煤的顯微組分分析

煤的顯微組分分析

正文

區別煤中各種顯微組分並確定其百分含量的研究。煤的顯微組分分析是煤的成因類型、煤岩組成分類命名和煤相分析的基礎。煤岩類型煤層中無論垂向和橫向都有變化,而薄片研究的代表性又受切片範圍的限制。為了使煤的顯微組分分析具有更好的代表性,一般使用縮分的混合煤樣製成煤磚光片,用反射光研究進行組分分析。野外取樣時,將煤層按煤的巨觀類型分層刻槽取樣,在實驗室將煤樣破碎縮分,最後留下體積約為1~1.5立方厘米、粒徑<0.2毫米的煤粉,加入漆片或人工樹脂充分混合,在鑄模內加熱,使漆片熔化或注入凝固劑,使樹脂凝固,膠結成直徑約2厘米、厚1.5厘米的煤磚,將其表面拋光後備用。
煤的顯微組分定量統計,在反光顯微鏡下用機械台和計數器進行。一般在放大400倍的條件下鑑定計數,用50倍的物鏡和8倍的目鏡,以直線法按一定間隔移動標尺,統計每個落在目鏡十字絲交叉點上的顯微組分。一般每個煤磚光片統計 500個有效點(十字絲交點落在漆片或樹脂膠結物上時不計數)。計算煤的顯微組分百分含量時,應先得出包括礦物質在內的各種有機和無機顯微組分的百分含量。然後除去礦物質,以有機組分為100%,分別計算各種有機顯微組分的百分含量。各種顯微組分區分鑑定的詳細程度,視研究目的而定。中國煤地質界一般在有機顯微組分中,只區分出鏡質組、半鏡質組、絲質組和殼質組;在無機組分中區分出粘土礦物、菱鐵礦黃鐵礦等。美國加拿大澳大利亞煤岩工作者,不區分半鏡質組,但卻對各種不同類型的鏡質體、半絲質體、殼質體和腐泥質體等分別進行統計定量。因為只有詳細區分各種不同有機和無機顯微組分,才能更好地進行煤成因和沉積環境的研究,從而進行煤質預測;如果僅區分出各種顯微組分組,雖可滿足煤岩類型定名的需要,卻無法得到成煤植物結構和保存程度的數據,難以充分研究煤相類型和恢復成煤的沼澤環境。
值得注意的是殼質組的含量問題。殼質組含量較高的煤在乾餾過程中能產生更多的焦油產率,煤的粘結性一般也較好,因此,詳細統計殼質組的含量,對煤的綜合評價很有意義。但殼質組在煤中所占比例一般不大,在白光下統計又容易被忽略,只有在螢光(藍光)下才能更好地辨認。腐泥基質與粘土礦物也是在螢光下才能很好區別。為了避免在統計過程中遺漏殼質組,又不用在操作時頻繁改換光源,A.戴維斯於1987年在美國有機岩石學會的通信錄中,介紹了用白光和藍光相結合煤顯微組分分析的技術方法。首先,在白光下鑑定統計各種顯微組分的百分含量,再在藍光下統計殼質組各種組分的百分含量,然後用公式換算得出白光、藍光相結合的最後結果,效果較好。在藍光下統計各種殼質體含量時,其他各種有機和無機組分均當作無螢光組分對待。以孢子體為例,換算公式為:
E=100Ea/(100-MM)
式中E為白光下(不含礦物質)孢子體的百分含量;Ea為螢光下(含礦物質)孢子體的百分含量;MM為礦物質的百分含量。
式中礦物質的百分含量可用數點法在白光下進行統計得出,即採用統計值;也可採用計算法由公式得出計算值;許多樣品礦物質含量的經驗值是3.5。

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