《《煤化学》讲稿03章-煤岩学基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《煤化学》讲稿03章-煤岩学基础.ppt（63页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、煤化学煤化学第三章第三章煤岩学基础煤岩学基础2化学科学与工程学院化学科学与工程学院郭绍辉郭绍辉2009年年36月月第二节第二节煤中的矿物质煤中的矿物质第三节第三节煤的岩石类型煤的岩石类型课程编号：课程编号：0103012409-1学时学时40开课时间：开课时间：716周周上课教室：上课教室：周二周二18:3020:153-302#周五周五15:3017:153-302#学生：学生：化工化工20063-2时间时间3月月4月月5月月6月月周二周二317、14、21、285、12、19、262周五周五3、10、17、241、8、15、22、3151即无机成分包括煤中的即无机成分包括煤中的矿物矿物和和
2、无机质无机质两种状态两种状态第二节第二节 煤中的矿物质煤中的矿物质煤煤有机有机成分成分无机无机成分成分煤的显微组分，是人们关注的中心煤的显微组分，是人们关注的中心在显微镜下能观察到的煤中的矿物在显微镜下能观察到的煤中的矿物包括与有机质相结合的各种金属、非金包括与有机质相结合的各种金属、非金属元素和化合物（无机质）属元素和化合物（无机质）2 煤化作用第一阶段的同生煤化作用第一阶段的同生成岩矿物和煤化作用第二阶成岩矿物和煤化作用第二阶段形成的次生、后生矿物。段形成的次生、后生矿物。按成因划分，煤中矿物质可分为三类：按成因划分，煤中矿物质可分为三类：（1）植物成因的原生矿物质）植物成因的原生矿物质来
3、自原始植物的无机成分来自原始植物的无机成分（2）陆源碎屑成因的矿物质）陆源碎屑成因的矿物质 煤化作用第一阶段或煤矿床形成时由水或风带入其中的煤化作用第一阶段或煤矿床形成时由水或风带入其中的无机成分。无机成分。（3）化学和生物化学成因的矿物质）化学和生物化学成因的矿物质3 植物成煤过程，有无机成分（矿物质）的参与。植物成煤过程，有无机成分（矿物质）的参与。这些矿物质的存在还对有机质的转化产生影响。这些矿物质的存在还对有机质的转化产生影响。有些煤中含有某种较丰富的稀有元素或放射性元素，如锗有些煤中含有某种较丰富的稀有元素或放射性元素，如锗或铀，从而提高了煤的利用价值。或铀，从而提高了煤的利用价值。
4、矿物质也是煤的重要组成部分矿物质也是煤的重要组成部分 煤岩学方法研究煤的无机成分，大多是镜下可观察的具有煤岩学方法研究煤的无机成分，大多是镜下可观察的具有晶质的矿物。晶质的矿物。镜下看不见的分散的极细矿物、隐晶矿物和无机质的研究镜下看不见的分散的极细矿物、隐晶矿物和无机质的研究则是元素地球化学、无机地球化学等学科研究的范畴。则是元素地球化学、无机地球化学等学科研究的范畴。4按矿物按矿物成分成分和和性质性质，将煤中的矿物质分为：将煤中的矿物质分为：粘土类粘土类矿物矿物 硫化物类硫化物类矿物矿物 碳酸盐类碳酸盐类矿物矿物 氧化物类氧化物类矿物矿物 硫酸盐类硫酸盐类矿物矿物煤中矿物质对煤中矿物质对液
5、化效率液化效率有一定影响。有一定影响。Fe、S、Cl等等,尤其是尤其是黄铁矿黄铁矿对煤液化具有性化作用对煤液化具有性化作用碱金属碱金属(K、Na)和碱土金属和碱土金属(Ca)对某些催化剂起毒化作用对某些催化剂起毒化作用矿物质含量高，会增加反应设备的非生产性负荷，而灰渣矿物质含量高，会增加反应设备的非生产性负荷，而灰渣易磨损设备，且因分离困难而造成油收率的减少易磨损设备，且因分离困难而造成油收率的减少一般液化用原料煤的一般液化用原料煤的灰分灰分应应105 煤中粘土类矿物常呈透镜状、薄层状，也有的呈细分散的煤中粘土类矿物常呈透镜状、薄层状，也有的呈细分散的微粒状，很难通过分选加以清除。微粒状，很难
