微粒体毕业论文ppt模板

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摘 要 作者通过对豫西晚古生代煤中微粒体的研究提出了各向异性微粒体，对其次生成因提供了佐证。文中列述了各向异性微粒体的煤岩特征及其性质，并讨论了成因机理，提出了进一步划分不同成因类型微粒体的建议。

自国际煤岩委员会1971年提出微粒体这一显微组分以来，对这种反射率高，粒径不到1μm的颗粒状有机集合体的成因，引起国内外学者广泛注意［1］。迄今，主要存在两种完全对立的观点。一部分人认为微粒体是次生细胞壁，或是细分散腐植碎屑在泥炭化作用早期经氧化而成［2］［(1936);(1977);(1980);(1978，1983)］。另一种观点由üller(1973，1974)［3］，［4］提出，她根据微粒体首先出现在煤化程度很低的烟煤中，常见沥青质体过渡为微粒体等地质事实，认为微粒体是沥青质体等富氢显微组分在煤化作用过程中排出液态沥青后的裂解残体。这种观点得到了(1979)，(1977)，(1979)等人的支持，是目前微粒体成因的主要观点。笔者对豫西煤田的济源、焦作、新密、朝川及平顶山5个矿区晚古生代煤层(R°～)的微粒体作了详细研究，发现大多数微粒体在光学显微镜下具明显的各向异性，可称之为各向异性微粒体，为üller关于微粒体的次生学说提供了有力的煤岩佐证。

一、各向异性微粒体的煤岩特征

豫西煤中各向异性微粒体相当丰富，产状多种多样，有充填结构镜质体细胞腔的，有充填细胞间隙的，有呈细分散状态散布于基质镜质体中的，有呈网状分布酷似细胞结构的，还有呈基质状的，其中常包有镜质组及壳质组碎屑。在微粒体集合体中不同程度地共生有细分散黏土矿物，有时黏土含量可达60%。

区内各向异性微粒体粒经在～μm范围内，反射单偏光下呈亮黄白色，多色性明显，在高倍油浸物镜下，颗粒界限不清，彼此镶嵌，在反射正交偏光下大多体现了明显的各问异性，有些非常类似于焦炭光学结构中的极细镶嵌结构，旋转物台，可见星点状消光现象，插入石膏试板，微粒体集合体中出现红、黄、蓝三种色彩的小球，颗粒越大，各向异性越强。表1是对微粒体集合体反射率测试结果，可见其集合体也显示各向异性。这表明大多数各向异性微粒体在光性上具有定向性。其光率体长轴方向趋于平行层理方向。

在透射光下，有些微粒体呈深棕色半透明状态。

区内各向异性微粒体主要产于山西组二1煤及太原组煤中，尤其是贫惰质组分的暗煤中最为丰富。根统计，最多可达，在上石盒子组及下石盒子组煤层中也有发现。其丰度随煤级的变化规律是:在气煤中常见，焦煤中最丰富，在正交偏光下济源克井矿高变质无烟煤中仍有大量各向异性体存在。

表1 二1煤各向异性微粒体反射率测试结果

二、各向异性微粒体的性质及结构探讨

众所周知，微粒体并非惰质组分，在低煤级煤中，它含有大量的氢，并不富含碳，对热极度敏感，加热时可放出大量挥发分，其行为类似壳质组［1］。这表明在低煤级煤中，微粒体其实是一种活性组分。

笔者对平顶山二矿一1煤中各向异性微粒体与其共生的均质镜质体作FTIR对比研究，结果见表2、表3及图1。

表2 FTIR样品

表3 FTIR光谱定量解释结果

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

可见，两者的FTIR吸收光谱极为相似，区别主要体现在芳香烃与脂肪烃的比例上。一般认为P1代表芳香烃与脂肪烃的相对丰度，P2反映煤的芳香缩合程度。这两个参数在富含各向异性微粒体的样品中均小。因此，可以推断低煤阶煤中的各向异性微粒体富含脂肪烃类，芳香度较低，与炭化时沥青生成的中间相小球体的性质非常相似［5］。此外在1300～1100cm－1范围内代表含氧基团的吸收峰，1号样也弱得多。这与转变为微粒体的类脂物本身具有富氢贫氧的性质有关。

上述仅是各向异性微粒体在低煤阶的特征，随煤级的增加，它将脱出大量的氢，变得贫氢富碳，性质类似于各向异性碳，其演变规律还有待进一步探讨。

图1 FTIR图光谱图

三、各向异性微粒体成因机理探讨

进一步探讨微粒体的成因，涉及两方面的问题:形成微粒体的物质基础及其转变机理。

形成微粒体的物质基础是煤中热活性极大的富氢显微组分，如沥青质体、树脂体、富氢镜质组及分散在基质镜质体中的类脂物质。根据微粒体的产状，可将其原始物质基本分为两类:一类是原生的，由原始成煤植物中富氢的部分转变而来，另一类呈次生充填状，主要是充填细胞腔，这类有机物质有两种来源:细胞本身的分泌产物及在泥炭化作用阶段渗透进入的有机溶胶，与微粒体共生的黏土矿物，也是在这一阶段呈胶体状态进入细胞腔后凝聚沉淀而成。这些有机质可能来源于被强烈分解的低等生物形成的腐泥质胶体，在煤化过程中可转变成微粒体。此外，还有一些呈裂隙状态充填的各向异性微粒体(图版Ⅱ－2)，显然由渗出沥青质体进一步转变而成。

