煤的有机显微组分有哪些？
煤的显微成分按其成煤植物,成煤条作及性质的接近,可以归属于下列几个显微组分(Group maceral) 1.镜质组(Vitrinite)它是腐植煤中最主要的显微组分.来源于由植物茎,叶的木质纤维组织,经凝胶化作用(也称镜煤化作用)形成的各种凝胶体.镜质组的透明程度,按变质程度由低到高,透光色从橙红(长焰煤)到红棕色(肥煤,焦煤),直到不透明(焦煤以后)反光色从深灰(长焰煤)到浅灰(焦煤),直到白色(无烟煤),无突起.由于凝胶化作用的深浅,原始物料和植物细胞壁膨化程度不同,镜质组尚可分出木煤,木质镜煤,结构镜煤,无结构镜煤,凝胶化浑圆体,凝胶化菌类等显微成分.国内绝大多数煤都以镜都以镜质组为主,且其性质依赖变质程度有规律性的变化,可以镜质组作为煤的代表组分. 2.丝质组(Fusinite) 其原始物料与镜质组同,但是它是经丝质化作用而形成的.丝质组在透射光下黑射不透明油浸反射光下呈白色到黄色,有不同程度的突起.由于丝质化成因,丝质化程度及原始物料不同,丝质组可分为微粒体,粗粒体,半丝质体,丝质体,巩膜体,惰屑体等显微成分.由于丝质组没有粘结性故也称作惰性组(Inertinite). 3.稳定组(Liptinite) 它是由成煤植物中生物化学稳定性最强的部分,即植物的繁殖器官(孢子,花粉壁的壳质)及保护器官所形成的.稳定驵在透射光下透明,呈浅黄到深红色,外形各有明显特征油浸反射光下多呈黑灰和浅灰,大多数稍有突起. 4.过渡性组分 在镜质组与丝质组之间存在一系列过渡性组分.在我国许多煤田中(特别是某些中生代煤中),半镜质组普遍存在,有必要将其从镜质组中射分出来.进行较系统的深入研究.假镜质体只是在某些国家或地区比较重要,因此可看作独立的微成分,并划归半惰性组. 5.藻类及腐泥基质 腐泥煤是田藻类及其分解产物腐泥基质所组成.
煤的显微组成是研究煤成因的基础，也是煤岩学与煤地球化学相结合的枢纽。煤中每一个可用显微镜鉴定的组分称之为一个显微组分或煤岩组分。煤的显微组分可分为三类：①壳质组（或稳定组），富类脂质植物遗体的残余物，如树脂蜡、花粉、角质和藻类体。壳质组富含脂肪族成分，氢含量（一般大于6%）和挥发分（50%～97.4%）高、碳含量低；②镜质组（或腐殖组），含木质素、纤维素的植物组织的残余物，如树皮、树干、树根等。镜质组富芳香族成分、氧含量高（1.5%～20%）、挥发分中等（2%～50%）、氢含量为1.5%～5.5%；③丝质组（或惰性组），较硬的富碳脆性小颗粒，其原始物质和化学结构与镜质组相似，是丝碳化作用的产物。其芳构化程度高，富含碳（大于90%），含氢量（小于3%）、含氧量（4%左右）和挥发分低。三种煤岩组分的差异较为明显（图4-14）。
煤中主要元素为碳、氢、氧，其次为硫、氮。除上述五种主要元素以外，煤中还伴有60余种微量元素，其中主要的有V、U、Ga、Ge、Ni、Mo、Fe、Pb、Zn、Cu、Au、Ag等，且大部分的元素含量都超过该元素的克拉克值，V、U、Ga、Ge、Ni、Mo等在煤和煤系地层中可形成工业矿床。Breger（1958）总结了生物有机质对煤中元素聚集及分布的影响，认为：①生命有机体的生命活动造成了C、N、P、S、Fe、Si、Ca、Ba、Mn、I（Cu、V）、Zn的聚集；②生命有机体死亡后的聚积作用，其一为通过化学方式，如V、Ga、Ge等进入到有机分子中，Fe、Pb、Zn、Cu等以硫化物形式沉淀下来，Ag经过还原途径聚积起来；其二为通过吸附方式聚积起来，如V、Ag、U、Th。
图4-13 生物及其组织和天然有机岩的H/C、O/C原子比图
图4-14 煤在H/C～O/C图上的位置
由植物转变成的是有机显微成分，而矿物质是无机显微成分。 （1）镜质组 它是腐植煤中最主要的显微组分，由植物茎、叶的木质纤维组织经煤化作用形成的各种胶体。
