请问煤焦油的结焦值是多少

中国的煤岩煤质特征，在不同地区、不同时代的煤之间存在着明显的差别。这是由于古地理、古气候、古构造、古植物条件不同，以及地球化学条件和煤化作用有所差异造成的。早古生代没有陆生高等植物生长，但是在广阔的浅海中，特别是在边缘近岸浅海内，藻类等低等生物大量繁殖，为形成早古生代煤提供了充分的原料。中国早古生代的煤统称石煤，以高灰、高硫、低碳、低发热量为特点，主要分布在湖北西部、陕南实康、浙江余杭及常山、湖南常德及汉寿等地，聚煤时代以寒武纪、志留纪为主，某些地区有震旦纪和奥陶纪石煤分布(如浙江余杭、常山，湖南常德等)。早古生代煤变质程度高，普通达到无烟煤阶段。其灰分和硫含量高，发热量低。按照灰分和发热量的高低，早古生代石煤基本上分成劣质腐泥无烟煤和优质腐泥无烟煤两类。其次，劣质腐泥无烟煤灰分高达40%～90%，发热量低，多为炭质泥岩和炭质板岩，优质腐泥无烟煤，灰分一般小于20%～40%，发热量高达16.75～25.12kJ/g，少数可达29.31kJ/g。早古生代煤中有机组分以均一基质为主，颜色和色调呈均匀状，异向光性明显。早古生代煤中矿物质含量高达30%～75%，成分以石英、黏土矿物和方解石为主，少量黄铁矿矿物呈微粒状与有机质均匀混合。晚古生代的煤主要生成于陆表海盆内较平坦的滨海地区，经历了最长久的煤化作用时期，加之地壳早期海水中含电解质较多，凝胶化作用显著，因此显微组分中镜质组一般大于60%。灰分的高低则决定于距陆源区的远近，愈近大陆，灰分愈明显增加(如北方石炭二叠纪煤靠近阴山古陆，南方晚二叠世煤靠近康滇古陆的部分)，而灰分(和硫分)相对较低的煤通常总是与冲积体系向三角洲体系过渡或向碎屑海岸体系过渡的部位有关，或与上、下三角洲平原过渡带的沉积组合共生。晚古生代沉积物以富铝为特点，古煤岩系中常有铝质黏土赋存，因此在灰分中，Al2O3常大于20%在煤的无机矿物中，黏土类通常占很大比重，因此灰熔点常大于1250℃，并且也使煤变得难以洗选。晚古生代煤的硫分以中富硫为主，只在近古陆方向煤中含硫显著下降。煤种多为中变质烟煤，闽、赣、粤煤化作用强烈地区则以无烟煤为主。中生代的聚煤环境以内陆盆地为主，早、中侏罗世鄂尔多斯、准噶尔等大型内陆盆地的气候曾经历了较干旱—温湿—较干旱的变化，造煤植物为松柏类—苏铁类—松柏类交替出现，而煤岩宏观类型则为半暗煤、暗淡煤—半亮煤、半暗煤—半暗煤、暗淡煤组合，煤岩显微组分以富丝质组为最大特征。盆地虽然经历了几个煤化作用期，但作用较弱，所以煤种以低变质烟煤和褐煤为主。煤质以低灰、特低灰、低硫、低磷为主。早白垩世小型断陷盆地的褐煤，多数以低硫、中灰为主。灰分、硫分的变化通常与物探区的远近有关，往往靠近盆缘灰分、硫分均增高。早白垩世黑龙江省东部有规模较大的近海聚煤盆地，由于有利的覆水条件造成煤岩的宏观类型以光亮型和半亮型为主，显微组分中镜质组含量可高达70.9%。煤中灰分由中到低。由于当时海水是淡化的半咸水，所以煤中含硫在0.8%以下，属特低硫煤。煤种多为中变质烟煤。古近新近纪煤大部分为褐煤，以低硫中灰煤为主一些与海水有关的煤盆地中也出现了中硫与富硫煤。有些煤盆地中煤的壳质组，特别是树脂体含量较高，显微组分中有结构的成分增加。古近新近纪煤中的褐煤蜡和焦油产率较高。

图12-3 我国晚二叠世古气候略图(据韩德馨等，1980)

各种成因类型含煤盆地中同沉积碎屑物是各种煤灰分的主要构成部分。一些含煤盆地因为有岩浆活动和矿化强烈的地下水作用也可导致煤中后生灰分的增加，如辽宁阜新、陕西彬长、内蒙古东胜等煤田便是。中国煤的硫分，在晚古生代海陆交互相的煤中，总以中硫到高硫煤为主。中生代陆相煤则以低硫或特低硫为标志。黑龙江东部早白垩世与海水有关的含煤沉积，也以产特低硫煤为特征，这是由于当时海湾已深入内陆、海水已大为淡化的结果。南方晚二叠世与海水密切有关的煤，当硫含量超过了3%时，有机硫又占据上风，这可能是含硫的海水从泥炭沼泽阶段就不断侵入，并与有机质结合，形成了高有机硫的煤。煤的挥发分产率决定于煤化程度，但煤岩组分的影响也不容忽视，如鄂尔多斯盆地中生代低变质烟煤挥发分产率较正常值略有偏低，就是由于煤中惰质组含量较高所致。

本书对中国煤岩煤质的环境标志和若干特殊属性值做了初步归纳，结果如下:

1)沉积环境对煤质具有一定的影响。煤中灰分的高低主要决定于成煤泥炭沼泽距陆源区及海线的远近。古生代近海远陆的煤层一般为低灰煤，古陆边缘的煤层一般为高灰煤在冲积平原上生成的煤灰分的变化还与距分流河道的远近有关。分布于分流河道或决口扇厚砂岩带一侧的煤，灰分往往较低，发育在分流河道、决口扇、潮汐水道下游的泥炭沼泽生成的煤层灰分一般较高。煤层下伏为潮道砂体和障壁岛砂体时，煤中灰分较高，坝后泥坪或涨潮三角洲前缘，煤层灰分较低。在潟湖间湾处，往往形成高灰煤。煤成分中CaO及MgO较高与海水有关，因为海水中的Ca和Mg离子伴随海水进入或渗入泥炭沼泽，可与沼泽中的CO2离子结合形成CaCO3和MgCO3沉淀下来。水介质条件不同的泥炭沼泽，形成煤的灰成分不同。通常，在咸水—半成水—淡水泥炭沼泽中形成之煤层，SiO2+A12O3含量逐渐增高，FeO+CaO+MgO+SO3含量逐渐降低。研究资料表明，在近海远陆地区煤灰成分中FeO+CaO+MgO含量大于30%～54%，在近陆远海地区煤灰成分中，SiO2+A12O3含量可高达90%以上。泥炭沼泽受海水影响程度，是导致煤中全硫及各种硫变化的主要原因。

