有機顯微組分
煤的有機顯微組分可分為三大組,即
鏡質組、
殼質組、
惰質組,每組中可根據形態和結構的不同再分出若干顯微組分和顯微亞組分。
鏡質組
鏡質組是煤種最常見的顯微組分,其含量約占50%~80%以上。鏡質組是由植物的根、莖、葉在覆水的
還原條件下,經
凝膠化作用而形成。低、中煤階時,鏡質組在
透射光下呈橙紅色、褐紅色,反射光下呈灰色、淺灰色,有時具有弱的螢光性。鏡質組分性脆。裂隙和微孔隙發育,微孔孔徑一般在50nm到2μm之間。鏡質組的密度在1.27~1.80g/cm3之間,中煤階時有最低值,高煤階時密度大。根據植物細胞結構的保存程度及形態特徵,鏡質組可分出下列各種顯微組分:結構鏡質體、無結構鏡質體(包括均質鏡質體、基質鏡質體、團塊鏡質體、膠質鏡質體)、鏡屑體等。
殼質組
殼質組分由於化學性質穩定,不易被細菌等微生物破壞、分解,故又稱穩定組。殼質組分含大量脂肪族成分,故有人稱為類脂組。殼質組包括孢子體、角質體、木栓體、樹脂體、藻類體、螢光體、瀝青質體、滲出瀝青體和殼屑體等顯微組分。殼質組在透光下多數成黃色、少數為黃綠色、紅橙色,反射光下呈深灰色、灰色。有突起。各種殼質組分都有自己的特定形態,輪廓清楚。殼質組分具有強的螢光性,在藍光、紫外光的激發下可發出綠黃、亮黃色的螢光。殼質組分的反射率比鏡質組分和惰質組分低,密度小,可用重液分離的方法將其富集。
惰質組
惰質組是煤中常見的顯微組分,因其在結焦過程中不軟化,呈惰性,故名惰質組。惰質組分的成因有多種:植物遺體在缺水多氧的環境下,經氧化而形成;森里火災,植物受不完全燃燒也可形成;泥炭表層受真菌等微生物腐解;強烈的煤化作用也可使各種組分惰質化。惰質組分在透射光下一般為黑色不透明,反射光下呈亮白色、黃白色或灰白色,惰質組分不發螢光。由於惰質組分密度較大,硬度較高,故常顯示正突起。惰質組分的反射率高,但不同的惰質組分有差別,至高煤階,各組分差別減小。惰質組分含碳量高,含氫量低氧含量中等,揮發分低,熱解時不具粘結性,煤中惰質組分高對煉焦不利。惰質組分不生油,生氣的數量也較少。我國西北地區中生代的煤中,惰質組分含量高,華北地區古生代煤中惰質組含量少一些,新生代多數煤中惰質組分含量很少。
惰質組可分出
絲質體、半絲質體、粗粒體、微粒體、菌類體和惰屑體等顯微組分。
無機顯微組分
煤中的礦物雜質稱為無機顯微組分,煤中礦物質的數量和性質會影響煤的加工和利用,並造成環境污染但有些礦物質則可以加工利用。煤中礦物質按來源可分為
原生礦物、同生礦物、後生礦物。煤中礦物雜質有
粘土礦物、碳酸鹽礦物、硫化物、氧化物、氫氧化物、鹽類,還有一些重礦物和痕量元素。
粘土礦物
粘土礦物是煤中含量最多的礦物雜質,約占煤中礦物雜質總量的60%~80%。常見的粘土礦物以高嶺石和伊利石為主,而蒙脫石和
伊利石——
蒙脫石混層礦物較少,煤中粘土礦物通常以兩種形式存在,一種呈結晶狀態,如高嶺石,另一種呈非結晶的微粒狀,充填胞腔或分散在基質中,有時集合成條帶狀、透鏡狀、團塊狀或不規則狀。
碳酸鹽礦物
煤中常見的碳酸鹽礦物有
方解石、
菱鐵礦,還有少量的
白雲石、
鐵白雲石等。煤在鍋爐中燃燒時,這些礦物會降低灰渣的熔點,使煤灰容易結渣,影響生產。
煤中方解石多數為後生礦物,由於地下水的活動,使CaCO3在煤的裂隙或層面上沉澱形成;有時由於岩漿熱液作用,也可形成方解石,在一些海相的聚煤環境中,有時也發現原生的方解石晶體。
煤中菱鐵礦多呈球狀結核、透鏡狀或隱晶質塊體,結核內常具放射狀、同心圓狀結構,有時交代植物組織。煤中菱鐵礦是在氧氣不足的弱還原條件下形成的同生礦物,在氧化條件下,易生成褐鐵礦。
氧化物和氫氧化物礦物
硫化物礦物
硫酸鹽礦物
常見的是
石膏CaSO
4·2H
2O。煤中的石膏多為後生作用形成。
其他稀少礦物