6、通过分选加以清除。（一）粘土类矿物（一）粘土类矿物煤中最常见、最重要的矿物质煤中最常见、最重要的矿物质在煤中所占比例很大，分布极广在煤中所占比例很大，分布极广常见的粘土类矿物有：常见的粘土类矿物有：高岭石高岭石伊利石等伊利石等A14Si4O10(OH)8K2(Al2,Fe,Mg)Si8O20(OH)4KA12A1Si3O10(OH,F)2K(Mg，Fe,Mn)3A1Si3O10(OH)2白云母白云母黑云母黑云母678硅酸盐粘土硅酸盐粘土类矿物包括：类矿物包括：蒙脱石蒙脱石4SiO2Al2O3(1+x)H2O伊利石伊利石高岭石高岭石云母石云母石绿泥石绿泥石(OH)4Ky(Sin-yAly)(Al
7、4Fe4Mg4)O402H2OAl2O32SiO2H8(Mg,Fe)5Al2Si3O18KA12A1Si3O10(OH，F)2K(Mg，Fe，Mn)3A1Si3O10(OH)2白云母白云母黑云母黑云母9（二）硫化物类矿物（二）硫化物类矿物 黄铁矿是煤中大量存在的矿物之一，常呈黄铁矿是煤中大量存在的矿物之一，常呈晶粒晶粒、透镜体透镜体、鲕状鲕状和和球状结核球状结核在煤中出现，有时也见到充填于植物细胞腔中在煤中出现，有时也见到充填于植物细胞腔中或替代孢子体（被黄铁矿完全替代）、角质体等。或替代孢子体（被黄铁矿完全替代）、角质体等。多为不透明矿物，在反射光下具有耀眼的金属光泽多为不透明矿物，在反射光
8、下具有耀眼的金属光泽包括包括黄铁矿黄铁矿、白铁矿白铁矿等等黄铁矿黄铁矿与与白铁矿白铁矿的分子式相同的分子式相同FeS2，但晶形不同，但晶形不同黄铁矿黄铁矿属属等轴晶系等轴晶系，常见晶形为，常见晶形为立方体立方体及五角及五角十二十二面体面体颜色颜色多为浅黄铜色，表面常带有褐色、黄褐色，细粉状黄铁矿多为浅黄铜色，表面常带有褐色、黄褐色，细粉状黄铁矿集合体常呈绿黑色。集合体常呈绿黑色。黄铁矿晶体结构黄铁矿晶体结构10白铁矿在白铁矿在自然界自然界的分布的分布远较黄铁矿少远较黄铁矿少，并且不，并且不形成形成大量的大量的聚积聚积;是是FeS2的不稳定变体，高于的不稳定变体，高于350即转变为黄铁矿；即转变
9、为黄铁矿；白铁矿的晶体结构白铁矿的晶体结构白铁矿白铁矿为为斜方晶系斜方晶系，晶体常呈板状产出。集合体呈，晶体常呈板状产出。集合体呈结核结核状、状、球状、钟乳状、皮壳状等球状、钟乳状、皮壳状等11Massivemarcasite白铁矿白铁矿overgrowthofplantcellstructure.(scaleis330micronsonlongaxis)12Pyriteframboidswithmarcasite白铁矿白铁矿overgrowthsencapsulatedinapyriteovergrowth(174micronsonlongaxis)13Pyrite(p)anddendrit
10、icmarcasite白铁矿白铁矿(m).(scaleis330micronsonlongaxis)mP14Massivepyrite(p)withmarcasite白铁矿白铁矿(m)crystallization.(scaleis330micronsonlongaxis)15Pyritecellfillingsoffusinite丝质体丝质体(240micronsonlongaxis)16Irregularpyritefillingfracturesandcleatinvitrinite(240micronsonlongaxis)17Framboidalpyrite.(scaleis330m
11、icronsonlongaxis)18常呈薄膜充填于煤的常呈薄膜充填于煤的裂隙裂隙和和层面内层面内，镜下观察多呈，镜下观察多呈脉状脉状（三）碳酸盐类矿物（三）碳酸盐类矿物碳酸盐类矿物主要包括碳酸盐类矿物主要包括方解石方解石CaCO3和和菱铁矿菱铁矿Fe(CO3)Calcite(c)vein方解石矿脉方解石矿脉invitrinite.(scaleis330micronsonlongaxis)方解石方解石19Calcite(c)veinincoal.(scaleis330micronsonlongaxis)方解石方解石20菱铁矿菱铁矿三方晶系，晶体呈菱面体，晶面往往弯曲；集合体呈三方晶系，晶体呈菱