2)华北地区的腐泥煤具有自身独特的属性。山西的腐泥煤多呈透镜状或薄层夹在腐植煤中，构成藻煤烛藻煤腐植煤的组合系列，它们是由湖泊中的藻类和漂游生物经过部分腐解生成。山西河东煤田及霍西煤田，见有腐泥煤出露，厚度为0.5m左右，含油率可达18%～24%。单独藻煤则产于山西大同、浑源、洪洞、蒲县及山东肥城、兖州等地。烛煤(腐植腐泥煤)则产于山西浑源及山东新泰、兖州、枣庄，常与藻煤互层产出，挥发分、含氢量、焦油产率均高。

3)中国南方晚二叠世煤中瓦斯亦独具特征。瓦斯煤主要分布于湘、赣、川、黔、滇、粤、皖诸省。其特征是:腐植煤多形成高沼气煤矿，残植煤多形成低沼气煤矿煤层厚、含煤性好的地区多形成高沼气煤矿，中、低变质煤种多形成低沼气煤矿，高变质煤种多形成高沼气煤矿，超高变质的无烟煤既可以形成低沼煤矿，亦可形成高沼煤矿。围岩透气性的强弱是瓦斯保存的先决条件，同一地区盖层越厚，煤层埋藏越深，瓦斯积聚量越多地质构造的有利部位控制着瓦斯的储存和运移。研究表明，瓦斯的形成与含煤岩系沉积环境关系密切，晚二叠世龙潭组煤层中的瓦斯，几乎都分布在滨海三角洲和滨海平原含煤沉积区内，前者高沼气煤矿达97.8%，后者高沼气煤矿占67.8%而在浅海和局限海碳酸盐台地环境形成的含煤沉积区内，则以低沼气煤矿为主。

4)关于中国晚古生代煤的还原程度，不同学者看法不同。我国学者认为，煤的还原性是除煤岩成分和变质程度以外，影响煤质的第三个成因因素。相同煤岩成分和相同变质程度的煤，由于成煤原始植物属性和成煤初期转变环境的不同，可以使它们的物化性质、粘结性有所差异，也就是由于煤的还原性质不同造成的，或者说煤的不同还原程度是由不同成煤环境(或不同煤相)所造成的。赵师庆根据煤岩的显微特征研究了华北东部石炭二叠系煤层的煤质差别，识别出太原组煤一般具较强还原性，山西组煤属弱还原性，由此提出了环境—煤型—煤质的概略成因模型。韩德馨等则从华北若干地区煤的挥发分产率、碳含量、全硫量、煤灰成分及镜煤反射率的计算分析中，进一步表述了太原组煤和山西组煤还原性的差异。由于煤的还原系数(K)有明显的分带规律，因此可用以划分煤的还原类型。

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

煤是一类储量十分丰富的固体可燃有机矿产,是我国能源的主要组成部分,成煤的原始物质主要为高等植物,煤层来源于沉积在沼泽中的泥炭,经泥炭化和煤化作用演变而来(图8-24)。在气候温暖、植物繁盛、地壳缓慢下降的各种沼泽凹地中,富含有机质的沉积物在堆积过程中,各种微生物参与有机质的分解并发生复杂的生物化学和化学作用。有机质逐渐转化为泥炭,该过程称为泥炭化作用。在泥炭化作用过程中,细菌和真菌作用可使有机生物大分子分解为小分子量的低聚物和单体分子。该过程以好氧细菌作用开始,当环境变为还原条件时,厌氧细菌开始继续起作用,同时,伴随各种气体 (CO2、NH3、N2、CO2、H2 O)的产生,泥炭化作用最重要的是生成腐殖质。随着进一步埋深,分解产物发生缩合作用、聚合作用和还原反应等,形成以腐殖酸为主的腐殖质和少量的沥青类物质,该过程又称为腐殖化过程。

炭形成后,随着埋藏深度的继续加大,进入煤演化的第二阶段——煤化作用阶段。煤化作用是泥炭经过褐煤、烟煤、无烟煤等不同阶段的演化过程。该过程又进一步分为生物化学作用阶段和地球化学作用阶段,泥炭化作用和煤化作用的生物化学阶段对应于石油演化过程的成岩作用阶段,而煤化作用的地球化学阶段可与石油演化过程的深成热解作用阶段相对应。

根据煤化作用程度,煤化作用可以划分为不同的阶段 (煤阶)。随着煤阶的增高,煤中的氢含量、氧含量和 H/C原子比及挥发分降低,碳含量和芳香度 (fa 为芳香碳与总碳的比值)增高。

图8-23 原油的化学成分

(据 Hunt,1979)

图8-24 煤的化学成分演化示意图

(据Killops et al.,1993)

在成岩作用过程中,不稳定组分下降,而木质素、丹宁和来源于树叶的脂类、孢子、花粉、果实和树脂等稳定组成含量增加。在生物化学煤化过程中,官能团持续脱落使 O/C比值下降,并伴随 H/C略有下降。剩余的不稳定组分继续发生代谢作用,稳定组分继续缩合,产生芳构化。成岩阶段最后产物是褐煤,含有 50%～60%的 C 和 5%～7%的 H,并伴随有少量的主要来自脂类的沥青组分。

随着埋藏温度和压力增加,煤化作用的地球化学阶段开始。在该阶段,煤含有 1%～2%的N和低于 1%的S,随着官能团的损失,O/C 原子比进一步减少, H/C 原子比略有降低,在 O/C原子比为0.1 时,大部分官能团已经损失了,所生成的煤为烟煤 (bituminous coal,也称沥青煤),此阶段需要的温度为 40～100℃。烟煤很光亮,含有 75%或更多碳,水含量减少到 10%以下。镜质体反射率达到 0.5%,70%或更多的碳原子在芳核中。在泥化或煤化过程的早期阶段,CO2 和H2 O是主要的挥发性气体。由于进一步加热,环状结构有机物的芳构化为主要过程,同时释放出甲烷。因此,H/C 原子比降低,且随着温度升高,比值迅速下降,温度为 100～150℃时,无烟煤的 H/C 原子比下降至 0.5%以下。无烟煤以镜质体反射率大于2.5%和碳含量大于 90%为特征,90%或更多的碳在芳核结构中。在煤演化初期,干酪根中的芳核为无序排列,在煤化作用的地球化学阶段,这些核开始逐渐有序化,无烟煤阶段,核的排列近于平行,进一步向组成、结构和性质均单一的无机物质——石墨演化。

