[科普中国]-煤岩分析

煤岩分析(petrographic analysis of coal)是指以光学显微镜为主要主具兼用肉眼和其他手段，对煤的岩石组成、结构、性质、煤化度作定性描述和定量测定的方法。是研究煤带学的重要手段。最常规的分析项目是煤岩显微组分和矿物质的测定、镜质组反射率测定、显微煤岩类型测定和宏观描述。

简介煤岩分析(petrographic analysis of coal)是指以光学显微镜为主要主具兼用肉眼和其他手段，对煤的岩石组成、结构、性质、煤化度作定性描述和定量测定的方法。是研究煤带学的重要手段。最常规的分析项目是煤岩显微组分和矿物质的测定、镜质组反射率测定、显微煤岩类型测定和宏观描述。前三项已有国际标准或国际标准草案，中国也已制订了国家标准(GB6948)1。

煤岩分类煤是一种固体可燃有机岩。煤岩学是把煤作为一种有机岩石，以物理方法为主研究煤的物质成分、结构、性质、成因及合理利用的科学。有以下几种分类方式:

1.镜煤

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。

镜煤特点:

①质地纯净，结构均一，具贝壳状断口和内生裂隙。②镜煤性脆，易碎成棱角状小块。③在煤层中，镜煤常呈凸透镜状或条带状，条带厚几毫米至1~2cm，有时呈线理状存在于亮煤和暗煤之中。

镜煤的显微组成单一，主要是植物的木质显微组织经凝胶化作用形成的。

性质:V、H高，粘结性强，矿物质含量少

2.丝炭

外观象木炭，颜色灰黑，具明显的纤状结构和丝绢光泽，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，比重较大。

在煤层中丝炭的数量一般不多，常呈扁平透镜体，在显微镜下观察，丝炭的显微组成也是单一的，是简单的煤岩成分，主要是植物木质纤维组织在缺水的多氧环境中缓慢氧化或由于森林火灾所形成。

特点:

①在煤层中，丝炭常呈扁平透镜体沿煤层的层理面分布，厚度多在1~2mm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。

②丝炭的孔隙度大，吸氧性强，丝炭多的煤层易发生自燃。

性质:致密坚硬、比重大，H低、C高，V低，无粘结性，可选性差，孔隙大。

3.亮煤

亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色，亮煤的组成比较复杂。它是在覆水的还原条件下，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用，并掺入一些由水或风带来的其它组分和矿物杂质转变而成。

特点:

①较脆易碎，断面比较平坦，②比重较小。③亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细层理。④亮煤有时也有内生裂隙，但不如镜煤发育。⑤常呈较厚的分层，有时甚至组成整个煤层。

在煤层中，亮煤是最常见的宏观煤岩成分。

亮煤的性质接近镜煤，但质量比镜煤差。

4.暗煤

暗煤的光泽暗淡，一般呈灰黑色。暗煤的组成比较复杂。它是在活水有氧的条件下，富集了壳质组、惰性组或掺进较多的矿物质转变而成。含惰性组或矿物质多的暗煤。

特点:

①致密坚硬，比重大，韧性大，不易破碎，断面比较粗糙，②一般不发育内生裂隙。③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。

性质:取决于各组分的含量，如富含稳定组分，V、H高，粘结性强;富含丝炭化组分，矿物含量高，密度大，V低、弱粘结2。

煤岩的有机显微组分一)镜质组

镜质组是煤中最常见最重要的显微组分组。它是由植物的根、茎、叶在覆水的还原条件下，经过凝胶化作用而形成。

镜质组可分为三种显微组分，即:结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。

二)惰性组

又称丝质组，是煤中常见的显微组分组。它是由植物的根，茎、叶等组织在比较干燥的氧化条件下，经过丝炭化作用后在泥炭沼泽中沉积下来所形成;也可以由泥炭表面经炭化、氧化、腐败作用和真菌的腐蚀所造成。真菌菌类体在原来植物时就已是惰性组，惰性组还可以由镜质组和壳质组经煤化作用形成。惰性组在透射光下为黑色不透明，反射光下为亮白色至黄白色;碳含量最高、氢含量最低、氧含量中等；比重为1.5，磨蚀硬度和显微硬度高。突起高，挥发分低，没有任何粘结性。

三)壳质组又称稳定组、类脂组。壳质组包括孢子体、角质体、木栓质体、树脂体、渗出沥青体、蜡质体、荧光质体、藻类体、碎屑壳质体、沥青质体和叶绿素体等。它们是由比较富氢的植物物质，如孢粉质、角质、木栓质、树脂、蜡、香胶、胶乳、脂肪和油所组成；此外，蛋白质、纤维素和其它碳水化合物的分解产物也可参与壳质组的形成。壳质组含有大量的脂肪族成分，其中脂肪蜡可溶于有机溶剂，而木栓质角质则不溶。壳质组组分的氢含量高，加热时能产出大量的焦油和气体，粘结性较差或没有3。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学