煤的岩相对煤炭开采和利用意义重大。在开采方面,它能帮助确定开采难度,提前规划开采方案。在利用上,岩相决定煤炭燃烧、炼焦等性能,根据岩相可合理选择利用方式,提升煤炭利用效率。
一、煤的岩相定义煤的岩相是指在显微镜下或肉眼观察到的煤的岩石学特征,包括煤岩组分、结构、构造等方面。
1、煤岩组分
从组分上看,煤岩组分可划分成镜质组、惰质组以及壳质组。镜质组的形成与植物的木质纤维组织紧密相关,是在经历凝胶化作用之后所产生的,外观上呈现出较为明亮的光泽,并且具备一定程度的粘结能力,这种粘结性在一些工业应用中有着特殊意义。惰质组则是在成煤期间,植物组织遭遇氧化、丝炭化等作用而逐步形成的,其色泽偏暗,质地较为坚硬,挥发分的含量较低,相应地粘结性能也比较差,在煤的整体特性中表现出独特的性质组合。壳质组的来源主要是植物的孢子、花粉、角质层以及树脂等物质,相较于其他组分,其含量处于较低水平,不过却有着较高的氢含量以及挥发分,在煤的燃烧和化学转化过程中有着别样的表现。
2.煤的结构
煤的结构涵盖宏观与微观两个层面。宏观结构包含诸如条带状、块状、透镜状等不同的形态类型,这些宏观形态实际上是煤形成环境以及沉积条件的直观反映,能够为研究煤的形成历史提供重要线索。微观结构所涉及的是煤内部各种显微组分之间的排列布局以及相互关联的状况,其中包括均一结构、粒状结构、纤维状结构等等,这些微观结构特征对于深入探究煤的物理化学性质以及其在不同应用场景下的行为有着关键作用。
3.煤的构造煤的构造主要是指煤内部存在的层理、节理、裂隙等构造特征。层理构造犹如一部记录煤沉积历程的史书,清晰地反映出煤在沉积过程中的环境特点以及沉积韵律,对于解读煤的形成过程意义重大。而节理和裂隙则在煤的物理性质以及开采利用方面施加着极为重要的影响,它们会对煤的强度产生削弱作用,改变煤的渗透性,并且在开采作业中对煤的可采性有着直接的关联。具体情况可阅读下文认识煤矿:断层、褶皱、小构造、节理、劈理
中国煤岩相的特点
1.煤炭岩相种类多样中国煤炭资源分布广泛,地质时期跨度大,煤的岩相种类丰富。从显微组分来看,不同地区的煤中镜质组、惰质组和壳质组的比例差异明显。例如,在华北地区的一些石炭 - 二叠纪煤田中,镜质组含量较高,这是因为当时的成煤环境相对稳定,植物残骸在沼泽环境下经过较好的凝胶化作用,有利于镜质组的形成。而在一些西北地区的侏罗纪煤中,惰质组含量可能相对较高,这可能与当时较为干燥、植物残骸容易受到氧化等因素有关。
2.煤炭变质程度差异较大由于中国地域辽阔,煤的变质程度不同导致岩相也有所不同。在一些深成变质作用强烈的地区,如东北地区的部分古生代煤田,煤的变质程度较高,镜质组反射率较高,煤的岩相表现为光泽较强、密度较大等特征,这是因为在高温高压环境下,煤的有机结构发生了更深刻的变化。而在一些浅部或地质构造活动较弱的地区,煤的变质程度较低,其岩相具有挥发分含量高、硬度较低等特点,例如一些新近纪的褐煤产区,煤的颜色较浅,呈褐色,结构较为疏松,这是因为它们受变质作用的影响较小。
3.沉积环境导致成分差异
中国的煤岩相受到沉积环境的强烈影响。在滨海沼泽环境下形成的煤,往往会含有较多的海相矿物,如黄铁矿等。比如中国东部的一些煤田,在古地质时期靠近海洋,其煤岩相中会出现典型的海相沉积标志矿物。而在内陆湖泊沼泽环境形成的煤,矿物质成分可能以陆源碎屑矿物(如黏土矿物)为主,这些黏土矿物是由河流等搬运到沼泽区域沉积下来的,在煤中呈现出分散状或层状分布。(转载自网络 ,如有侵权,请联系删除)