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一、煤中的碳一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92.7％；一直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98％。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。

二、煤中的氢氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98％时，氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5％。在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6％。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。

三、煤中的氧氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70％时，其氧含量可高达20％以上。烟煤碳含量在85％附近时，氧含量几乎都小于10％。当无烟煤碳含量在92％以上时，其氧含量都降至5%以下。

四、煤中的氮煤中的氮含量比较少，一般约为0.5～3.0％。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少，几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。五、煤中的硫煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气，危害动、植物生长及人类健康。所以，硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的煤。煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为有机硫。根据煤中硫的赋存形态，一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫，是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿((Fe7S8)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主，也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等。

（一）显微组分组成及分布特征

1.准噶尔盆地

准噶尔盆地煤岩显微组分定量统计结果见表3-23及图3-27、3-28及3-29。

由表3-32结合区域资料分析，八道湾组煤岩显微组分以镜质组为主，一般含量80%～97.4%，平均90%左右。惰性组较少，一般含量0.7%～2.2%，平均2%左右；少数较高者也多小于20%，如在准南西段的四棵树和头屯河分别为10.13%和7.31%。壳质组在准东一般1.6%～10.4%，平均6%左右，准南2.22%～6.05%；壳质组一般小于2%，个别地区含量较高，如阜康小龙口和水西沟，壳质组可达8%，主要为角质体（吴传荣等，1995），赋存于角质微亮煤中。

西山窑组各煤层及不同地区的显微煤岩组分特点在盆内各地不尽一致，含量变化较大，一般镜质组和壳质组含量较低，丝质组含量较高。如在准东、和什托洛盖的组分平均含量为镜质组50%，丝质组50%，壳质组微—少量，显微煤岩类型以富丝质组的微镜丝煤为主；在东部巴里坤地区2、3煤层镜质组含量大于87%，而在三塘湖地区镜质组含量降至44%左右，惰性组约为50%，壳质组很低，小于2%。而在准南，镜质组一般都在80%～90%，丝质组较低10%～25%，壳质组2%，显微煤岩类型以富镜质组的微镜丝煤为主。如准南乌鲁木齐、阜康三工河一带的某些煤层中，壳质组含量很高。镜质组中以基质镜质体最常见，均质镜质体和结构镜质体少见，结构保存程度也差。惰性组中有丝质和半丝质体、粗粒和碎屑惰质体等。壳质组分中以孢粉体分布最普遍，其次有角质体，木栓质体极少见。

图3-26 汝箕沟侏罗系主采煤层煤岩-煤质柱状图

表3-23 准噶尔盆地侏罗系煤显微组分含量%

续表

图3-27 准噶尔盆地煤岩显微组分三角图

图3-28 准噶尔盆地部分地区J1-2煤岩显微组分对比图

图3-29 准噶尔盆地中下侏罗统煤岩显微组分

总体看来，准噶尔盆地煤岩显微组分主要以镜质组为主，其含量大多在60%以上，惰性组仅在个别煤层中含量较高，而壳质组在近50%的煤样中，含量超过了15%～20%，特别是在南缘煤层中，角质体是壳质组最主要的组分，在个别煤层中含量甚至达70%，其次是木栓质体，孢子体、树脂体、藻类体和壳屑体含量最少。值得指出的是，基质镜质体在镜质组中占有较高的比例，一般可占整个组分的25%～40%，多的可占到77%。显微镜下的荧光研究表明，相当数量基质镜质体不具有荧光，部分煤样中的基质镜质体虽有荧光，但荧光强度十分微弱，在某些样品中还见有具微弱的暗褐色荧光的基质镜质体向无荧光的基质镜质体过渡的现象。

2.塔里木盆地

库拜煤田显微煤岩组分无论是沿走向或是倾向，各矿区、各煤组均以镜质组为主，其次为丝质组；壳质化物质一般1%左右；矿物质一般1%～10%。沿走向镜质组总的变化趋势是西部略高于东部；相反，丝质组是西部较东部为低。垂向上，下部的A、B煤组较C煤组镜质组略高；丝质组，上部的C煤组则明显的高于A、B两个煤组。各矿区、各煤组的具体变化见表3-16。

镜下观察表明，阳霞煤产地克孜勒努尔组煤层显微组分以惰性组为主，一般介于67.8%～81.1%，个别高达90.6%，其中，半丝质体一般在14.9%以下，丝质体介于51.6%～70.2%；镜质组介于7.5%～26.6%，个别高达79.8%；壳质组在1.0%～13%之间（表3-24）。库拜煤田俄霍布拉克矿区塔里奇克组煤显微组分以镜质组为主，介于63.9%～72.5%，惰性组次之，介于20%～21.8%，壳质组为7.3%～12.9%（表3-24）。阿艾东风矿区煤显微组分中镜质组以均质镜质体为主，一般32.3%～57.4%，基质镜质体次之，一般为13.6%～21.2%，结构镜质体变化较大，介于0.6%～24.5%，团块镜质体和碎屑镜质体介于2.3%～10.9%；惰性组以丝质体和半丝质体为主，介于0.3%～10.5%，粗粒体2.2%～5.8%，微粒体一般0.6%～1.6%；壳质组以孢子体为主，介于1.1%～3.6%，角质体、树脂体和壳屑体次之，木栓质体和藻类体在部分煤样中亦有发现；煤中矿物以粘土矿物为主。和田布雅矿区煤显微组分以镜质组和惰性组为主，其中，均质镜质体为25.1%，丝质体达38.2%；壳质组占3.7%（表3-16及表3-24）。

乌恰煤产地各矿区、各煤层组分差异不大，以镜质组为主，含量85%～98%，丝质组为少，壳质组2.7%～6.5%。乌恰煤产地康苏矿区工作程度较高，该矿区早侏罗世晚期康苏组显微煤岩组成有机组占80%～94%，无机组为6%～20%。有机组中镜质组含量85%～98%，多数为89%～96%，平均93%；丝质组微少；壳质组2.7%～6.5%，平均4.06%，其中以角质层和小孢子为主，有个别大孢子、树脂体和不定形体，成因类型属腐植煤类。各组分含量在垂向上的变化趋势见表3-18。