12、面体，晶面往往弯曲；集合体呈粒粒状状、块状块状或或结核状结核状显晶质显晶质球粒状球粒状的称的称球菱铁矿球菱铁矿隐晶质隐晶质凝胶状凝胶状的称的称胶菱铁矿胶菱铁矿菱铁矿一般呈灰白或黄白色，风化后呈褐色、褐黑色菱铁矿一般呈灰白或黄白色，风化后呈褐色、褐黑色莫氏硬度莫氏硬度4比重比重，随成分中，随成分中Mn和和Mg含量的升高而降低含量的升高而降低沉积成因的菱铁矿常见于页岩层、粘土层和煤层中沉积成因的菱铁矿常见于页岩层、粘土层和煤层中多呈多呈球状球状或或粒状粒状分布在基质中分布在基质中铁的碳酸盐矿物，成分为铁的碳酸盐矿物，成分为Fe(CO3)理论含铁量理论含铁量48.2%经常有锰、镁等替代铁，形成锰菱铁
13、矿、镁菱铁矿等变种经常有锰、镁等替代铁，形成锰菱铁矿、镁菱铁矿等变种21常用于炼铁的铁矿石有三种常用于炼铁的铁矿石有三种:(1)赤铁矿赤铁矿(主要成分为主要成分为Fe2O3)(2)磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)(3)菱铁矿菱铁矿(FeCO3)球菱铁矿球菱铁矿化学组成化学组成FeCO3,FeO62.01%，CO237.99%煤中常形成煤中常形成Mn，Mg，Ca类质同象类质同象22Siderite菱铁矿菱铁矿(brown)andpyrite(brightspots)(scaleis330micronsonlongaxis)23碳酸盐矿物除了方解石、菱铁矿以外，还有白云石和铁白云石碳酸盐矿物除了方解石、
14、菱铁矿以外，还有白云石和铁白云石白云石白云石(Ca,Mg)CO3铁白云石铁白云石2CaCO3MgCO3FeCO324 最常见的是陆源碎屑沉积的石英，多呈最常见的是陆源碎屑沉积的石英，多呈粉砂粉砂状、状、棱角棱角状、状、半棱角半棱角状存在于煤中；状存在于煤中；其次是化学成因的自生石英颗粒，多以不规则的细粒或微其次是化学成因的自生石英颗粒，多以不规则的细粒或微粒分布于基质中。粒分布于基质中。（四）氧化物类矿物（四）氧化物类矿物当温度在当温度在573以上时，则成为六方晶系以上时，则成为六方晶系石英石英SiO2低温石英（低温石英（-石英）石英）三方晶系，晶体常呈三方晶系，晶体常呈带尖顶带尖顶的的六方柱
15、状六方柱状高温石英（高温石英（-石英）石英）主要是石英等主要是石英等25石英石英石英石英26常在煤层近地表处可见常在煤层近地表处可见（五）硫酸盐类矿物（五）硫酸盐类矿物主要是石膏主要是石膏CaSO42H2O硬石膏层在近地表部位，由于外部压力的减小，受地表水硬石膏层在近地表部位，由于外部压力的减小，受地表水作用而转变为石膏：作用而转变为石膏：赋存于赋存于石灰岩石灰岩、红色页岩红色页岩和和砂岩砂岩、泥灰岩泥灰岩及及粘土岩粘土岩系中，系中，常与硬石膏、石盐等共生。常与硬石膏、石盐等共生。CaSO4+2H2O主要为化学沉积作用的产物，常形成巨大的矿层或透镜体主要为化学沉积作用的产物，常形成巨大的矿层或
16、透镜体CaSO42H2O硬石膏硬石膏石膏石膏27红石膏红石膏石膏石膏石膏石膏石膏石膏28自然硫自然硫29硫酸盐矿物硫酸盐矿物除石膏外还有：除石膏外还有：烧石膏烧石膏CaSO41/2H2O硬石膏硬石膏CaSO4针绿钒针绿钒Fe2(SO4)39H2O水铁钒水铁钒Fe2SO4H2O黄钾铁钒黄钾铁钒K2Fe6(OH)12(SO4)430我国煤中常见的几种矿物在反射光下鉴定的主要特征我国煤中常见的几种矿物在反射光下鉴定的主要特征31第三节第三节 煤的岩石类型煤的岩石类型 用用肉眼肉眼或在或在显微镜下显微镜下，可以看出，可以看出各种煤各种煤在在组成组成、结构结构和和物物理性质理性质方面有不同的特点和差异，
