山东师范大学食堂-山东师范大学食堂
第一章
沉积有机质的形成与聚集
化合物稳定性序列（抗降解能力）
蛋白质
<
色素
<
脂肪
<
半纤维素
<
纤维素
<
木质素
<
木栓质
<
种子皮壳
<
角质
<
孢粉素
<
蜡质和树脂< /p>
一、沉积有机质的三重属性（掌握）
< br>2
、干酪根
:
不溶于有机溶剂的有机质浓缩物
.
沉积岩中有机质的含量大都在
0.5
～
1. 5
％之间，
生物遗体向沉积有机质转变分
泥炭化作用
和
腐泥化作用
3
、腐植酸（
< p>HA）的定义：
具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。
腐植酸的分类：
黄腐酸
溶于酸
根据溶
棕腐酸
解性质
醇
溶于丙酮或乙
1~2%
10%
胡敏酸
85~90%
富里酸
黑腐酸
沉淀部分
腐植酸的成因判别：
（
1
）
H/C
< p>、N/C
、
O/C
原子比海相和湖相软泥腐< /p>
殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土壤，但碳含量相对较低，造成氢碳比
和氮碳比显著较高。
（
2
）稳定碳同位素δ
13C
生物质向沉积有机质的转化
3
、影响因素
生物体本身的化学组成、
水体的动力状态、
水介质性质（氧化还原、酸碱度、温度
4
、氯仿沥青Ａ族组分研究的环境意义（详细了解）
< /p>
1
）生物质的烃类
/
非烃比率远远高于沉积 有机质，表明在生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到
明显损失；
2
）海相和湖相沉积有机质的饱和烃／芳烃比率往往高于泥炭沼泽相，这 是浮游生物脂肪含量较高而陆
生植物富含木质纤维素的必然结果
；
3
）泥炭氯仿沥青
A
中烃含量和烃类
/
非烃比率均具有藓类泥炭＞草本泥炭＞木本泥炭 的特征，这同样与
沉（堆）
积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关
；
4
）年轻沉积有机质内从活的生物体 中继承下来的直接烃类起着生物标记化合物的作用。
5
、泥炭沼泽（掌握）
（
1
、泥炭沼泽的
概念：
地表土壤充分润湿，有季节性或长期性积水，而且生长了大量的喜湿植物
，
在地洼地带堆积有机质，并使其转化为泥炭层的地区。
（
2
、泥炭沼泽的
形成：
水域沼泽化：由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来
；
陆地沼泽化：由陆地演
化而来
（存在草甸泥炭沼泽化和森林泥炭沼泽化两种基本形式）
（
3
、泥炭沼泽的演化阶段：
（
1
）低位沼泽（营养沼泽）
，
地下水潜水面高于沼泽水面，地下 水、地表
水供应营养成分，生长富营养的植物，介质为中性或微碱性，泥炭厚、灰分高、
沥青质含量和焦油产率
较低。
（
2
）高位 沼泽（贫营养沼泽或凸起
沼泽）地下水潜水面低于沼泽水面，仅有大气降水补给 ，沼
泽水源供应不充足，水中缺少矿物质养分，尤其是中心地带植物残体分解速度慢，与
沼泽周边相比，泥
炭层凸起，水质介质为酸性，泥炭灰分低、有机质含
量高，厚度较薄。
（
3
）中位沼泽，
介于高位与低位沼泽之间的一种过渡类型，介质处于中性到微酸性。
6
、泥炭堆积方式
（
1
）原地聚集（微异地聚集）
-----
底板“根土岩”，煤中陆源物质少，大面积稳
定。
（
2
）异地聚集
-----
直接底板为粗碎屑岩，碳酸岩底板，斜插、倒立的
树干和树桩化石。
泥炭堆积速率
大气和土壤温度
植物产率
沉积环境
植物残体的分解强度
降解率
泥炭产率
沼泽类型及稳定性
增长率
7
、分散有机质
控制因素
（
1
）气候条件
（
2
）沉积环境
（
3
）水流机械搬运
8
、沉积环境：
沉积环境是由一组物理、化学、生物学上有别于相邻地区的自然地理单元。