由表3-18反映康苏组成煤初期环境不大稳定，时期沼泽覆水浅，形成丝质组较高的微镜丝煤；其后覆水深度增大，并保持比较平稳，形成以高镜质组单一组分为主的微镜煤和双组分微亮煤。

总体看，塔里木盆地煤中有机显微组分组成与新疆其他盆地煤中的有机显微组成存在差异，煤中丝质体含量偏高，可能是该盆地煤层容易自燃的原因。

3.吐哈盆地

吐哈盆地西山窑组和八道湾组煤显微组分以镜质组为主，可达40%～95%；惰性组含量变化较大，在2%～67%，平均20%；壳质组含量低于10%，平均可达7%（表3-25及图3-30）。

表3-24 塔里木盆地侏罗系煤显微组分含量%

图3-30 吐哈盆地煤的显微组分三角图

吐哈盆地煤的显微组分组成不均匀。平面上，哈密坳陷尤其三道岭、大南湖等地以富含惰性组为特征，镜质组含量平均为50%，而惰性组则为40%以上，以丝质体和半丝质体为主。壳质组+腐泥组在全盆地煤中含量最低。托克逊凹陷则以高含量的镜质组为特征，可达80%以上（图3-30），结构镜质体与均质镜质体及团块镜质体含量为盆地内分布最多的，惰性组含量较低，平均为7%，壳质组分含量较高，达7%，其中木栓质体平均可达3%。北部凹陷带则以壳质组分含量高为特征，可达9%，镜质组分中以无结构的基质镜质体为主，平均可达50%。纵向上，北部凹陷带西山窑组和八道湾组煤的显微组分组成亦有差异，镜质组含量西山窑组低于八道湾组煤，且八道湾组以高含量具暗褐色荧光的基质镜质体为主要组分，可达50%，基质镜质体中见有超微类脂体，且在七泉湖一带含量较高（图3-31）；而西山窑组以富含薄壁角质体为特征。需要指出的是，无论西山窑组还是八道湾组煤，均见有一定量的藻类体，含量可达1%（表3-25及图3-32）。

表3-25 吐哈盆地煤显微组分定量统计结果%

总体上，吐哈盆地煤显微组分可以概括为“碎”、“小”、“薄”和过渡组分含量高。“碎”即含有较高的碎屑镜质体，碎屑壳质体；“小”即壳质组分个体小，如孢子体基本为小孢子体，藻类体的个体也很小；“薄”即角质体为薄壁角质体，而大孢子体，厚壁角质体缺少，树脂体相对缺乏。过渡组分含量高，如半丝质体含量可达5%，不但存在镜质组与丝质组的过渡，而且存在基质镜质体向沥青质体的过渡。

图3-31 吐哈盆地煤层超微脂类体含量等值线图

图3-32 吐哈盆地煤的镜质组含量等值线图

4.伊犁盆地

煤岩镜下观察表明，煤显微组分以镜质组为主，一般介于45%～70%，个别高达90%（B-2孔），半丝质组在10%以下，丝质组介于20%～35%，壳质组在2%～13%之间（表3-26）。伊犁矿区八道湾组煤显微组分中镜质组和惰性组含量相当，介于20%～70%，壳质组一般＜5%；西山窑组煤显微组分以惰性组为主，介于42%～88%，镜质组仅为6%～50%，壳质组0.5%～10%（表3-26）。霍城矿区煤显微组分中镜质组以基质镜质体为主，一般20%～30%，结构镜质体1%～5%，团块镜质体和均质镜质体介于1%～3%，极少见胶质镜质体；惰性组以丝质体和半丝质体为主，介于35%～85%，粗粒体0～3%，微粒体一般1%～3%，个别层位可达15%；壳质组以孢子体为主，1%～3%，树脂体和角质体次之，木栓质体在部分煤样中亦有发现，＜1%，极少见藻类体；煤中矿物以粘土矿物为主。总体看，伊犁盆地煤中有机显微组分组成与新疆其他盆地煤中的有机显微组成存在差异，可能主要是由于成煤环境差异造成的，因为伊犁盆地属于山间盆地，盆地规模小，盆地中间还存在一个小隆起，周围陆源物质供应充分，冲积相和河流相发育，泥炭沼泽经常暴露地表，造成成煤环境受到风氧化作用，因而煤中丝炭化组分含量较高，而凝胶化组分较少的局面。

表3-26 伊犁盆地侏罗系煤显微组分含量%

5.柴达木盆地

对柴达木盆地和祁连地区煤储层样品的显微组分含量的镜下测试结果见表3-27及表3-28。

表3-27 柴北缘及祁连地区煤储层显微煤岩组分及煤岩类型

表3-28 柴达木盆地侏罗系煤显微组分含量%

镜下观察表明，柴达木盆地西部鱼卡矿区侏罗纪煤储层显微组分以镜质组和惰性组为主，分别为21.1%～89.8%和1.8%～69.9%，含少量壳质组及无机组分，分别占2.9%～8.8%和0.6%～16.7%。且在纵向上显微组分呈规律变化，即从下到上镜质组含量明显增大，惰性组明显减少。其中，镜质组中以基质镜质体、结构镜质体和团块镜质体为主，惰性组中以半丝质体和丝质体为主，煤层上部样品中微粒体含量较高，壳质组中以孢子体为主。大煤沟矿区煤层显微组分以惰性组为主，镜质组次之，分别为28.2%～92%和2.7%～68.5%，壳质组含量为2.3%～5.2%，无机组分含量为1%～3%。

在纵向上显微组分无规律性变化，但煤层顶部样品中镜质组含量明显高于中部和下部，惰性组正相反。其中，镜质组中以基质镜质体为主，惰性组中以丝质体为主，半丝质体次之，壳质组中以孢子体为主。旺尕秀矿区显微组分以镜质组为主，占47.3%～87.9%，惰性组和壳质组的含量较低，在10%以下，并含有少量无机组分，个别样品中无机组分含量较高。其中，镜质组中以结构镜质体、均质镜质体、基质镜质体及团块镜质体为主，惰性组中以丝质体和半丝质体为主，壳质组中以孢子体和树脂体为主。