17、从这些标志入手，可把煤划方面有不同的特点和差异，从这些标志入手，可把煤划分出许多岩石类型。分出许多岩石类型。用用肉肉眼眼观察时所作出的划分称为观察时所作出的划分称为宏观煤岩类型宏观煤岩类型在在显微镜下显微镜下观察时所作出的划分称为观察时所作出的划分称为显微煤岩类型显微煤岩类型32根据根据成因成因、化学性质化学性质和和岩石性质岩石性质，煤可被区分为，煤可被区分为腐植煤腐植煤和和腐泥煤腐泥煤。煤的类型煤的类型腐植煤腐植煤腐植煤和腐泥煤的煤岩类型及其最重要的特征腐植煤和腐泥煤的煤岩类型及其最重要的特征半亮，黑色，极薄层状半亮，黑色，极薄层状煤岩类型煤岩类型镜煤镜煤亮煤亮煤暗煤暗煤丝炭丝炭肉眼可识别的
18、特征肉眼可识别的特征光亮，黑色，一般很脆，常具裂缝光亮，黑色，一般很脆，常具裂缝暗淡，黑色或灰黑色，坚硬，表面粗糙暗淡，黑色或灰黑色，坚硬，表面粗糙丝绢光泽，黑色，纤维状，软，极易碎丝绢光泽，黑色，纤维状，软，极易碎腐泥煤腐泥煤烛煤烛煤藻煤藻煤暗淡或弱油脂光泽，黑色，均一状暗淡或弱油脂光泽，黑色，均一状非层状非层状,很坚硬很坚硬,贝壳状断口贝壳状断口,黑色条痕黑色条痕像烛煤，但外观略带褐色，褐色条痕像烛煤，但外观略带褐色，褐色条痕33一一 腐植煤的煤岩类型腐植煤的煤岩类型腐植煤煤层组成腐植煤煤层组成镜煤（光亮条带）镜煤（光亮条带）亮煤（半光亮条带）亮煤（半光亮条带）暗煤（暗淡条带）暗煤（暗淡条
19、带）丝炭（矿物木炭）丝炭（矿物木炭）光泽强度光泽强度光亮光亮光亮光亮暗淡暗淡暗淡暗淡煤岩类型煤岩类型简单简单复杂复杂复杂复杂简单简单34（一）镜煤（一）镜煤 镜煤的颜色、光泽和内生裂隙数目均随煤化程度变化而有镜煤的颜色、光泽和内生裂隙数目均随煤化程度变化而有规律地变化。规律地变化。镜煤的镜煤的挥发分挥发分和和氢含量氢含量高，高，粘结性粘结性强，强，矿物质矿物质含量较少含量较少镜煤呈黑色、深黑色，光泽强，明亮如镜，因而得名镜煤呈黑色、深黑色，光泽强，明亮如镜，因而得名是煤中颜色最深、光泽最强的类型是煤中颜色最深、光泽最强的类型35（二）亮煤（二）亮煤 其光泽仅次于镜煤，性较脆，内生裂隙较发育，密
20、度较小，其光泽仅次于镜煤，性较脆，内生裂隙较发育，密度较小，有时有贝壳状断口。有时有贝壳状断口。在显微镜下观察，亮煤的组分也比较复杂，与暗煤相比，在显微镜下观察，亮煤的组分也比较复杂，与暗煤相比，亮煤中的镜质组较多，而壳质组和惰质组较少。亮煤中的镜质组较多，而壳质组和惰质组较少。各种物理、化学和工艺性质多介于镜煤和暗煤之间各种物理、化学和工艺性质多介于镜煤和暗煤之间煤中煤中最常见最常见的煤岩类型的煤岩类型36（三）暗煤（三）暗煤 颜色为灰黑、暗黑，光泽暗淡，致密坚硬，韧性较大，密颜色为灰黑、暗黑，光泽暗淡，致密坚硬，韧性较大，密度大，内生裂隙不发育，层理不清晰，断面粗糙，断口呈不规度大，内生裂
21、隙不发育，层理不清晰，断面粗糙，断口呈不规则状或平坦状。则状或平坦状。在煤中形成较厚的分层，甚至单独成层。在煤中形成较厚的分层，甚至单独成层。在显微镜下观察，暗煤组成相当复杂，一般镜质组较少，在显微镜下观察，暗煤组成相当复杂，一般镜质组较少，壳质组和惰质组较多，矿物质含量较高。壳质组和惰质组较多，矿物质含量较高。由于其组成的复杂性，故各种暗煤的物理、化学和工艺性由于其组成的复杂性，故各种暗煤的物理、化学和工艺性质均不相同；质均不相同；一般一般富含壳质组分的暗煤富含壳质组分的暗煤，往往略带油脂光泽，往往略带油脂光泽，挥发分和挥发分和氢含量高，粘结性好氢含量高，粘结性好；富含惰质组分的暗煤富含惰质
22、组分的暗煤略带丝绢光泽，略带丝绢光泽，挥发分低，粘结性差挥发分低，粘结性差 富含粘土矿物的暗煤富含粘土矿物的暗煤，则，则密度大、灰分高密度大、灰分高37（四）丝炭（四）丝炭 外观像木炭，颜色灰黑或暗黑，具有明显的纤维状结构和外观像木炭，颜色灰黑或暗黑，具有明显的纤维状结构和丝绢光泽，疏松多孔，性脆易碎染指，其空腔常被矿物质填充，丝绢光泽，疏松多孔，性脆易碎染指，其空腔常被矿物质填充，其致密坚硬，密度大。其致密坚硬，密度大。丝炭在煤层中，一般数量不多，常呈透镜状沿煤的层面分丝炭在煤层中，一般数量不多，常呈透镜状沿煤的层面分布，多数厚布，多数厚12mm至数毫米，有时形成不连续的薄层。至数毫米，有时
