[科普中国]-煤显微组分荧光分析

用装配有荧光装置的显微光度计测定煤中显微组分荧光特征的分析方法。它用以研究煤的组成、性质和成因，广泛应用于烃源岩组成和成熟度评价，也用于煤的化学工艺性能研究。1

介绍褐煤及低、中煤化烟煤(Ro600nm)范围内，在短波区内的荧光强度很弱，因而也可用波长为650nm处的单色相对荧光强度I650表示。

大量研究资料表明，只有具有荧光的显微组分，才具有形成液态烃的潜力。

荧光变化(fluorescence alteration)测定法测定显微组分的荧光强度随激发光照射时间延长而改变的性质。1982年，K.Ottenjann总结出荧光强度变化曲线的三种类型： 荧光强度增加为正变化，减少为负变化，先减少后增加为负正变化 (图1)。

荧光光谱测定法测绘荧光强度随波长变化的分布曲线的方法。各种显微组分的荧光光谱特征不同;同一显微组分，随煤化程度增高，其荧光光谱特征也不同。

用紫外光作为激发光源，可以获得从400nm到700 (800) nm的全部可见光的完整荧光光谱分布曲线。用蓝光(420nm)激发，可获得450～700 (800)nm的荧光光谱分布曲线; 蓝光激发对烟煤中发橙至红色荧光显微组分的观察研究效果较好。

荧光光谱分布曲线的特征，主要用荧光光谱曲线峰的波长值λmax以及红色荧光强度 (I650)与绿色荧光强度(I500)之比值，即红绿商Q来表示(K.Ottenjann等，1975)。其确定方法见图2。荧光光谱峰左右两侧相对强度为98%的两个波长值(λ1和λ2)的算术平均值，即为光谱峰的波长λmax。红绿商Q是指波长分别为650nm和500nm处的相对荧光强度的比值，即Q=I650/I500。K. Ottenjann (1980)在研究镜质组的荧光光谱时，发现其λmax常大于650nm，因此建议对于镜质组采用光谱峰的荧光强度(Iλmax)与绿色荧光强度(I500)之比值，即峰绿商Qmax=Iλmax/I500表示更好。以上光谱参数已被纳入国际标准化方法草案。

除上述光谱参数外，Van Gijzel (1978、1981) 又提出了峰位波长变化、半峰宽、不同色区面积比等参数，Crelling (1979)、Teerman等(1987)、Thompson等 (1987)、Martinez等 (1987)、中国肖贤明等(1991)也提出了不同波长区面积比等多种新的荧光参数。

在荧光光谱测定过程中，必须注意测量条件的选择和进行荧光光谱背景校正和仪器灵敏度校正，以获取真实的荧光光谱分布曲线。

荧光光谱参数在煤化过程中会发生变化。孢子体是煤和烃源岩中常见显微组分，随煤化程度的增高，孢子体的荧光光谱峰波长λmax几乎成直线由短波段 (绿光)域移向长波段(红光)域;而孢子体的光谱红绿商Q向红光波段域迁移更迅速(图3)。

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学