第三章(煤岩学).pptVIP

第三章煤岩学的基本知识煤是固体可燃有机矿产，是一种特殊的沉积岩。其岩石组成比较复杂，常具有明显的不均匀性，主要由有机物质组成，含有无机矿物杂质。煤岩学是从岩石学的角度研究煤的物质组成、物理性质和结构、构造并确定其成因及合理应用的边缘学科。显微镜下研究煤的方法：煤的显微组分是普通显微镜下能够识别的、组成煤的基本单位，即显微煤岩组分。以下主要说明硬煤的有机显微组分的分类和命名。（注：国际上将恒湿无灰基高位发热量大于等于24MJ/kg、镜质组平均随机反射率大于等于0.6%的煤叫做硬煤，包括烟煤和无烟煤。）中国烟煤显微组分分类是在总结了国内煤岩工作经验的基础上，参考了国际硬煤显微组分分类后制定的，兼顾了研究煤的成因和工艺性质两个方面。该方案根据相似的起源（成因）、保存方法和相似的物理化学及工艺性质等，将烟煤的有机显微组分分为四个组：镜质组（Vitrinite）、半镜质组（semivitrinite）、惰质组（Inertinite）和壳质组（Exinite）。煤的无机显微组分主要是各类矿物杂质，在煤中已经鉴定出的矿物达125种以上。1.按成因分类（1）植物成因的矿物质植物中常见的矿物质主要是Ca、K、Mg、Na、O、Si、S、P、Fe、Cl等元素形成的化合物，以及Ti、B、Cu、Mo、Zn、Co等微量元素，其总量一般不超过植物（干燥基）的2%。这些成分虽少但难以除去。（2）陆源碎屑成因的矿物质煤中常见的陆源矿物有粘土矿物、石英、长石、云母等，还有锆石、磷灰石、重晶石等副矿物，有的煤中还有火山碎屑。（3）化学成因及生物成因的矿物质煤中常见的化学成因矿物有高岭石、硫化物矿物、菱铁矿、石英等。生物及遗体降解过程中产生的气体、有机酸对矿物形成有影响，如黄铁矿莓粒形成就与菌类生物有关。2.按形成时期分类（1）同生矿物同生矿物是指在泥炭化作用阶段和煤的早期成岩作用阶段形成于煤中的矿物，有高岭石、石英、方解石、黄铁矿、菱铁矿等。（2）后生矿物后生矿物是指在煤的晚期成岩作用阶段和煤的变质作用阶段形成于煤中的矿物。主要有黄铁矿、石英、高岭石、方解石、菱铁矿、石膏和褐铁矿等。显微煤岩类型是显微镜下煤有机显微组分组的典型组合。双合显微组分组组合构成的显微煤岩类型1.5%规则：即只有含量大于5%的显微组分组才有划分显微煤岩类型的意义或小于5%的显微组分组忽略不计。2.宽度或面积规则：各种显微煤岩类型条带的最小宽度为50um或最小覆盖面积为50um×50um。煤的显微硬度（维氏硬度，HV）指在显微镜下以很小的负荷压力（0.01kg~0.02kg）将金刚石锥压入煤的显微组分，测量压痕大小，得到显微硬度值。压痕越大，煤的显微硬度越小；反之，显微硬度越大。它表示煤的绝对硬度大小。煤的抗磨硬度指煤岩组分的抗磨强度，用煤在研磨抛光时的阻力大小来表示，表现为各显微组分的突起的高低。它表示煤的相对硬度大小。煤的宏观研究：是指用肉眼或借助放大镜观察煤的岩石特征，包括煤的宏观物理性质、结构、构造、宏观煤岩组分和宏观煤岩类型等。煤的宏观研究的意义：能够初步确定煤的成因类型、煤化程度、宏观组成、煤层的结构及其复杂程度等，为评价煤质、研究煤（煤层）的形成环境、煤层对比、煤层开采、煤的综合利用等问题提供依据。内生裂隙：是在煤化过程中，凝胶化物质受到煤化作用中的温度和压力的影响，内部结构变化、体积均匀收缩，产生内张力而形成的张裂隙。内生裂隙发育程度的表示方法：互相垂直的两组内生裂隙中，发育较密的一组称为主要组；较稀的一组称为次要组。内生裂隙的密度是以主要裂隙组每5cm长度的裂隙条数表示，即条/5cm。依据内生裂隙发育状况可以初步判断煤化程度的高低。腐植煤中以中变质煤（焦煤、肥煤）的内生裂隙最发育，在层理上主要内生裂隙可达40～50条/5cm；；在低变质烟煤和高变质烟煤中裂隙较少，一般为10～15条/5cm；在无烟煤中最少，一般小于5条/5cm；在褐煤中裂隙常为干缩裂纹。不同变质阶段光亮煤的主要鉴定标志煤的结构是指宏观煤岩组分表现出的特征，包括宏观煤岩组分的形态、大小、厚度、长度、植物组织残骸及其变化等。