23、形成不连续的薄层。组成单一组成单一，由惰质组的组分组成，是一种简单煤岩类型，由惰质组的组分组成，是一种简单煤岩类型 丝炭的丝炭的氢含量低，碳含量高，挥发分低，没有粘结性氢含量低，碳含量高，挥发分低，没有粘结性。由于丝炭由于丝炭孔隙度大孔隙度大，吸氧性强吸氧性强，所以容，所以容易易发生氧化和发生氧化和自燃自燃。丝炭含量高的煤其可选性差。丝炭含量高的煤其可选性差。38 通过显微镜的观察，腐植煤的四种煤岩类型（镜煤、亮煤、通过显微镜的观察，腐植煤的四种煤岩类型（镜煤、亮煤、暗煤和丝炭）是由三种显微煤岩组分（镜质组、壳质组和惰质暗煤和丝炭）是由三种显微煤岩组分（镜质组、壳质组和惰质组）以不同的比例组合
24、而成的。组）以不同的比例组合而成的。镜煤和丝炭的显微组成是单一的。镜煤和丝炭的显微组成是单一的。暗煤和亮煤这两种复杂的煤岩类型是由三种显微组分的不暗煤和亮煤这两种复杂的煤岩类型是由三种显微组分的不同含量组分组合而成的。同含量组分组合而成的。腐植煤煤岩类型与显微组分之间的关系腐植煤煤岩类型与显微组分之间的关系3940二二 腐泥煤的煤岩类型腐泥煤的煤岩类型 腐泥煤在显微镜下以其缺乏层理而区别于腐植煤。腐泥煤在显微镜下以其缺乏层理而区别于腐植煤。腐泥煤呈均一状结构，强度很大腐泥煤呈均一状结构，强度很大 低级腐泥煤的化学特征是含氢含量和挥发分高，干馏时气低级腐泥煤的化学特征是含氢含量和挥发分高，干馏时
25、气体和焦油产率高体和焦油产率高腐泥煤可分为腐泥煤可分为藻煤藻煤烛煤烛煤41（一）烛煤（一）烛煤 宏观上，烛煤为黑色，暗淡，有时具有弱油脂光泽。均一宏观上，烛煤为黑色，暗淡，有时具有弱油脂光泽。均一致密，贝壳状断口，韧性大。致密，贝壳状断口，韧性大。肉眼难于区分烛煤与藻煤肉眼难于区分烛煤与藻煤 镜下烛煤一般显示规则的显微层理，几乎镜下烛煤一般显示规则的显微层理，几乎不含藻类体不含藻类体，但，但含非常含非常丰富的孢子体丰富的孢子体，因而常被称为，因而常被称为“孢子煤孢子煤”。碎屑多，大。碎屑多，大小相近。小相近。烛煤易燃，燃烧是发出明亮的烛煤易燃，燃烧是发出明亮的火焰火焰，像蜡烛一样像蜡烛一样，故
26、名烛，故名烛煤。烛煤的煤。烛煤的挥发分挥发分、氢含量氢含量和和焦油产率较高焦油产率较高。42（二）藻煤（二）藻煤 藻煤光泽暗淡，均一块状，贝壳状断口，韧性较大，灰分藻煤光泽暗淡，均一块状，贝壳状断口，韧性较大，灰分低时密度小，易燃，有沥青味。低时密度小，易燃，有沥青味。宏观上，藻煤可以根据其淡褐色和褐色条痕而区别与烛煤宏观上，藻煤可以根据其淡褐色和褐色条痕而区别与烛煤 显微镜下，显微组成以显微镜下，显微组成以密集的藻类体密集的藻类体为主，显微层理不明显为主，显微层理不明显 藻煤挥发分、氢含量和焦油产率较高，有时灰分也高藻煤挥发分、氢含量和焦油产率较高，有时灰分也高 我国我国山西浑源、蒲县，山东
27、的肥城、兖州均有藻煤山西浑源、蒲县，山东的肥城、兖州均有藻煤43 主要是高等植物中主要是高等植物中壳质组分壳质组分富集而成，典型的残植煤中壳富集而成，典型的残植煤中壳质组含量一般都在质组含量一般都在50%以上。以上。残植煤常呈薄层或透镜体夹在腐植煤中，或与其逐渐过渡，残植煤常呈薄层或透镜体夹在腐植煤中，或与其逐渐过渡，但有时也可能单独构成具有工业价值的煤层。但有时也可能单独构成具有工业价值的煤层。残植煤光泽暗淡，或具有油脂光泽，韧性较大，残植煤光泽暗淡，或具有油脂光泽，韧性较大，挥发分挥发分、含含氢量氢量和和焦油产率较高焦油产率较高，与腐泥煤相近，与腐泥煤相近残植煤残植煤我国及前苏联对煤的类型
28、划分出来的一种特殊类型我国及前苏联对煤的类型划分出来的一种特殊类型树脂残植煤树脂残植煤孢子残植煤孢子残植煤树皮残植煤树皮残植煤角质残植煤角质残植煤根据残植煤的主要壳质组的组分可分为：根据残植煤的主要壳质组的组分可分为：44三、三、煤的光泽岩石类型煤的光泽岩石类型 煤岩类型是煤的岩石分类的基本单位。但其中的镜煤和丝煤岩类型是煤的岩石分类的基本单位。但其中的镜煤和丝炭一般只是细小的透镜体或以不规则的薄层出现，亮煤和暗煤炭一般只是细小的透镜体或以不规则的薄层出现，亮煤和暗煤虽然分层较薄，但常有互相过度的现象，分层界限不明显。所虽然分层较薄，但常有互相过度的现象，分层界限不明显。所以在了解煤层的岩石组
