第三章煤的岩石组成分解.ppt

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5. 在煤田地质方面的应用 (1)研究煤的成因类型和成煤环境  煤是由植物演变而成的,在煤中保存着许多植物的细胞结构和植物的原始组分。如果是低等植物形成的煤,在煤片中可观察到藻类体等显微组分;如果是高等植物形成的煤,则可观察到孢子、花粉、角质层、树脂等显微组分,进而可确定煤的成因类型。 在沼泽中,植物遗体的堆积环境决定了凝胶化作用或丝炭化作用的形式,所以根据煤中各种显微组分的含量可推测成煤环境。例如:美国伊利诺斯煤田宾夕法尼亚系的Springfield和Herrin煤层的成煤环境就可用镜质组和惰质组的比值加以说明。研究表明,这两层煤的镜质组和惰质组的比值与沼泽距古河道的远近有关。在靠近古河道处,沼泽水位高,氧气不充足,泥炭不易暴露和氧化,主要发生凝胶化作用,所以煤中的镜质组与惰质组比值较高(12-27);在远离河道处(10km~20km),沼泽水位低,氧气充足,泥炭易暴露和氧化,丝炭化作用显著,煤的镜质组与惰质组比值较小(5-11)。 (2)确定煤化程度 研究表明,镜质组反射率随煤化程度的增高而增大,而且镜质组反射率与挥发分、碳含量等可反映煤化程度的指标相比较,它受煤的岩相组成的影响小,是判定煤化程度的比较理想的指标。(图2-2) (3)在地质勘探中的应用 煤和石油都是生物遗体形成的沉积矿产。研究发现,油气形成的阶段与煤中镜质组反射率存在对应关系。例如:在我国,当镜质组反射率为0.3%~0.7%时,常能发现石油;反射率为0.7%~1.0%时,不常有石油;反射率为1.0%~1.3%时,很少出现石油;反射率在1.3%~2.0%时,没有石油,但常出现天然气;反射率大于2.0%时,天然气也消失了。 (4)进行煤层对比  基本原理:同一个煤层的宏观煤岩类型、显微煤岩类型的组合特征基本相同;而不同煤层的宏观煤岩类型、显微煤岩类型往往存在差异。所以,可根据煤的宏观煤岩类型、显微煤岩类型的组合特征进行煤层对比。 6. 富集煤中的稀散元素 如,我国曾用煤岩学和化学相结合的方法,研究煤层中锗的富集规律,发现锗是富集在镜质组中,而不是富集在矿物质中,并且在靠近煤层顶板和底板的镜质组中锗的含量更高。这样,可以通过煤炭洗选或筛选等方法,使镜质组与其它成分分离,达到富集锗的目的。 7. 预测煤的液化性能 煤的有机显微组分中,加氢的活性顺序为:镜质组>壳质组>惰质组,所以加氢反应的活性组分是指低煤化程度煤中的镜质组和壳质组。一般认为煤的碳含量超过89%时,即使是活性组分,加氢液化也很困难。 结构镜质体 徐州夏桥 太原组16煤层 透射光 95× 无结构镜质体-均质镜质体 徐州张小楼 下石盒子组1煤层 透射光 135 × 无结构镜质体-均质镜质体 湖南涟邵恩口 龙潭组2煤层 油浸反射光 270 × 惰质组,丝质体-微丝煤 山西朔县杨涧 山西组4煤层 透射光55 × 惰质组-丝质体,“星状”结构 贵州盘县 龙潭组C12煤层 油浸反射光 270 × 壳质组-孢子体 孢子囊 徐州张小楼 山西组7煤层 反射荧光 蓝光激发 135 × 壳质组-角质体,渗出沥青体 徐州张小楼 山西组7煤层 反射荧光 蓝光激发 230 × * * * 第三章 煤的岩石组成与应用 主要内容: (1)煤岩组成的研究方法 (2)宏观煤岩成分和宏观煤岩类型 第一节 宏观煤岩组成 一、煤岩学的概念 1、什么是煤岩学 Coal petrology / petrography? 用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质。 2、煤岩学研究方法 (1)宏观方法macroscopical method-用肉眼naked eye或放大镜magnifier/magnifying glass观察煤,根据其颜色colour 、条痕色striation colour、光泽luster、裂隙fissure/crack和断口fracture等,识别煤岩类型lithotype、判断煤的性质。 (2)微观方法microscopical method -用显微镜研究煤 :透射光、反射光 透射光下transmission light:薄片slice/thin coal sections 2×2 cm,厚 0.02 mm。 根据颜色colour、形态form和结构constructure识别显微煤岩组分micropetrological constituents、判断煤的性质; 反射光下reflection light / reflec

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