沉积环境组合的类型
第二章
沉积有机质的物质组成
煤的有机显微组成
:
1
、
镜质组
煤中含量在
50~80%
以上，
强覆水、
还原条件下经生物化学和地球化学凝胶化作用而形成。
①
透射光下：橙红色、褐红色②反射光下：灰色、浅灰 色，具有弱的荧光性③性脆，裂隙和微孔隙发
育④
O
较高 ，
Ｈ、
挥发分中等，
Ｃ较低，
粘结、
结焦性好⑤
加氢液化时转化率较高⑥化过程生成少量油，
较多甲烷气⑦在煤层中呈透镜状产生。
按细胞保存程度和形态特征划分：
无结构镜质体
、结构镜质
体、碎屑镜质体
（
1
）结构镜质体：
保存有植物的细胞结构
，胞壁、胞腔清晰可辨。
①
结构镜质体１
：
胞腔呈圆形， 椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列整齐，胞壁不膨胀或稍有膨
胀。
②
结构镜质体２：
胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小，大小不一，排列不规则
（
2
）无结构镜质体
：
显微镜下观察不到植物的细胞结构。
①均质镜质体：透镜状或条带状产出，轮廓清楚，成分均一，不含杂质。
②
基质镜质体：基质状，无固定形 态，成分非均一，可包裹其它组分，矿物质含量较多。
③胶质镜质体：充填植物胞腔中，或其它空腔中沉淀成凝胶，成分均一
④
团块镜质体：呈圆形或 椭圆形，常呈个体或群体出现，团块状，轮廓清晰，成分均一。
（
3
）镜屑体：
粒度小 于
10um
，比较少见，泥炭阶段分解的植物或腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在 一
起时不易区分，与壳质组或惰质组在一起时，易于辨认。
3
、壳质组（类脂组、稳定组）
①
透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色②
反射光：深灰色，灰色、
有突起，发黄色的荧光
③
腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重液易分离④
Ｈ、
Q
、挥发分最高
液化、
炼焦、生
油⑤
类型：孢子体、角质体、藻类体、荧光体、木栓体、树脂体、沥青质体、渗透沥青质、壳屑体
⑴
孢子体
：
孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下来的是其外胞壁。
特征：闭合长环状，拐角圆
滑，有时表面具有纹饰。
异孢植物，有雌雄之分
同孢植物，无雌雄之分。
⑵
角质体：
叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄膜，不具有细胞结构。
特征：细长条状，
一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐
有薄壁角质体和
厚壁角质体
⑶
树脂体：植物分泌的产物：树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀
，特征：边缘平滑，球形、卵
形、纺锤形，充填于胞腔中，内部均一，无细胞结构。<
/p>
有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。
还包括木栓质体、藻类体、沥青质体、渗出沥青体等
3
、惰质组：
在结焦过程中不软化，呈惰性。
成因：
①植物遗体在缺水多氧的环境中，氧化而成。②森林火灾，植物不完全燃烧
③泥炭表层受真菌
等微生物的腐解④强烈的煤化作用
特征
：①
透射光：不透明
②反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起
③Ｃ高，Ｏ中等，Ｈ
和挥发分低，热解不具有粘结性
④
显微组分：丝质体／半丝质体／粗粒体／微粒体
(1)