祁连山含煤区木里煤矿侏罗纪煤储层显微组分以镜质组为主，占50.1%～85.6%，惰性组次之，占13.3%～48.9%，并含少量壳质组和无机组分，分别占0～1.1%和0.3%。其中，镜质组中以均质镜质体和基质镜质体为主，碎屑镜质体和团块镜质体次之，惰性组中以丝质体为主，半丝质体、碎屑惰质体及粗粒体次之，壳质组中只见到孢子体。热水矿区煤层显微组分以镜质组为主，惰性组次之，分别占53.5%～82.6%和15.7%～46.5%，并含少量无机组分，占0.4%～1.7%，未见壳质组。在纵向上，煤层中部和顶部镜质组含量高于底部，中部高达82.6%，而底部的惰性组含量最高，达46.5%。其中，镜质组中均质镜质体为主要成分，惰性组中以丝质体、半丝质体和粗粒体为主。大通矿区煤层显微组分以惰性组为主，镜质组次之，并含少量壳质组和无机组分，分别占40.4%～81.3%、12.4%～55.1%、2.7%～5.2%及0.7%～4.3%，在纵向上无规律性变化。其中镜质组中以基质镜质体、结构镜质体和均质镜质体为主，惰性组以丝质体为主，壳质组以孢子体为主。

总的看来，柴达木盆地西部鱼卡矿区侏罗纪煤储层显微组分以镜质组为主，惰性组次之；向东大煤沟矿区、大头羊矿区及绿草山矿区惰性组含量增高，在显微组分中占主要地位，镜质组次之；盆地东端旺尕秀矿区显微组分以镜质组为主，惰性组和壳质组含量极低，在10%以下。祁连山含煤区西部木里矿区侏罗纪煤层显微组分以镜质组为主，惰性组次之；向东热水矿区、海德尔矿区及默勒矿区同木里矿区相似；大通矿区煤层则以惰性组为主，镜质组次之（表3-27和表3-28）。

6.鄂尔多斯盆地

由表3-29、表3-30及表3-31可知，研究区内煤的显微组成多以镜质组占绝对优势，惰性组次之，壳质组极少，属于腐植煤。煤中矿物质以石炭—二叠系煤居多，延安组煤较少。煤的显微组分在纵向分布上，镜质组含量以延长组最高，约占89%（张福礼等，1992）；其次为太原组和山西组煤，延安组煤含镜质组最少。壳质组含量由太原组→山西组→延长组→延安组依次减少。惰性组以延安组占优势，次为山西组、太原组与延长组。

石炭—二叠系煤的显微煤岩组分以镜质组为主，含量在59.8%～83.8%，丝质组次之（表3-30）。其中盆地西缘中部镜质组含量一般大于70%左右，丝质组含量12%左右。北部府谷盆地中部及东部镜质组在80%左右（图3-33），丝质组含量多低于10%。在平面分布上，表现为由北往南石炭—二叠系煤的镜质组含量增多，惰性组减少；从盆缘到盆内镜质组亦增加，惰性组含量变化与此相反（图3-33）。这表明盆地边缘丝炭化作用较强，向盆内覆水加深，水体稳定闭塞，还原作用加强，导致其凝胶化作用加强。

表3-29 鄂尔多斯盆地侏罗系煤的显微组分定量统计表%

表3-30 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤的显微组分定量统计表%

续表

表3-31 鄂尔多斯盆地显微煤岩组成%

侏罗系延安组煤的显微组分以镜质组含量普遍较低，丝质组含量较高为特点（表3-29）。除汝箕沟矿区煤的镜质组含量局部最高达96%之外，全区煤的镜质组含量在32%～80%之间。煤的显微组分在平面分布总的趋势为，由盆地周缘向盆地中心镜质组含量增加，丝质组含量减少。盆地北缘的东胜地区煤的镜质组含量最低，一般在27.5%～50%之间，陕西神府，榆横地区煤的镜质组含量较高，镜质组含量在60%～70%之间。盆地西缘汝箕沟、石炭井、华亭等矿区镜质组含量大于60%外，其他地区均在40%左右（表3-31）。在垂向上，延安组煤的镜质组含量由低+高+低，而惰性组含量则由高+低+高。这可能与沉积环境演变有关，湖水面由扩展到收缩，湖滨三角洲由建设性转为废弃时水位发生变化，同时也反映了古气候由较干旱到潮湿，再到较干旱的旋回演变。

图3-33 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤的镜质组含量等值线图

（二）显微组分岩石学特征

1.镜质组

镜质组是煤中占优势的有机组分，可划分为结构镜质体和无结构镜质体两大类，后者又可划分为基质镜质体、均质镜质体、团块镜质体和胶质镜质体。准噶尔盆地煤中的基质镜质体，无论是从煤矿取的样品还是从钻井岩心中取的样品，含有可分辨的壳质组碎屑较少，普遍荧光很弱，部分样品根本就无荧光显示。

（1）结构镜质体

来源于植物的细胞结构，这些细胞壁被称为结构镜质体，而细胞腔往往被无结构镜质体或者经常被树脂体、微粒体或粘土所充填。其在透射光下呈棕红—褐红色、橙红—褐红色，细胞结构保存完好、清晰或部分朦胧可见。常见胞腔结构的挤压变形现象，局部形成显微揉皱，并可见木质部胞管单列纹孔呈散S形；部分结构镜质体变形成肠状，并具丝炭化。偶见煤核中的木质髓部具清晰的生长年轮，结构镜质体可有角质体镶边，特征明显。也偶见角质体碎片充填结构镜质体的细胞腔。纯净的结构镜质体在本区十分罕见。

