正文
在顯微鏡下劃分的煤的基本組成成分。主要是指植物遺體轉變而成的有機顯微組分,相應地煤中的礦物質叫無機顯微組分。煤的有機顯微組分這一術語是英國M.C.斯托普絲於1935年首先提出的。
煤的有機顯微組分分類有多種方案,大致可分屬於兩類:①側重於成因的分類,通常在透射光下研究煤的薄片,主要根據顏色、形態和結構確定顯微組分。通常將顯微組分劃分為凝膠化組、絲炭化組和穩定組 3大組,並可根據木質纖維組織的分解程度、結構保存程度等,在凝膠化組和絲炭化組中進行細分。②側重於工藝性質的分類,分類較為簡明,常在反射光下套用油浸法研究煤的光片,根據形態特徵、反射率、螢光性和突起等確定顯微組分。國際煤岩學委員會(ICCP)的硬煤顯微組分分類,在煙煤和無煙煤中劃分出3個顯微組分組及17個顯微組分(表1),
同組的顯微組分的化學工藝性質相似。這個分類在國際上得到廣泛的套用,並被國際標準化組織 (ISO)採用。在國際分類中,鏡質組在煤中最常見,在大多數煤層中其含量達65~80%以上,是由植物的莖幹、根和葉等組織的木質素、纖維素經煤化而形成的;它具粘結性,熱解時熔解並粘結惰性組分。鏡質組中的結構鏡質體保留有植物細胞結構;無結構鏡質體通常看不到植物細胞結構;其中均質鏡質體呈條帶狀或透鏡狀,輪廓清晰、均一;基質鏡質體是膠結其他顯微組分和同生礦物的基質;碎屑鏡質體是呈碎屑狀的鏡質組組分。殼質組中的孢子體、角質體、樹脂體、藻類體和螢光體分別起源於植物的孢子和花粉、角質層、樹脂、藻類及植物油;瀝青質體是藻類、浮遊動物、細菌等強烈降解的產物;滲出瀝青體是煤化過程中形成的次生顯微組分,常充填空腔和裂隙。由於殼質組在泥炭沼澤階段較難氧化降解,亦稱為穩定組。在各組顯微組分中殼質組的氫含量和揮發分最高,反射率最低,螢光性明顯,熱解的大部分變為氣體和焦油。惰質組包括乾餾過程中具有惰性、半惰性的顯微組分,與其他兩組顯微組分相比,氫含量和揮發分最低,碳含量最高,反射率最高,熱解時不會熔融(微粒體除外),沒有粘結性,亦不易液化。惰性組中絲質體具有清晰而較規則的植物細胞結構,是木質素、纖維素組織火焚或緩慢氧化降解而成;半絲質體是絲質體與結構鏡質體之間的過渡型組分;粗粒體是無定形、不顯結構、具高反射率的基質,有時也呈各種大小不同的顆粒狀;微粒體的粒徑僅1微米,作為基質出現或呈圓粒狀細分散在無結構鏡質體中,或充填在結構鏡質體的胞腔中;菌類體大多由真菌的菌絲、菌孢子和菌核形成;碎屑惰性體由粒度小於30微米的碎片所組成。各組顯微組分的性質隨煤化程度的增高而趨同。
1988年提出的中國煙煤顯微組分分類方案,是以國際硬煤顯微組分分類為基礎,根據中國煤的顯微組成的特點修改後建立的。該分類在顯微組分組中增加了半鏡質組,半鏡質組是一種性質介於鏡質組與惰質組之間的弱粘結性組分;在殼質組中增加了中國煤中常見的樹皮體。
鑒於褐煤的顯微組成有別於硬煤,國際煤岩學委員會對褐煤的顯微組分單獨進行了分類(表2)。
褐煤的腐殖組與硬煤的鏡質組相當。在結構腐殖體亞組中,根據植物組織的凝膠化程度的不同,進一步劃分顯微組分及亞組分。碎屑腐殖體中的細屑體是由腐殖質碎屑和細小的凝膠鬆散地結合而成;當凝膠化程度加深,以致各組成部分緊密膠結在一起時,稱為密屑體。無結構腐殖體中的多孔凝膠體常呈細粒充填在植物組織的細胞腔中,均勻凝膠體與硬煤中的均質鏡質體和基質鏡質體相當。團塊腐殖體是指由反射率較高的腐殖質充填的植物細胞。當充填物由細胞壁分泌的鞣酸經氧化或縮合而成的,稱鞣質體,當充填物是在泥炭階段由於腐殖質溶液滲入細胞形成的,稱假鞣質體。軟褐煤的植物葉片中保存的葉綠素,在螢光照射時,顯亮紅色,稱葉綠素體。瀝青質體是藻類、浮遊動物及細菌的脂類物質分解的產物,常呈輪廓不清的粒狀基質出現,在螢光下具弱發光性。(見彩圖)
E.斯塔赫
楊起
《斯塔赫煤岩學教程》
煤炭工業出版社
北京
參考書目
E.斯塔赫等著,楊起等譯:<斯塔赫煤岩學教程>,煤炭工業出版社,北京,1990。(E.Stach et al., Stach's TextbookofCoalPetrology, 3rd ed., Gebrüder Borntraeger,Berlin,Stuttgart,1982.)