29、成和性质时，如果以煤岩类型为单位，以在了解煤层的岩石组成和性质时，如果以煤岩类型为单位，不便于进行定量，也不易于了解煤层的全貌。不便于进行定量，也不易于了解煤层的全貌。通常根据煤的平均光泽强度、煤岩类型的数量比例和组合通常根据煤的平均光泽强度、煤岩类型的数量比例和组合情况划分煤的光泽岩石类型，作为观察煤层的基本单位。情况划分煤的光泽岩石类型，作为观察煤层的基本单位。煤的光泽岩石类型是由不同煤岩类型组合而成的，不同煤煤的光泽岩石类型是由不同煤岩类型组合而成的，不同煤岩类型的组合，就表现出不同的光泽强度。岩类型的组合，就表现出不同的光泽强度。暗煤和丝炭组合在一起，光泽就弱暗煤和丝炭组合在一起，光泽
30、就弱镜煤和亮煤组合在一起，光泽就强镜煤和亮煤组合在一起，光泽就强如：如：45（一）光亮煤（一）光亮煤 主要由镜煤和亮煤组成，光泽很强。主要由镜煤和亮煤组成，光泽很强。由于成分均一，条带状结构不明显。内生裂隙发育，由于成分均一，条带状结构不明显。内生裂隙发育，脆度脆度很大很大，机械强度小机械强度小，易破碎，常具有贝壳状断口，易破碎，常具有贝壳状断口，镜煤和亮煤镜煤和亮煤占组成的占组成的75%以上以上，暗煤和丝炭少量或没有。，暗煤和丝炭少量或没有。粘结性较好，粘结性较好，煤质好煤质好。一般按平均光泽程度把煤的光泽岩石类型划分为四种类型一般按平均光泽程度把煤的光泽岩石类型划分为四种类型平均光泽强度是
31、针对在同一煤层剖面上，相同煤化程度的平均光泽强度是针对在同一煤层剖面上，相同煤化程度的煤而言煤而言光亮煤光亮煤半亮煤半亮煤半暗煤半暗煤暗淡煤暗淡煤46（二）半亮煤（二）半亮煤 半亮煤中镜煤和亮煤的含量在半亮煤中镜煤和亮煤的含量在 5075%之间。暗煤和之间。暗煤和丝炭含量较少，光泽也较强丝炭含量较少，光泽也较强 煤中常见的煤岩类型，煤中常见的煤岩类型，煤质也很好煤质也很好（三）半暗煤（三）半暗煤 由暗煤和亮煤组成，镜煤和亮煤占组成的由暗煤和亮煤组成，镜煤和亮煤占组成的2550%，丝炭含量较多丝炭含量较多 光泽较弱，硬度和韧性大光泽较弱，硬度和韧性大 矿物质含量矿物质含量常常较高，常常较高，煤质
32、较差煤质较差47（四）暗淡煤（四）暗淡煤 主要是由暗煤和丝炭组成，镜煤和亮煤的含量主要是由暗煤和丝炭组成，镜煤和亮煤的含量 95%，微丝煤，微丝煤I95%；显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型显微组分的组显微组分的组成（不包含矿成（不包含矿物质）物质）显微煤岩类显微煤岩类型组型组单组分单组分无结构镜质体无结构镜质体95%结构镜质体结构镜质体95%镜屑体镜屑体95%微无结构镜煤微无结构镜煤微结构镜煤微结构镜煤V95%微镜煤微镜煤Vitrite表表3-5A国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类术语尚未通用术语尚未通用V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组
33、；壳质组；I惰质组惰质组50显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型显微组分的组显微组分的组成（不包含矿成（不包含矿物质）物质）显微煤岩类显微煤岩类型组型组单组分单组分孢子体孢子体95%角质体角质体95%树脂体树脂体95%藻类体藻类体95%壳屑体壳屑体95%微孢子煤微孢子煤微角质煤微角质煤微树脂煤微树脂煤微藻类煤微藻类煤E95%微稳定煤微稳定煤Liptite表表3-5B国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类术语尚未通用术语尚未通用V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组51显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微
