,甚至 含量50-80%,甚至90%。
主要内容: 主要内容: (1)煤岩组成的研究方法 (2)有机显微组分及其成因
第一节 概述summarization
1、什么是煤岩学 Coal petrology / petrography? petrography? 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 (1)宏观方法macroscopical method-用肉眼naked eye 宏观方法macroscopical method-用肉眼naked 或放大镜magnifier/magnifying glass观察煤 观察煤, 或放大镜magnifier/magnifying glass观察煤,根据其颜色 colour 、条痕色striation colour、光泽luster、裂隙 条痕色striation colour、光泽luster fissure/crack和断口fracture等 识别煤岩类型 fissure/crack和断口fracture等,识别煤岩类型lithotype、 煤岩类型lithotype、 判断煤的性质。 判断煤的性质。
1.3、壳质组( exinite又称稳定组)的成因 1.3、壳质组( exinite又称稳定组 又称稳定组)
煤中常见的壳质组分有: 煤中常见的壳质组分有: 孢子体sporophyte; 孢子体sporophyte; 树脂体rosin; 树脂体rosin; 木栓体phellem等 木栓体phellem等 壳 质 组 在 透 射 光 下 透 明 transparent 到 半 透 明 translucent ,呈现黄色到橙红色salmon pink ,轮廓清 呈现黄色到橙红色 橙红色salmon 外形特殊;在反射光下呈现深灰色,大多数有突起。 楚,外形特殊;在反射光下呈现深灰色,大多数有突起。 花粉体pollen 花粉体pollen
1.1 镜质组(vitrinite又称凝胶化组分)的形成 镜质组(vitrinite又称凝胶化组分 又称凝胶化组分)
通过凝胶化作用 通过凝胶化作用gelation形成。成煤植物的组织在气 凝胶化作用gelation形成 形成。 流闭塞、积水较深的沼泽环境下,产生极其复杂的变化。 流闭塞、积水较深的沼泽环境下,产生极其复杂的变化。 主要发生两方面的变化: 主要发生两方面的变化: (1)一方面是植物组织tissue在微生物作用下,发生: 一方面是植物组织 是植物组织tissue在微生物作用下 发生: 在微生物作用下, 分解decomposition 分解decomposition 水解hydrolyzation 水解hydrolyzation 化合combination形成新的化合物 化合combination形成新的化合物并破坏植物组织 形成新的化合物并破坏植物组织 器官的细胞结构; 器官的细胞结构;
角质体cutin 角质体cutin
2、 煤中的矿物质——无机显微成分 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、 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。 方解石等,在显微镜下可以进行区分。 粘土类矿物Clay minerals 高岭石kaolinite,伊利石, 粘土类矿物Clay minerals;:高岭石kaolinite,伊利石, 水云母, 水云母,… 硫化物类矿物sulfide minerals 黄铁矿pyrite, 硫化物类矿物sulfide minerals :黄铁矿pyrite,白铁 矿,… 碳酸盐类矿物carbonate minerals 方解石calcite, 碳酸盐类矿物carbonate minerals :方解石calcite,菱铁 矿,… 氧化物类矿物oxide minerals 石英quartz, 氧化物类矿物oxide minerals :石英quartz,… 硫酸盐类矿物sulphate minerals 石膏gypsum, 硫酸盐类矿物sulphate minerals :石膏gypsum,…
微观方法- 微观方法-用显微镜研究煤 反射光下reflection 反射光下reflection light / reflected light :光片 (polished briquet) 直径 2 cm,厚1.5-2 cm 圆柱体。在普 cm, 1.5圆柱体。 通反射光或油浸物镜oil objectives下 通反射光或油浸物镜oil immersion objectives下,根据颜 色、形态、结构、突起、反光性等特征识别煤岩组分、 形态、结构、突起、反光性等特征识别煤岩组分、 判断煤的性质。 判断煤的性质。 光片分为煤光片 分为煤光片polished block和粉光片 砖光片) 和粉光片( 光片分为煤光片polished block和粉光片(砖光片) polished briquet 。