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煤岩学基础 一、煤岩学概念 煤是由有机物质和无机矿物质混合组成的一种固体可燃有机岩。煤岩学是把煤作为一种有机岩石，用岩石学的方法研究煤的物理性质、化学组成和工艺性质，进而确定其成因及合理用途的科学。肉眼观察，煤是由各种宏观煤岩成分组成的，这些宏观煤岩成分组合成不同的宏观煤岩类型。用显微镜观察时煤则由各种显微煤岩组分组成，这些显微煤岩组分组合成不同的显微煤岩类型。不同的宏观煤岩成分和宏观煤岩类型由不同的显微煤岩类型组成。不同的煤层，由于原来聚积条件不同，其煤岩组成也不相同。在煤化过程中，各种煤岩组成均发生了深刻变化。 二、宏观煤岩特征 1．腐植煤的宏观煤岩成分 宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。镜煤和丝炭是简单的煤岩成分，暗煤和亮煤是复杂的煤岩成分。 镜煤的颜色深黑、光泽强，是煤中颜色最深和光泽最强的成分。其质地纯净、结构均一，具贝壳状断口和内生裂隙。 丝炭外观像木炭，颜色灰黑，具明显的纤维状结构和丝绢光泽，丝炭疏松多孔、性脆易碎、能染指。丝炭的胞腔有时被矿物质充填，称为矿化丝炭，矿化丝炭坚硬致密、相对密度较大。在煤层中，丝炭常呈扁平状透镜体沿煤层的层理面分布，厚度多在1～2 mm至几毫米之间，有时能形成不连续的薄层；个别地区丝炭层的厚度可达几十厘米以上。 亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色、较脆易碎，断面比较平坦、相对密度较小。亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细层理。亮煤有时也有内生裂隙但不如镜煤发育。在煤层中，亮煤是最常见的宏观煤岩成分，常呈较厚的分层，有时甚至组成整个煤层。 暗煤的光泽暗淡，一般呈灰黑色、致密坚硬、相对密度大，韧性强，不易破碎，断面比较粗糙，一般不发育内生裂隙。在煤层中，暗煤是常见的宏观煤岩成分，常呈厚、薄不等的分层，也可组成整个煤层。 2．腐植煤的宏观煤岩类型 各种宏观煤岩成分的组合有一定的规律性，造成煤层中有光亮分层也有暗淡分层。这些分层厚度一般为十几厘米至几十厘米，在横向上比较稳定。按宏观煤岩成分的组合及其反映出的平均光泽强度，可划分为四种宏观煤岩类型，即：光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤(表1）。 表1 烟煤宏观煤岩类型的划分指标 (GB/T 18023-2000) 宏观煤岩类型 代码 分 类 指 标 总体相对光泽强度 光亮成分含量／％ 光亮煤 BC 强 80 半亮煤 SBC 较强 50—80 半暗煤 SDC 较弱 20—50 暗淡煤 DC 弱 ≤20 三、煤的显微特征 在光学显微镜下能够识别出来的煤的基本成分，称为显微组分。由植物遗体变化而成的组分称为有机显微组分，而矿物杂质则称为无机显微组分。 1、煤的有机显微组分 煤的有机显微组分可划分为三大组：镜质组、壳质组和惰质组。每个有机显微组分组中，根据形态和结构的不同又可分成不同的显微组分（表2）。 镜质组是由成煤植物的木质纤维组织经腐植化作用和凝胶化作用而形成的显微组分组。在低煤化烟煤中，镜质组的透光色为橙色一橙红色，油浸反射光下呈深灰色。随煤化程度增加其反射率增大、反射色变浅，透光色由橙红色变为棕色、直至不透明；正交偏光下光学各向异性明显增强。根据细胞结构保存程度和形态、大小等特征，镜质组可分为三个显微组分和若干个显微亚组分。 表2 中国烟煤显微组分分类方案(GB/T 15588-2001) 显微组 分组 (Maceral Group) 代号 ( symbol) 显微组分 ( Maceral) 代号 ( symbol) 显微亚组分 ．( Submaceral) 代号 ( symbol) 镜质组 ( Vitrinite) V 结构镜质体( Telinite) T 结构镜质体l(TelInite l) 结构镜质体2(Telinite 2) Tl T2 无结构镜质体( Collinite) C 均质镜质体( Telocollinite) 基质镜质体( Desmocollinite) 团块镜质体(Corpocollinite) 胶质镜质体( Gelocollinite) CI C2 C3 C4 碎屑镜质体(Vitrodetrinite) Vd 惰质组 (lnertinite) I 丝质体( Fusinite) F 火焚丝质体( Pyrofusinite) 氧化丝质体( Degradofusinite) Fl F2 半丝质体( Semifusinite) Sf 真菌体( Funginite) Fu 分泌体（Seceretinite） 分泌体( Secretlnite) Se Se 一 粗粒体( Mmacrinite) Ma 微粒体( Micrinite) Mi 碎屑惰质体(Inertodetrinite) Id 壳质组 ( Exinite) E 孢粉体( Sporinite) Sp 大