34、煤岩类型显微煤岩类型显微组分的组显微组分的组成（不包含矿成（不包含矿物质）物质）显微煤岩类显微煤岩类型组型组单组分单组分半丝质体半丝质体95%丝质体丝质体95%菌类体菌类体95%惰屑体惰屑体95%粗粒体粗粒体95%微半丝煤微半丝煤半丝煤半丝煤微菌类煤微菌类煤微碎屑惰质煤微碎屑惰质煤微粗粒体微粗粒体I95%微惰性煤微惰性煤Inertite表表3-5C国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类术语尚未通用术语尚未通用V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组52显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型 显微组分的组显微组分的组成（不包含矿成（
35、不包含矿物质）物质）显微煤岩类显微煤岩类型组型组双组分双组分镜质组镜质组+孢子体孢子体95%镜质组镜质组+角质体角质体95%镜质组镜质组+树脂体树脂体95%镜质组镜质组+壳屑体壳屑体95%微孢子亮煤微孢子亮煤微角质亮煤微角质亮煤微树脂亮煤微树脂亮煤V+E(L)95%V微亮煤微亮煤E(L)VClariteE(L)表表3-5D国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类术语尚未通用术语尚未通用V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组属双组分的则是两组显微组分之和属双组分的则是两组显微组分之和95%53显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型
36、显微组分的显微组分的组成（不包组成（不包含矿物质）含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型组组双组分双组分镜质组镜质组+粗粒体粗粒体95%镜质组镜质组+半丝质体半丝质体95%镜质组镜质组+丝质体丝质体95%镜质组镜质组+菌类体菌类体95%镜质组镜质组+惰屑体惰屑体95%V+I95%V微镜惰煤微镜惰煤IVVitrinertiteI表表3-5E国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组54显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型 显微组分的组显微组分的组成（不包含矿成（不包含矿物质）物质）显微煤岩类显微煤岩
37、类型组型组双组分双组分惰质组惰质组+孢子体孢子体95%惰质组惰质组+角质体角质体95%惰质组惰质组+树脂体树脂体95%惰质组惰质组+壳屑体壳屑体95%微孢子暗煤微孢子暗煤微角质暗煤微角质暗煤微树脂暗煤微树脂暗煤I+E(L)95%I微暗煤微暗煤E(L)IDutiteE(L)表表3-5F国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类术语尚未通用术语尚未通用V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组55显微组分组成显微组分组成（不包含矿物质）（不包含矿物质）显微煤岩类型显微煤岩类型 显微组分的显微组分的组成（不包组成（不包含矿物质）含矿物质）显微煤岩类型组显微煤岩类型组三组分三组分镜质组
38、镜质组惰质组惰质组壳质组壳质组均均5%微暗亮煤微暗亮煤微镜惰壳煤微镜惰壳煤微亮暗煤微亮暗煤VI,E(L)EI,VIV,E(L)V微三合煤微三合煤IE(L)VTrimaceriteIE(L)表表3-5G国际显微煤岩类型分类国际显微煤岩类型分类V-镜质组；镜质组；E(L)-壳质组；壳质组；I惰质组惰质组属三组分的则是所含的三组煤显微组分各自都大于属三组分的则是所含的三组煤显微组分各自都大于5%。56 根据上述组合中出现的主要显微组分组，可划分根据上述组合中出现的主要显微组分组，可划分7 7个显微个显微煤岩类型组，并可进一步根据具体的显微组分来划分个命名显煤岩类型组，并可进一步根据具体的显微组分来划
