Question

煤的宏观煤岩组成

Answer 1

煤是一种固体可燃有机岩，由有机物质和无机矿物质混合组成。用肉眼观察，煤是由各种宏观煤岩成分所组成的，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，煤是由各种显微煤岩组分所组成的，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是由不同的显微煤岩类型所组成的。不同的煤层，由于原来聚积条件的不同，所导致煤岩组成也不相同。煤化过程中，各种煤岩组成发生了深刻的变化。

一、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。

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。它质地纯净，结构均一，具贝壳状断口和内生裂隙。镜煤性脆，易碎成棱角状小块。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。

镜煤由植物的木质纤维组织经凝胶化作用转变而成。镜煤的显微组成比较单一，是一种简单的宏观煤岩成分。

2.丝炭

外观像木炭，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。

丝炭由植物的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。丝炭也是一种简单的宏观煤岩成分。丝炭的孔隙度大，吸氧性强，丝炭多的煤层易发生自燃。

3.亮煤

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，比重较小。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。

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他组分和矿物杂质转变而成。

4.暗煤

暗煤的光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密坚硬，比重大，韧性大，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。

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的。含惰性组或矿物质多的暗煤，质量较差，富含壳质组的暗煤，煤质较好，且比重往往较小。

二、宏观煤岩类型

各种宏观煤岩成分的组合有一定的规律性，造成煤层中有光亮的分层，也有暗淡的分层。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来的平均光泽强度，可划分为4种宏观煤岩类型，即光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤。

1.光亮型煤

主要由镜煤和亮煤组成(＞80%)，光泽很强。由于成分比较均一，常呈均一状或不明显的线理状结构。内生裂隙发育，脆度较大，容易破碎。光亮型煤的质量最好，中煤化程度时是最好的冶金焦用煤。

2.半亮型煤

亮煤和镜煤占多数(50%～80%)，含有暗煤和丝炭。光泽强度比光亮型煤稍弱。由于各种宏观煤岩成分交替出现，常呈条带状结构。具棱角状或阶梯状断口。

3.半暗型煤

镜煤和亮煤含量较少(50%～20%)，而暗煤和丝炭含量较多，光泽比较暗淡，常具有条带状、线理状或透镜状结构。半暗型煤的硬度、韧性和比重都较大。半暗型煤的质量多数较差。

4.暗淡型煤

镜煤和亮煤含量很少(＜20%)，而以暗煤为主，有时含较多的丝炭。光泽暗淡，不显层理，块状构造，呈线理状或透镜状结构，致密坚硬，韧性大，比重大。暗淡型煤的质量多数很差，但含壳质组多的暗淡型煤的质量较好，且比重小。

三、褐煤的宏观煤岩类型

按褐煤的煤化程度由低到高，可将褐煤细分为软褐煤(或土状褐煤)、暗褐煤和亮褐煤3个阶段。亮褐煤在宏观特征上接近于烟煤，4种宏观煤岩成分清楚可见，故其煤岩类型可用硬煤的方法来划分。但软褐煤和暗褐煤的宏观特征与硬煤大不相同，它们无光泽，不能划分出4种宏观煤岩成分，其宏观煤岩类型不同于烟煤和无烟煤。

国际煤岩学委员会(ICCP)于1984年提出了软褐煤煤岩类型分类系统。该分类系统是根据组成成分分出4种煤岩类型组，即碎屑煤、木质煤、丝质煤和富矿物煤。每一种煤岩类型组还可根据结构分出煤岩类型，如条带状煤和非条带状煤。进一步可按凝胶化作用的程度和颜色细分为煤岩类型种，如黄色煤(未凝胶化)、褐色煤(弱凝胶化)和黑色煤(凝胶化)。结构要在新鲜面上观察，颜色应以干燥后(约2d)的颜色为准。