（2）无结构镜质体

无结构镜质体是由植物的木质纤维组织和其他成分经过凝胶化作用形成的胶状物演变而来。根据形态和成因，可进一步细分为4个亚组分：①均质镜质体，显微镜下呈均一状，油浸反光下呈不同程度的灰色色调，透射光下为橙红色至棕褐色，是最适合于测定反射率以确定“煤阶”或“成熟度”的组分，其在镜下多呈宽窄不等的条带状、条纹状、透镜状分布，局部呈橙黄色，应为富氢均质镜质体成分。局部可见角质体镶边或见其中散布有橙黄色角质化小团块。均质镜质体是本区煤中常见的显微组分之一，尤其在准噶尔盆地西北缘的煤中占有重要地位。②基质镜质体，是腐殖碎屑与非常细粒的腐殖凝胶的混合物，它比均质镜质体有稍弱的反射率和较高的氢含量，常含有壳屑体、惰屑体及粘土矿物杂质。基质镜质体是本区的主要显微组分之一，在大多数煤样中其含量均在30%以上；镜下其呈片状分布或呈其他组分的“胶结物”出现，橙红色，无固定形态和细胞结构痕迹。吐哈盆地基质镜质体在蓝光激发下具有暗褐色荧光。③胶质镜质体，胶质镜质体是腐殖溶胶充填在植物的细胞腔或其他空隙中形成的亚组分。实际上，由真正凝胶形成的胶质镜质体很少出现，也很难与均质镜质体区分。镜下胶质镜质体少见，红褐色，总体呈条带状断续分布，可见大小不等的胞腔结构，内部边界为不甚规则的弧形等形状。④团块镜质体，主要来源于植物树皮中的鞣质，其产出状态既可孤立出现亦可作为细胞充填物产出。本区煤岩中团块镜质体也较少见，棕红—褐红色，呈圆形、椭圆形、浑圆形、透镜状散布，局部有拉长变形现象。

2.惰性组

惰性组在煤中一般以其高的反射率易于识别。丝质体具有较清晰的细胞结构，透射光下呈黑色、褐黑色，呈棒条状、条带状、透镜状，或呈棱角状、长条状、不规则状分布。镜下常见氧化丝质体与火焚丝质体的混生现象；局部可见清晰的细棒状丝质体的生长结点、断口及压实变形，细胞腔或呈原始形状，或被挤压拉长变形成椭圆、长椭圆、长条形等，具定向排列，并偶见显微断层截断现象。粗粒体无原始细胞结构，以大小不等的圆形、椭圆形颗粒出现，在煤中还可以以基质状态出现。半丝质体的反射率较丝质体的低，介于镜质体和丝质体之间，其细胞结构不如丝质体保存得好。本区煤岩中半丝质体较为发育，多呈与结构镜质体的过渡形式出现，反射光下呈棕褐-褐黑色，惰屑体也称为碎屑惰性体，为煤中或源岩中高反射率的有机质碎屑，由于颗粒小，分辨不出其原始植物的细胞结构。微粒体一般是在煤化作用过程中由富氢显微组分转变而来的。在油浸反光下，微粒体为大小约1 μm左右的白色微粒集合体，常呈条带状或充填细胞腔形式出现。在准噶尔盆地三工河、头屯河、四棵树、安集海及齐009井等地煤样皆有较多的微粒体，它们常以星点状、条带状分布于基质镜质体中。

总之，在本区的煤中惰性组分较多。特别是准噶尔盆地头屯河、三工河剖面煤样中，惰性组分含量高达80%以上，鄂尔多斯盆地焦坪、黄陵及彬长惰性组含量往往达60%以上，并且半丝质体的成分较多。

3.壳质组

（1）孢子体

常见的小孢子体，一般呈压扁的长条状，分布于基质镜质体或沥青质体中，小孢子体在本区煤中分布很普遍但含量较少，仅在个别井（如吉7井）中含量达到10%以上。大孢子体在本区煤中少见，荧光较弱，而小孢子体一般呈较强的黄色荧光，具有强的荧光正变化。

（2）角质体

角质体为植物叶或茎的表皮保护层角质膜转变而来，是本区煤壳质组中最为丰富的一种显微组分。油浸反光下呈灰黑色，细长条状，有单体产出，亦有成层分布，荧光下具黄绿-褐黄色荧光，具光滑边或锯齿边，后者锯齿状边缘特别清晰；反射光下呈黄色、橙黄-褐黄色，呈条带状、镶边状、碎片状，偶呈铁丝条纹状分布。根据本区角质体的光性特征及成因，将其分为两种组分：①薄壁角质体，薄壁角质体A，一般呈条带状，角质体的厚度稍有差异，但大多较厚，具有极强的黄绿色荧光，可能来源于植物茎的保护层角质蜡。薄壁角质体B，呈非常细的长条带状产出，具黄-褐黄色荧光，常与薄壁角质体A共生，可能来源于植物叶的角质层。②厚壁角质体，这种角质体在本区较为少见，一般为褐黄色荧光。

（3）树脂体

树脂体来源于高等植物的树脂、树胶、树蜡等分泌物。在本区煤层中一般呈长椭圆形、椭圆形、肾形、粗短条状或不规则状散布，局部呈充填细胞腔形式出现，偶见挤压变形现象。常与角质体共生，并且与周围的角质体无切割关系，个体有时达50～100 μm，透射光下呈均匀亮黄色，反射光下为深灰色-灰黑色，有内反射现象，荧光颜色变化很大，从褐黄色到黄绿色荧光均有分布，荧光变化为正变化。

（4）木栓质体

木栓质体是由原始植物树干和根的外层皮组织演化而来的。木栓质体一般指的是木栓化了的细胞壁，一般认为木栓质体在亚烟煤和烟煤阶段之间的分界线上经过一次煤化跃变，在亮褐煤阶段只出现微弱的浅红色荧光，在高挥发分烟煤C阶段，其荧光消失。据魏辉等（1998）研究，它是本区煤中重要的显微组分之一，细胞结构保存较好，大多呈叠瓦状排列，在准噶尔冒烟山剖面八道湾组煤层中木栓质体含量达20%，四棵树剖面西山窑组、车27井、石西1井煤样的木栓质体含量也都在10%左右。吐哈托克逊凹陷含量较高，有的井段可达13%，普遍为4%～6%，台北凹陷仅在二塘沟煤中鉴别出较高数量的木栓质体（8%），其他井区为2%左右，哈密坳陷少见木栓质体。鄂尔多斯盆地木栓质体主要呈叠瓦状排列，长条状顺层分布，见清晰的木栓结构。油浸反光下深灰-浅灰色，蓝光激发下具黄-褐黄色荧光。荧光谱呈单，激发30分钟后，荧光强度增强，荧光变化为正变化，这可能与其成熟度较低有关（刘大锰，1997）。