丝质体：
植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层中呈薄层状，透镜状。
⑵
半丝质体：
丝炭作用，半透明，可见结构。
透射光：深棕色，黑棕色，
反射光：灰白色，灰色
⑶
粗粒体：
无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状成因：①
< /p>
泥炭强烈氧化和干燥作用
②富脂类形成煤化丝质体③火焚泥炭
⑷
微粒体
：
特征：
<1um
的圆形小颗粒，微粒状、细分散，各向异性，成因：< /p>
①
壳质组、富氢镜质
组排出液态沥青后的残渣；
②
泥炭阶段氧化丝质体、半丝质体碎片。
⑸
菌类体
菌孢子：真菌的繁殖器官，形态多样。
①
真菌体
菌丝：真菌的 营养器官，单细胞连接而成。菌核：由菌丝组成，形态、大小相差悬殊。
特征：出现于第
三纪煤中，圆形椭圆形，具蜂窝状结构。
②
非真菌体（似菌类体）特征：出现于晚古生代煤中，为丝 炭化的树脂体或团块状镜质体，多呈
园形、卵形或不规则状，没有细胞结构。▲
部分菌类体，透射光：棕色、黑棕色；反射光：灰白、灰
白色，
可归入半镜质组、镜质组中。
⑹
< /p>
惰屑体：
特征：丝质体，半丝质体，菌类体碎片，
1~10um
，
菱角状，不规则状外形，轮廓清晰。
成因：
①
泥炭化阶段形成，真菌，放射菌氧化
②
森林火灾，搬运沉积
③
挤压破碎
4
、煤中的矿物质
（
1
）来源：
①原生矿物：生物体中带来，
Ca
、
K
、
Mg
、
Na
、
O
、
Si
、
S
、
P
、Ｆ
e
、Ｃ
l
等化合物，Ｔ
i
、
Ｂ、
Cu
、
Mo
、
Zn
、
Co
、
V
等 微量元素。②
同生矿物：外源矿物——泥炭堆积时，搬运而来。火山碎屑、
粘土矿物、石英、长石、岩屑等，内源矿物——化学或生物化学成因。
黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、
玉髓等。
③
后生矿物：埋藏演化中形成。地下水活动、物理化学条件的变 化形成：方解石、石膏、黄
铁矿、褐铁矿、高岭土、石英。岩浆热液：石英、黄铁矿、闪
锌矿、方铅矿等。
（
2
）种类
粘土矿物其代表物为高岭石，蒙脱石、伊利石；
碳酸盐矿物其代 表物为方解石、白云石、
铁白云石、菱铁矿；
硫化物其代表物为黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿；
氧化物、 氢氧化物：石英、
蛋白质、玉髓、金红石、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿；
盐类代表物为氯化物、芒硝、石膏、磷灰石；
重
矿物：锆石、电气石、石榴子石，金红石、橄榄石等。
微量元素：
Ag
、
As
、Ｂ、
Ge
、Ｇ
a
、Ｖ、Ｔ
i
、
Sr
、
Ni
、
Mo
7
、褐煤的岩石类型（了解）
：
按变质作用的强弱分为：软褐煤，暗褐煤、亮褐煤。
褐煤宏观煤岩成分：
①
木煤：保存有植物细胞结构的纤维组织
②
丝炭：植物组织经过氧化，森林火
灾
③
凝胶团块：
轮廓清楚，
结构均 一，
可演变为镜煤
④
基质：< /p>
木煤、
丝炭、
凝胶团块的混合物
⑤
树
脂体：植物的分泌物矿物：粘土矿
物、硫化物、氧化物、盐类矿物⑦
动物化石
8
、
煤的成因类型
(1)
腐植煤：
包括由高等 植物木质纤维组成的狭义腐植煤和高等植物的壳质组分组成的残植煤。
（
2
）腐植腐泥煤：
高等植物与低等植物混合而成。
< p>（3
）腐泥煤
：
低等植物组成和动物组成。
腐泥
煤特征：灰黑、灰色，沥青光泽，
致密均一，贝壳状断口，密度低、硬度大，韧性好，易点燃，具沥青
气味
9
、腐植煤的宏观煤岩成分
（
1
）镜煤：乌黑，色深光强，成分均一，性脆，贝壳状断口，轮廓清晰，粘
结性好，