各向异性微粒体的形成具有严格的内因和外因条件，其形成机理可用中间相理论解释。

中间相是指煤、沥青或模型有机化合物在炭化时，由光学各向同性流体转变为各向异性小球体，最后转变为半焦的过渡状态［6］［7］。其生成和发展具有严格的条件，受煤阶、显微组分的化学成分、温度、压力、催化剂等其他因素的控制。根据模拟实验，一般镜质组在气煤以下煤阶不能形成各向异性碳，而稳定组份热活性大，杂原子少，在长焰煤中的孢子体就能萌生中间相，转变为细粒镶嵌结构。炭化时，镜质组在400℃左右开始萌生中间相，而形成于地质条件下的各向异性微粒体有其特殊性。如组分热活性极大，强大的静压力作用及漫长的地质时间，这些因素都能在很大程度上降低中间相的萌生温度。据üller的意见，微粒体首先形成于长焰煤阶段(古地温一般不会超过100℃)，与石油生成线相吻合。这表明在这样低的温度下，煤中确实有些活性极大的富氢组分开始裂解，排出液态烃类，而本身缩聚，萌生出中间相。但由于裂解温度低及煤级低，不可能具有足够大的流动性和化学缩聚活性，使生成的中间相无法长大。这些事实决定了各向异性微粒体形成的必然性，其实它是由极细的初生中间相紧密堆积而成。在各向异性微粒体集合体中，散布一些呈球形、蝌蚪形各向异性很强的颗粒，实际上是已具雏形的中间相小球体，其特征与沥青炭化过程中开始萌生中间相的情况相同。笔者认为，区内各向异性微粒体的形成分两个阶段，分别与第一次、第二次煤化跃变相对应，绝大多数形成于第二阶段。这是区内微粒体在焦煤阶段丰度大增，达最大值的原因。

应当指出，由富氢组分裂解形成的微粒体有时粒径太小，其各向异性在普通光学显微镜下不易观察到。

四、讨论

从目前研究来看，在ICCP定义下的微粒体成因复杂，其实可分属为两种不同的成因类型:一类是在泥炭化作用阶段的早期，由氧化作用形成的各向同性微粒体，其化学工艺性质与其他惰质组组分相同;另一类是由类脂物质在煤化作用过程中受热裂解而形成的微粒体，其中颗粒较大的具明显各向异性。显然将这两种成因和性质不同的物质归为同一组分，不尽合理。这也涉及到近年来研究得较多的次生组分的分类位置问题。研究表明，煤中的某些富氢组分在煤化作用过程中除形成微粒体外，更为普遍的是形成其他类型的各向异性体［8］，它们属于同一成因系列。有些煤中各向异性体含量高，已经影响到了煤的化学工艺性质，在显微组分分类中应当有其合理分类位置。

参 考 文 献

［1］ Stach，E . et al. Stach's Textbook of coal Petrology . Gebrüder Borntraeger，Berlin Stuttgart，3rd ed，1982

［2］ Schopf，J. M. . Comment about the Origin of Micrinite. Economic Geology，No. 8，1971

［3］ Teichmüller M. . 显微镜下所见煤层中石油物质的生成( 中译) . ( 石油地质论文集) ，1983

［4］ Teichmüller M. . Inkohlung und Erdǒl. 1974

［5］ Weinbevg，V. A. ，et al. : Solvent Fractionation of Petroleum Pitch for Mesophase Formation. Fuel，1983( 12)

［6］ 陶著 . 煤化学 . 北京: 冶金工业出版社，1984

［7］ 周师庸 . 应用煤岩学 . 北京: 冶金工业出版社，1985

［8］ 肖贤明 . 豫西煤田中部热变煤的研究 . ( 中国矿业学院北京研究生部硕士论文) ，1986

A discovery of the anisotropic micrinite in the Late Paleozoic coal seams of western Henan coalfield and the discussion on its origin

Xiao Xianming Ren Deyi

Abstract: The authors suggest that there is a kind of anisotropic micrinite existing in the Late Paleozoic coal seams of w estern Henan coal field，and the evidences of its secondary origin are provided. The characteristics of coal petrology of anisotropic micrinite and its natures are demonstrated. The genetic mechanism is also discussed and finally，a suggestion for further dividing the different genetic types of micrinites is proposed.

( 本文由肖贤明、任德贻合著，原载《中国矿业学院学报》，1988 年第 1 期)

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