39、分个命名显微煤岩类型。微煤岩类型。显微煤岩类型的命名基本上与上述肉眼观察的煤岩类型一显微煤岩类型的命名基本上与上述肉眼观察的煤岩类型一致，它们与显微组分间有如图致，它们与显微组分间有如图3-23-2所示的相互关系。所示的相互关系。5758因此，研究煤的显微煤岩类型具有重要的理论意义。因此，研究煤的显微煤岩类型具有重要的理论意义。显微煤岩类型还与煤的炼焦工艺特征有很好的相关性。显微煤岩类型还与煤的炼焦工艺特征有很好的相关性。显微煤岩类型的平均密度小于显微煤岩类型的平均密度小于1500kg/m3，显微矿化类型，显微矿化类型的密度为的密度为1500200kg/m3，其含量的高低与煤的可选性关，其含量
40、的高低与煤的可选性关系很大。系很大。故研究显微煤岩类型也具有重要的实用意义。故研究显微煤岩类型也具有重要的实用意义。显微煤岩类型与煤的成因密切相系，可反映成煤过程特征：显微煤岩类型与煤的成因密切相系，可反映成煤过程特征：植物分解的氧化还原程度等植物分解的氧化还原程度等水动力条件水动力条件水介质的酸碱性水介质的酸碱性成煤泥炭沼泽的覆水深浅成煤泥炭沼泽的覆水深浅59 五、五、煤的一般物理性质和结构、构造煤的一般物理性质和结构、构造 煤的物理性质是煤的化学组成和分子结构的外部表现。由煤的物理性质是煤的化学组成和分子结构的外部表现。由于在整个成煤作用过程中，煤的化学组成和分子结构是不断变于在整个成煤作
41、用过程中，煤的化学组成和分子结构是不断变化的，所以煤的物理性质也不断随之改变。化的，所以煤的物理性质也不断随之改变。通常煤的物理性质指光泽、颜色、断口、硬度等。通常煤的物理性质指光泽、颜色、断口、硬度等。影响煤的物理性质的主要因素是煤岩类型的差别，煤化程影响煤的物理性质的主要因素是煤岩类型的差别，煤化程度的不同，成煤原始物质、矿物质的含量和分布。度的不同，成煤原始物质、矿物质的含量和分布。60与肉眼鉴定宏观煤岩类型有关的若干物理性质：与肉眼鉴定宏观煤岩类型有关的若干物理性质：（一）光泽（一）光泽 光泽是指煤的表面的反光能力，是用肉眼鉴定煤的主要指光泽是指煤的表面的反光能力，是用肉眼鉴定煤的主要
42、指标之一。标之一。观察煤的光泽时：观察煤的光泽时：首先要选择光洁的新鲜断面作为标准首先要选择光洁的新鲜断面作为标准其次一镜煤或较纯净的亮煤作为依据其次一镜煤或较纯净的亮煤作为依据61颜色是指新鲜煤块表面的自然色彩，这是由于煤对不同颜色是指新鲜煤块表面的自然色彩，这是由于煤对不同波长可见光波吸收的结果。波长可见光波吸收的结果。（二）颜色（二）颜色煤粉色就是煤粉的颜色，一般指煤在瓷板上划出条痕的颜煤粉色就是煤粉的颜色，一般指煤在瓷板上划出条痕的颜色，它反映了煤的真正颜色。色，它反映了煤的真正颜色。褐煤由褐色变到深褐色、黑褐色褐煤由褐色变到深褐色、黑褐色烟煤为黑色烟煤为黑色无烟煤为灰黑色，常带有古铜
43、色或钢灰色色彩无烟煤为灰黑色，常带有古铜色或钢灰色色彩若煤中水分增加，能使颜色变深若煤中水分增加，能使颜色变深而煤中矿物质增加导致颜色变浅而煤中矿物质增加导致颜色变浅煤的颜色随煤化程度的增高而变化：煤的颜色随煤化程度的增高而变化：62不同煤化程度煤的光泽、颜色和粉色不同煤化程度煤的光泽、颜色和粉色(条痕色条痕色)煤化程度煤化程度 光泽光泽颜色颜色粉色粉色褐煤褐煤无光泽或暗淡的沥青光泽无光泽或暗淡的沥青光泽 褐色、深褐色、黑褐色褐色、深褐色、黑褐色 浅棕色浅棕色长焰煤长焰煤沥青光泽沥青光泽黑色带褐色黑色带褐色深棕色深棕色气煤气煤强沥青光泽、玻璃光泽强沥青光泽、玻璃光泽黑色黑色棕黑色棕黑色肥煤肥煤玻璃光泽玻璃光泽黑色黑色黑色带黑色带焦煤焦煤强玻璃光泽强玻璃光泽黑色黑色黑棕色黑棕色瘦煤瘦煤强玻璃光泽强玻璃光泽黑色黑色黑色黑色贫煤贫煤金刚光泽金刚光泽黑色带灰色黑色带灰色黑色黑色无烟煤无烟煤似金刚光泽似金刚光泽灰黑色带有古铜色灰黑色带有古铜色灰黑色灰黑色63