（5）沥青质体

沥青质体是本区煤中十分常见的显微组分。具有低反射率，大多为微弱的浅褐色荧光。在垂直层理的切面上，常呈条带状，细分散状，条纹状，小透镜状或基质状态出现。Teichmüller（1974）依荧光特征将其分成3种类型：1型有荧光且有荧光变化；2型有荧光但无光变化；3型不具荧光。在本区仅见1、2这两种类型的沥青质体且以1型为主，其丰度较低，在吐哈托克逊凹陷中、下侏罗统和台北凹陷中侏罗统七克台泥岩中分布较普遍（赵长毅，1998）。其成因认为是藻类、浮游生物等在细菌作用下的降解产物（Teichmüller，1970）。

（6）超微类脂体

超微类脂体是富氢显微组分沥青化作用的歧化固体残余产物，煤加水热解实验也证明了这点。吐哈微粒体多小于1 μm，呈圆形颗粒，反射光下为浅灰色、灰白色，无突起。吐哈盆地西山窑组和八道湾组中的超微类脂体主要分布于无结构镜质体和少量粗粒体之中，一般呈条带状分布于基质镜质体中，并与过渡组分（如半镜质体和半丝质体）共生；有时呈胞腔充填状或透镜状产出。该盆地侏罗系煤盆地中超微类脂体含量一般在5%～17%，其中盆地中部的吐鲁番坳陷含量最高，超微脂类体于壳质组总含量可达17%；西部艾维尔沟超微类脂体含量最低，其含量一般小于2%（图3-31）。

（7）壳屑体

泛指那些来源于各种具荧光的碎屑状类脂有机质，在煤中常出现于基质镜质体中。碎屑类脂体在煤中呈片状、细条状及颗粒状，荧光强度不一，黄色、褐黄甚至褐色。在成因上既有化学分解的，也有机械破碎的，在该区煤中较为常见。Taylor等（1991）利用TEM研究了澳大利亚某些低变质煤中的基质镜质体，发现其中含有较丰富的超微壳质组碎屑，并认为是导致基质镜质体产生可见荧光的原因，并具有一定生液态烃潜力。

此外，研究中还发现了渗出沥青质体，主要以裂隙充填物的形式出现，另外它也可以充填在细胞的空腔中，油浸反光下呈黑色，有时周围共生有不同色彩的油晕，即牛顿环（Teichmüller，1976），渗出沥青质体的荧光强度和颜色可相差很大，但都无固定形态，并以次生产状与其他类型有机组分相区别。

②灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降，着火时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降。

③水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大得多。

④发热量。为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。

⑤灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上，在这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。

⑥煤的硫分。硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%。

主要是碳 C。

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。

煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。

煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外，更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低温干馏的液体产品—煤焦油。

扩展资料：

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。

煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。

中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。

煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为三大主要用途：动力煤、炼焦煤、煤化工用煤，主要包括气化用煤，低温干馏用煤，加氢液化用煤等。

参考资料来源：百度百科-煤炭

煤的形成过程，包括泥炭化作用和腐泥化作用阶段，以及随后发生的煤化作用阶段，但目前尚未有一个较为理想的、能反映整个成煤作用过程主要因素和所产生的煤类型的完整分类。在煤田地质学中习惯上所划分的“煤的成因类型”是在成煤作用的第一阶段就决定了的。在这方面最早按成因进行煤分类的是德国的古植物学家H.波托涅(Patonié)，他在1910年把煤按成因划分为3类:Ⅰ.腐植煤(humic coals)Ⅱ.腐泥煤(sapropeliccoals)Ⅲ.残植煤(liptobiolites)。他在提出上述分类时主要考虑了成煤的原始质料和堆积环境。后人的分类虽做了某些改动，但所依据的原则主要仍是上述两个方面。

考虑到残植煤也是在沼泽中由高等植物形成的，因而应该并入腐植煤类，此外发现了许多腐泥、腐植的混合类型，这些煤中高等植物和低等植物残体转化成的组分都占有重要地位，有些组成部分(如基质)还常常难以确定其原始质料的类别，所以就有必要分出过渡的类型。本书使用的分类如表26所示。

表2-6 煤的成因分类

(据李增学等，2005)

以上分类主要依据成煤的原始质料和总的聚积环境。腐植煤类是高等植物在沼泽条件下聚积而成的腐泥煤类则是低等植物包括少量水生动物在湖泊等较深的水体中形成的腐植腐泥混合类在原始质料和聚积环境上都处于上述二者过渡的情况，实际上这种煤在煤层中多作为夹层或凸镜体存在，横向上过渡为其他煤种。

一、残植煤

残植煤主要是由高等植物中的稳定组分富集而成，在典型的残植煤中稳定组分含量一般都在50%～60%以上。残植煤常呈薄层或透镜体夹在腐植煤中，或与其逐渐过渡，但有时也能单独构成具有工业价值的煤层。残植煤光泽较暗，或具油脂光泽，韧性较大，化学工艺性质的特点是:挥发分高、氢含量高、焦油产率高，与腐泥煤相近。根据残植煤的主要稳定组分可分为角质残植煤、树皮残植煤、孢子残植煤和树脂残植煤等几种类型。

1.角质残植煤

云南禄劝泥盆纪地层中有典型的角质残植煤，成煤植物以裸蕨为主。煤呈灰黑色或褐黑色，光泽暗淡，新鲜断面具油脂光泽，叶片状结构，往往沿层理剥成薄片，坚韧稍具弹性，易燃有沥青味。显微镜下观察:主要由厚薄不同的两种角质膜互层组成，以厚壁角质膜为主，在透光下呈黄色，含量达60%～75%以上，此外亦有大孢子和少量凝胶化基质和丝炭化基质。矿物杂质含量较高，以黄铁矿细晶和黏土矿物透镜体为主。禄劝角质残植煤的挥发分Vdaf为64%，氢含量Hdaf为6.3%～7.1%，灰分Ad为34.33%，硫分St，d为16.63%，煤层不稳定，呈透镜状，局部厚达40mm。

前苏联库兹涅茨煤田也有由泥盆纪裸蕨茎干角质膜形成的角质残植煤，通称巴尔扎斯煤。

2.树皮残植煤

江西乐平煤田、浙江长广煤田的晚二叠世煤层中有典型的树皮残植煤。乐平的树皮残植煤被称为乐平煤，闻名于世。树皮残植煤略具油脂光泽，韧性较大，易燃，带沥青味，以线理状结构为主，垂直断面上亮、暗成分相间，显微波状水平层理，沿层理易分成薄片。长广煤田也有均一致密、略具贝壳状断口的树皮残植煤，其显微组成以木栓组织和栓内层为主，木栓组织的细胞具多角形、椭圆形等外形，大小为0.02～0.08mm，在垂直切面上常呈叠瓦状排列。此外，还有凝胶化基质条带和丝炭化基质透镜条带与木栓组织交互成层，有少量镜煤、木质镜煤丝炭、角质膜碎片。木栓组织和基质中黄铁矿较多，煤中黏土矿物也比较多。树皮残植煤的挥发分高，氢含量高，焦油出率高，如乐平呜山矿的树皮残植煤的挥发分Vdaf为56.57%，氢含量Hdaf为6.86%。

