煤是一种有机的沉积岩石,利用通常研究岩石的方法来研究煤就产生了煤炭科学的一个分支——煤岩学。1917年,斯托普斯(Stopes)建议将宏观煤岩成分划分为四类——镜煤、亮煤、暗煤和丝炭,促使煤岩学获得了系统的发展。
根据颜色、光泽、硬度和断口等性质的不同,用肉眼可将煤层中的煤分为四种煤岩成分。
镜煤呈黑色,光泽强,是颜色最深、光泽最强的宏观组分。它质地均匀,脆性,其脆度仅次于丝炭,破碎时多呈贝壳状断口。在煤层中,镜煤常呈亮黑色玻璃状的透镜体或条带存在,厚度从数毫米到10~20mm。通常,在进行煤层的宏观描述时,规定厚度≥3~10mnm的分层才作为镜煤,小于这一厚度时则归入亮煤。
在显微镜下观察时,镜煤的轮廓清楚,质地纯净,其显微结构或为均一状,或具有植物的细胞结构。镜煤与其他煤岩组分之间的界限明显,易于识别。
丝炭亦称纤维炭,外观像木炭,颜色灰黑,具有明显的纤维状结构和丝绢光泽。它疏松多孔,性脆易碎,碎后成为纤维状或粉末状,能染指。丝炭的空腔常被矿物质填充,成为坚硬致密的矿化丝炭。在煤层中,丝炭的数量一般不多,常呈扁平透镜体,并沿煤层的层面分布,大多厚1~2mm至数毫米,有时也能形成不连续的薄层。
显微镜下观察,丝炭具有明显的植物细胞结构。它是由植物的木质纤维组织在成煤初期经受丝炭化作用而形成的,其组成和性质与其他三种煤岩成分相比有很大差别、是最特殊的煤岩成分。
亮煤颜色深黑,光泽较强,仅次于镜煤。它也较脆,故易破碎,断口有时呈贝壳状。亮煤是主要的宏观煤岩成分,可形成较厚的煤层分层或整个煤层。
在显微镜下观察时,亮煤和上述镜煤和丝炭不同,它的显微组成不是单一的,而是以镜质组为主,加上数量不等的惰质组和壳质组所组成的。
(4)暗煤(Durain)
暗煤光泽暗淡,颜色为黑色或灰色,致密、坚硬、有韧性,最难破碎,断面粗糙。暗煤也是主要的宏观煤岩成分,常以较厚的分层或单独成层的形式存在煤层中。
在显微镜下观察,暗煤和亮煤的共同点是都不是由均一组分构成的,均包含壳质组和镜质组等。由于暗煤中含有相当多的壳质组,故在低温干馏时,暗煤的焦油产率高。
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