煤的宏觀煤巖特徵
宏觀煤巖
煤是一種有機的沉積岩石,利用通常研究岩石的方法來研究煤就產生了煤炭科學的一個分支——煤巖學。1917年,斯托普斯(Stopes)建議將宏觀煤巖成分劃分為四類——鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭,促使煤巖學獲得了系統的發展。
根據顏色、光澤、硬度和斷口等性質的不同,用肉眼可將煤層中的煤分為四種煤巖成分。
(1)鏡煤(Vitrain)
鏡煤呈黑色,光澤強,是顏色最深、光澤最強的宏觀組分。它質地均勻,脆性,其脆度僅次於絲炭,破碎時多呈貝殼狀斷口。在煤層中,鏡煤常呈亮黑色玻璃狀的透鏡體或條帶存在,厚度從數毫米到10~20mm。通常,在進行煤層的宏觀描述時,規定厚度≥3~10mnm的分層才作為鏡煤,小於這一厚度時則歸入亮煤。
在顯微鏡下觀察時,鏡煤的輪廓清楚,質地純淨,其顯微結構或為均一狀,或具有植物的細胞結構。鏡煤與其他煤巖組分之間的界限明顯,易於識別。
(2)絲炭(Fusain)
絲炭亦稱纖維炭,外觀像木炭,顏色灰黑,具有明顯的纖維狀結構和絲絹光澤。它疏鬆多孔,性脆易碎,碎後成為纖維狀或粉末狀,能染指。絲炭的空腔常被礦物質填充,成為堅硬緻密的礦化絲炭。在煤層中,絲炭的數量一般不多,常呈扁平透鏡體,並沿煤層的層面分佈,大多厚1~2mm至數毫米,有時也能形成不連續的薄層。
顯微鏡下觀察,絲炭具有明顯的植物細胞結構。它是由植物的木質纖維組織在成煤初期經受絲炭化作用而形成的,其組成和性質與其他三種煤巖成分相比有很大差別、是最特殊的煤巖成分。
(3)亮煤(Clarain)
亮煤顏色深黑,光澤較強,僅次於鏡煤。它也較脆,故易破碎,斷口有時呈貝殼狀。亮煤是主要的宏觀煤巖成分,可形成較厚的煤層分層或整個煤層。
在顯微鏡下觀察時,亮煤和上述鏡煤和絲炭不同,它的顯微組成不是單一的,而是以鏡質組為主,加上數量不等的惰質組和殼質組所組成的。
(4)暗煤(Durain)
暗煤光澤暗淡,顏色為黑色或灰色,緻密、堅硬、有韌性,最難破碎,斷面粗糙。暗煤也是主要的宏觀煤巖成分,常以較厚的分層或單獨成層的形式存在煤層中。
在顯微鏡下觀察,暗煤和亮煤的共同點是都不是由均一組分構成的,均包含殼質組和鏡質組等。由於暗煤中含有相當多的殼質組,故在低溫乾餾時,暗煤的焦油產率高。
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