3.孢子残植煤

显微组成以孢子外壁为主，常具粒状结构，致密暗淡，具韧性，大多呈透镜状或夹层出现在煤层中。晚古生代孢子植物繁盛，世界上孢子残植煤多发育于晚古生代地层中，如澳大利亚石炭二叠纪的塔斯马尼亚煤几乎完全由压扁的小孢子外壁所组成。前苏联莫斯科煤田、基泽尔煤田的早石炭世煤中也都有孢子残植煤。我国山西大同煤中也有少量孢子残植煤夹层。

4.树脂残植煤

在德国泽次魏森费尔持的古近新近纪地层中有以树脂体为主组成的残植煤。

形成残植煤需要两个条件相配合，一是成煤原始物质中稳定组分较多，另一个是有利的聚积环境使稳定组分富集。以我国树皮残植煤为例，成煤植物以鳞木和种子蕨、真蕨为主，而鳞木的皮层占茎部的80%，为残植煤的形成提供了物质基础。

长广煤田树皮残植煤的煤层中央有介屑灰岩透镜体、薄层，有时与煤的分层频繁互层，相互过渡。在介屑灰岩中保存着完整的网格长身贝、戟贝、海扇等海相化石。在煤中，尤其是近顶、底板的煤中，有孔虫、海胆刺、腕足类介屑等化石遗体及圆度、分选较好的石英细砂粒与木栓组织互层。煤的锶钡比值可达2.67。这些表明成煤泥炭沼泽很可能是发育在平缓的海湾潮坪带附近，海潮经常漫进沼泽，带来了滨海的钙质介屑、石英砂粒，局部沉淀了钙质软泥。

树皮残植煤中木栓组织受不同程度的膨化，细胞结构较模糊，木栓组织中散布着黄铁矿微晶，很少量的木质纤维组织，仅有一些凝胶化基质和少量丝炭化基质。这些表明，聚积环境是一种还原环境，由于受海水的影响介质呈碱性，由木质纤维组织形成的腐植煤在碱性介质中溶解度大，不断被水流带走，而化学稳定性较强的木栓组织相对富集。

树皮残植煤煤层底板的沼泽相根木岩普遍发育，煤层的结构和层位都比较稳定，表明成煤植物主要是原地形成的。在含介屑和石英砂粒较多的煤中，木栓组织比较破碎，各种木质纤维组织碎片较多，显微组成和结构都比较杂乱，显然是经过水流搬运后再次堆积的，其成因可能属于微异地堆积的范畴。

二、腐泥煤

腐泥煤主要是湖沼、潟湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐解形成的。腐泥煤大多呈透镜体或薄层夹在腐植煤中，有时也能形成单独的可采煤层，如我国山东鲁西煤田晚石炭世煤系就有达可采厚度的腐泥煤层。

1.藻煤

藻煤光泽暗淡，结构均一，呈块状构造，常具贝壳状断口，韧性较大，灰分低，密度小，易燃，有沥青味。显微组分以密集的藻类为主，藻类有不同程度的膨化，均匀地分布在基质中。基质中常有细分散的黏土矿物，其他显微组分很少，显微层理不明显。与煤化程度相等的腐植煤相比，藻煤的挥发分高，氢含量高，焦油率高，有时灰分也较高。我国山西浑源的藻煤外观均一，近似炭质黏土岩，但质轻，挥发分Vdaf达72.77%，Hdaf为8.43%，Ad为33.26%。山西蒲县、山东肥城、兖州亦有藻煤。

2.胶泥煤

胶泥煤的特点是成煤植物分解彻底，几乎完全由基质组成，看不见轮廓清楚的藻类，其物理和化学性质与腐泥煤相似，但挥发分、氢含量和发热量比腐泥煤略低。如山西浑源的胶泥煤，显微镜下主要由褐黄色基质组成，未发现轮廓清晰的藻类。

当腐泥煤的灰分高达50%～70%时，一般称为油页岩。我国辽宁抚顺、广东茂名、山东黄县等地都有大量油页岩，经低温干馏后可制取人造液体燃料和有机化工原料。

三、腐植腐泥煤

1.烛煤

易燃，发出明亮的火焰，像蜡烛一样，故名烛煤。呈灰黑色或褐色，光泽比藻煤稍强，有时略带油脂光泽，具贝壳状断口，韧性大，致密块状。低灰分的烛煤密度约1.2g/cm3。宏观上与藻煤不易区分。显微镜下烛煤常具显微层理，含有少量藻类，也可能不含，小孢子较多，基质呈橙色或褐黄色，有时也有凝胶化团块、丝炭化碎片和少量角质膜碎片。E.施培赫指出，烛煤中一些“孢子”或“孢子碎片”，实际上是富含脂类物质的沥青质体。

烛煤的挥发分、氢含量和焦油出率较高。我国山西浑源、大同和山东新汶、兖州、枣庄等地均有烛煤，在煤层中常与藻煤互层并相互过渡。

2.煤精

煤精产于抚顺，色黑，质轻，韧性大，呈致密块状，为雕琢工艺美术品原料。显微镜下观察，煤精的特征是植物质已强烈分解，未见残留的木质纤维组织碎片，以透明基质为主，基质的颜色和结构复杂多样，常见红褐色均匀透明的腐植基质，另外，也有棕褐色絮状腐泥质基质。有的基质中显示微波状层理。煤精的氢含量高于腐植煤。煤精可能是一种特殊的腐植腐泥煤。

一般认为，典型的腐泥煤是在水盆地中离岸较远的地方形成的，成煤原始物质主要是藻类，仅少量腐植煤带入。藻类彻底分解时，形成胶泥煤。而腐植腐泥煤则是在水盆地滨岸地带形成的，所以带入的腐植煤多，这些腐植煤的冻胶很可能与藻类一起，也受到沥青化作用，使原有的性质起了变化。