非常规天然气地质学课程实验指导书.docx

《非常规天然气地质学》课堂实验指导书

课程中文名称：非常规天然气地质学

课程英文名称：Unconventionalnaturalgasgeology

课程编号：020060070

适用专业：新能源科学与工程

学时数：48

学分数：3

课程类别：专业课程

应开课学期：第三学期

实验一：煤、页岩与砂岩的标本与镜下观察

实验/实践类型：操作型实验学时：2学时

实验要求：培养观察、分析和动手能力

一、实验/实践目的

1．通过观察，认识四种煤岩成分和四种煤系类型。煤的肉眼研究是研究煤的一切方法的基础，通过对煤标本的系统鉴定和描述，进一步掌握煤的煤岩成分和宏观煤岩类型。了解割理等构造特征。

2．通过观察煤的薄片，认识煤的显微组分。

3.通过观察，认识页岩的基本特征及鉴定方法，学会利用页岩颜色分析、判断沉积环境。

4.通过观察，认识砂岩的基本特征。

二、实验/实践内容

1．观察四种宏观煤岩成分：镜煤、亮煤、暗煤、丝炭的特征。观察四种宏观煤岩类型：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤的特征，以及与宏观煤岩成分的关系。观察割理等构造特征。

2．观察煤的有机显微组分。

3.观察页岩的颜色、成分、结构和构造。

4.观察砂岩的颜色、成分、结构和构造。

三、仪器设备

德国莱卡DM4P型偏光显微镜、DFC550型摄像系统。

四、实验/实践原理、方法、手段和步骤

1．观察描述镜煤、亮煤、暗煤、丝炭的特征，记录描述光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤的特征；

2．观察描述煤的有机显微组分，割理发育特征；

3.观察描述龙马溪页岩的特征。

4.记录描述砂岩的特征。

五、实验/实践结果处理

1.记录描述镜煤、亮煤、暗煤、丝炭的特征，记录描述光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤的特征。

煤的宏观煤岩成分包括：镜煤、亮煤、暗煤、丝炭。

镜煤：光亮、均一、常具有内生裂隙的宏观煤岩成分。识别标志：煤中颜色最黑，光泽最亮，成分均一，性脆，贝壳状断口，轮廓清晰，垂直于条带的内生裂隙发育。分布特征：一般以条带状、透镜状出现，厚度几mm至1~2cm

亮煤：亮黑色、具微细层理的宏观煤岩成分。识别：一般呈黑色，表面隐约可见微细层理，光泽较强，仅次于镜煤。性质较脆，内生裂隙较发育，但弱于镜煤，结构不均一。分布：为煤层中最常见的煤岩成分，属于厚的分层甚至整个煤层。

暗煤：暗淡、坚硬、表面粗糙的宏观煤岩成分。识别：灰黑色，光泽暗淡，内生裂隙不发育，断面粗糙，致密坚硬具韧性，不易破碎。含矿物质多，密度大，煤质差；含惰质组多，挥发份低，弱丝绢光泽，形成于氧化环境。含壳质组多，略带油脂光泽，挥发分和氢含量高，但比重往往较小。分布：常呈厚、薄不均的分层，也可以较厚分层出现或单独成层

丝炭：丝绢光泽、纤维状结构、性脆的宏观煤岩成分。识别：外观像木炭，颜色黑灰或浅灰，纤维状结构，丝绢光泽，疏松多孔，无粘结性。质轻者性脆，易污手；质重者，被矿物充填。以具有植物细胞结构的丝质体和半丝质体为主。分布特征：一般以扁平透镜状分布，厚度1~2mm至几毫米，有时能形成不连续的薄层，个别地区，丝炭厚度可达几十cm以上。

光亮煤:由镜煤和亮煤组成的、光泽最强的宏观煤岩类型。四种类型中光泽最强，与镜煤相近。由于成分较均匀，通常条带状结构不明显。具贝壳状断口，内生裂隙发育。显微镜下，镜质组一般大于80%，显微煤岩类型以微镜煤为主。

半亮煤：主要由镜煤和亮煤组成的、光泽较强的宏观煤岩类型。常见的宏观煤岩类型。光泽较强，常以亮煤为主，也可夹暗煤和丝炭，条带状结构明显。内生裂隙发育，常具棱角状或阶梯状断口。以镜质组含量60~80%，以微镜煤、微亮煤和微惰煤为主。

半暗煤：主要由暗煤和丝炭组成、光泽较弱的宏观煤岩类型。光泽较弱，常以暗煤为主，镜煤和丝炭成细条带、透镜状和线理状分布。内生裂隙不发育，断口参差不齐，硬度和韧性很大。镜质组含量40~60%，个别大于60%，但因矿物质含量高，而使得煤的相对光泽强度变弱。

暗淡煤：由暗煤和丝炭组成的、光泽最弱的宏观煤岩类型。光泽暗淡，主要为暗煤，镜煤和亮煤含量小于20%，有时有少量丝炭和矿物质。通常成块状、致密、坚硬、韧性大、密度大，内生裂隙不发育。镜质组含量一般低于40%，惰质组含量可达50%以上。矿物质含量相对最高。

2.记录描述煤的有机显微组分，割理发育特征。

煤的显微煤岩组分可区分为镜质组、惰质组、壳质组和腐泥组。其中，三大有机显微组分在不同光学性质的显微镜下显示不同的识别特征，表现为：

1）镜质组的识别特征：

透光色为橙-橙红色；

反射光下为灰色，无突起，油浸反射光下呈深灰色。煤级越高，反射色越浅，高煤级烟煤和无烟煤中呈白色；

具弱荧光或不具荧光，其中基质镜质体的荧光性最为明显。