4煤岩学基础-3.ppt

* * 第四章 煤岩学基础-3 宏观煤岩组成 煤的物理性质 煤的结构、构造 煤的显微组成 煤岩学应用 煤岩学的研究方法 * * 煤相：又称煤的沉积相，是指在某一成煤沼泽环境中所形成的煤的原始成因类型。 煤相分析：就是通过对煤的岩石学特征、成煤植物及煤的地球化学特征等的研究，从而确定所研究煤层的成煤泥炭类型及其演化等特征。 煤相分析可通过以下这些煤相标志来进行鉴定： 一、煤相分析中的应用 第五节 煤岩学应用 * * 煤的显微组分组成和显微煤岩类型组合：它们反映了成煤植物群落、成煤气候及泥炭聚积环境（地下水位、营养情况、酸盐度、氧化还原电位、细菌活动情况、海水影响等）； Marchioni（1980）根据煤的显微组分组成和显微煤岩类型组合，划分出4种煤相。 1）陆地森林沼泽煤相：沼泽比较干燥，以发育丝质微亮煤为特征。 2）森林沼泽煤相：潜水面较高，适于木本植物的生长和保存。煤以富含镜质组贫壳质组的微亮煤和微暗亮煤为特征，呈明显条带结构。煤中镜质组以结构镜质体和均质镜质体为主。 3）芦苇沼泽相：水位更高，生长草本植物为主。煤以角质微亮煤和微暗亮煤和微三组分煤为主。煤中镜质组多为基质镜质体。 4）开放沼泽相：覆水深的水下沼泽沉积，以发育微亮暗煤、微暗煤和炭质泥岩为特征。岩石类型以暗淡型煤为主，有时夹腐泥煤条带。 第五节 煤岩学应用 * * 煤的化学和地球化学特征：不同的煤相代表不同的泥炭沼泽环境，具有不同的地球化学特征，因此由煤中矿物组分、灰分、微量元素及有机化合物等反映的地球化学特征是为煤相分析的重要标志。 生物标志：不同的泥炭沼泽中，发育不同的植物群落。同一植物组织器官由于堆积和氧化条件不同，可以形成不同的煤岩组分。因此煤中植物残体(或煤植体)及其特征是判断煤类型的重要标志。 第五节 煤岩学应用 * * 煤的结构和构造标志： 碎屑状结构—碎粒状构造（各种煤岩组分以碎屑状产出，又可称细碎结构）反映泥炭遭受氧化分解的特征； 条带状结构—条带状平行构造（煤中条带状显微组分呈平行或亚平行叠置的特征，又可称为显微层理等）反映了泥炭表层低氧化、弱生物腐解作用，以及降解速度较慢的特征。 第五节 煤岩学应用 * * 二、用煤岩特征进行煤层对比： 标志煤层：具有煤核的煤层或利用煤中的高岭石夹矸，可以对比煤层。 宏观煤层剖面和煤层形成曲线：利用煤层形成曲线（沼泽沉降速度与覆水深度）对比煤层比用宏观煤岩类型对比效果更好。同一时间不同地点的煤岩类型不同，但不同地点地下水位变化的趋势比较一致，煤层形成曲线的变化趋势相似（适于较大范围内的煤层对比）。 用煤岩特征对比煤层：同一煤层不同地点的显微组成特征通常相似。 第五节 煤岩学应用 * * 三、利用煤级判断地层、构造和侵入体等地质问题： 1、根据岩石中细分散有机质的煤化程度，确定地区内岩石的新老关系，特别对不含化石或少含化石的地层作用更大。 2、用煤级研究地热和侵入体。大侵入体之上热流特别高，在侵入体附近的煤会发生异常强烈的煤化作用，虽然沉降深度不大，但煤级已达无烟煤阶段。进行煤级的研究，可以确定深成岩体的分布范围、侵入时间和冷却时间。 第五节 煤岩学应用 * * 3、分析构造形变，恢复构造应力场。镜质组的反射率及其各向异性是对温度和压力极其敏感的参数。随着煤层埋藏深度的增加，煤受到的温度和覆盖层的压力逐渐增加，煤的芳香核缩聚程度增强，芳香层片的排列也逐渐规则化，煤的反射率增高，光学各向异性增强。在低中煤级阶段，煤表现为近似一轴负光性，c轴垂直层理面，或者与最大静压力方向平行；在中高煤级阶段，煤表现为近似于二轴晶负光性。 由于构造应力的影响，煤的光轴重新定向。一般情况下，最小反射率的方位总是与最大压力方向保持一致，有时可根据光轴方位恢复断层带附近的局部应力场。 第五节 煤岩学应用 * * （一）一般煤块样的观察描述 1、选择垂直于层面的新鲜平整断面，观察煤中镜煤或亮煤的颜色、条痕色、光泽、裂隙等物理性质， 以便初步确定煤的煤化程度。 2、确定宏观煤岩成分，划分宏观类型，并估计它们在煤块样中的含量。宏观类型的划分，应在煤层或煤块的垂直层理的新鲜断面上进行。划分宏观类型最小厚度一般为5cm。 一、煤的宏观研究 第六节 煤岩学的研究方法 * * （一）一般煤块样的观察描述 3、观察煤中矿物的分布、赋存状态。当煤中肉眼可见的矿物含量大于10%时为矿化煤。 4、对块样的形态、大小和具有代表性的显著的标志，也应注意。最后，对典型煤块样应进行素描或照相。 一、煤的宏观研究 * * （二）煤层剖面的观察和描述 1．观