“无机显微组分”为显微镜下能观察到的矿物，常见的有粘土矿物、石英、黄铁矿、方解石、菱铁矿等；
“有机显微组分”为显微镜下所能识别的有机质的基本单位，有镜质体、丝质体、树脂体、角质体、孢子体、木栓质体、藻类体等等。
沉积有机质的生烃能力主要取决于其有机质类型，而煤岩显微组分组成特征是反映煤层有机质类型的可靠标志之一。从煤岩学角度，可从显微组分组、镜惰比例、壳质组组成、光学各向异性组分等几个层次由浅入深地展开分析。
第一，不同显微组分组所反映的有机质类型不同，其生烃能力必然有所差别。实测结果显示，本区晚古生代煤以镜质组为主，惰质组次之，壳质组含量最低（表2-1），即有机质在总体上属于Ⅲ型（图2-1），有利于煤层气的生成。镜质组中以基质镜质体为主，含均质镜质体（图版Ia,Ib）；惰质组中以丝质体为主，常见粗粒体（图版Ic,Id,Ie）；壳质组中含有一定数量的变孢子体（图版Ib），缺乏碎屑壳质体（图2-2），总体上反映出一种较强覆水条件的成煤环境，具有较好的生气物质基础。
图2-1 山西南部主煤层显微组分组分布三角图解
a—上主煤层；b—下主煤层
表2-1 山西南部石炭一二叠系主煤层显微岩石组分测定表
续表
注：（1）—结构镜质体；（2）—均质镜质体；（3）—基质镜质体；（4）—团块镜质体；（5）—胶质镜质体；（6）—碎屑镜质体；（7）—镜质组小计；（8）—丝质体；（9）—粗粒体；（10）—菌类体；（11）—碎屑惰质体；（12）—惰质组小计；（13）—孢子体；（14）—角质体；（15）—树脂体；（16）—树皮体；（17）—沥青质体；（18）—粒状体；（19）—纤状体；（20）—球状体；（21）—碎屑壳质体；（22）—壳质组小计；（23）—粘土矿物；（24）一硫化物；（25）—碳酸盐；（26）—硅质矿物；（27）—其它；（28）—矿物质小计。
图2-2 山西南部主煤层显微组分平均含量分布直方图
A—结构镜质体；B—基质镜质体；C—其它无结构镜质体；D—粗粒体；E—丝质体；F—碎屑惰质体；G—有形壳质体；H—变次生体；I—矿物质
图2-3 山西南部主煤层中新生显微组分含量与镜质组最大反射率关系散点图
第二，Ⅲ型有机质主要由镜质组和惰质组构成，但两者的相对比例不同，将会导致生气能力大相径庭。以镜质组为主的煤层有机质具有较强的生气潜力，往往被称为Ⅲ1型有机质；以惰质组为主的有机质多被称为Ⅲ2型，由于其中不具化学热活性的“死碳”的比例较大，致使其生气潜力极低。本区晚古生代煤的镜惰比变化于1.44～12.33之间，平均为6.89，即惰质组含量远低于镜质组，可进一步被认为属于Ⅲ1型有机质，生气能力较高。
第三，随煤化程度增高，显微组分的种类和光学结构也发生了相应的变化，某些原生组分种类消失，形成了某些对有机质的生烃作用以及煤化古地热场条件具有一定指示意义的新生显微组分，称为变次生体，包括变充填体（图版If,Ig）、变类焦体（图版Ih）等（秦勇，1994）。本研究区煤级变化较大，从气、肥煤到无烟煤均有分布（后述），煤中变次生体的数量虽然较少，但分布广泛，随煤级增高其含量具有增大的趋势（表2-1，图2-3），表明煤的生烃作用在研究区内曾广泛发生，且煤级越高，生烃作用越强。壳质组的含量随煤级的增高先降低后增加，呈“V”字形变化趋势（图2-3），这种变化趋势与变次生体的含量呈正相关性，表明变次生体的含量主要取决于壳质组原生显微组分。
图2-4 山西南部各生产矿区主煤层显微组分组平均含量分布直方图
分析表明，研究区内各生产矿区主采煤层的显微组分组成有所不同（图2-4）。由北西向南东方向，镜质组含量在总体上有增高的趋势，惰质组含量呈现降低的趋势，壳质组含量变化不显著。这一分布趋势表明，总体生气能力具有由北西向南东增强的趋势。