矿物杂质少，裂隙发育，大多由结构镜质体，均质镜质体组成。
2
）丝炭：外观像 木炭，颜色
黑灰色或浅灰色，构，丝绢光泽，疏松多孔，丝质体为主，质轻者性脆，易污
手，质重者，被矿物充填。
3
）亮煤：表面隐约可见微细层理，光泽较强 ，结构不均一（
4
）暗煤：含壳质组多，灰黑色，韧性好，
油脂光泽，水介质活动性强；含矿物质多，煤质差；含惰质组
多，成分结构不均一，氧化环境。
6
、腐植煤的宏观煤岩类型
①
煤级和成因类型相同，才能进行光泽强度对比，
新鲜面，不考虑具体光泽；
②相同煤层中光泽
< br>最强的煤岩成分条带（镜煤）为参考标准，相对光泽；
③
最小分层厚度为
3
—
10cm
，视 煤层厚度而定；
④
每一种光泽类型，据构造、结构再分。
10
、基准的换算（掌握）
Ar
代表
收到基；
ad
代表空气干燥基；
d
代表干燥基；
daf
代表干燥无灰基；
dmmf
代表干燥无矿物基；
maf
代表
恒湿无灰基；
m,mmf
代表恒湿无矿物基
11
、煤中
S
的来源，种类，分布（掌握）
12
、有机质的类型：
有机质类型—干酪根类型，分为三种类型：
I
型干酪根主要由藻类生成，生
油量高，
Ⅱ
型
干酪根生油量也较高，含部分壳质组分，
Ⅲ
型干酪根主要由高等植物生成，生油量
很少。
I
、Ⅱ型干酪根可称为腐泥型，
Ⅲ型干酪根可称为
腐植型。
13
、石油的烃类组成
14
、天然气（藏）的类型
15
、干气与湿气
干气（贫气）
：
CH4>90%
或
C1% >95%
湿气（富气）
：
CH4<90%
或
C2+% >5%
16
、油 页岩：
(
又称油田页岩
)
是一种高灰分
(>40 )
的固体可燃有机矿产，低温干 馏可获得类似天然石油的页岩油。有机质含量较高，
主要为腐泥质、腐殖质或混合型，其
发热量一般
>4.1868MJ
／
kg
。国际煤岩 学委员会会议确定，灰分产
率≥
50~90%
，
液态烃产率达到
45~250kg/t
的页片状岩石，< /p>
称为油页岩。
第三章
沉积有机质的性质和利用
1
）吸附性——吸附方式：物理吸附，范德华力。
吸附模型：单层吸附，多层吸附，容积充填理论
。
吸附状态：过饱和，饱和，欠饱和
2
）渗透性是指煤允许流体通过的性质。可分为
宏观裂隙
裂隙渗透率
紊流
绝对渗透率
分级
显微裂隙
裂隙渗透率
达西渗流
分类
单相渗透率
H
2
O
、
CH
4
孔隙
基质渗透率
菲克扩散
双相渗透率
渗透率的各向异性：受裂隙发育的非均质性
控制，一般垂向渗透率小于水平渗透率，面裂隙方向渗透率
优势明显。
六、煤的化学工艺性质
1
、煤的发热量
煤的发热量是指单位 质量的煤完全燃烧所产生的全部热量，以符号
Q
表示。
2
、煤的粘结性和结焦性
粘结性— 指煤粒
(d
＜
0.2mm)
在隔绝空气受热后能否 粘结其本身或惰性物质形
成焦块的能力。
结焦性—指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭
（焦炭强度和块度符合冶金焦的要
求）的性质。
影响粘结性和结焦性的因素：影响煤粘结性和结焦性的因素有煤化程度、煤岩成分、煤的还原程
度、风
氧化程度、煤中矿物杂质的含量等。
七、
煤的可选性及评价方法
1
、选煤
选煤是利用煤与矿物杂质物理化学性质的不同，设法除去或减少煤中的矿物杂质，把煤分
成
不同质量和规格的产品。
①重力选煤：跳汰
洗煤
(
占
60%)
，重介质洗煤
(
占
23%)
②浮游选煤：利用煤与矸石表面湿润性的不同适于粒度＜
0.5mm
的粉煤
(
占
14% )
。
③特殊的选煤方法：如干选、静电选、磁选、摩擦选
、风选、滚筒碎选、人工拣矸等
(
占
3%)
2
、煤可选性的评价方法
—把矿物杂质从煤中分离出来以达到工业用煤要求的 难易程度称煤的可选性。
采煤样进行筛分和浮沉实验，
并据其结构进行评 价。
极易选煤：
±
0.1
邻近密度物出率＜
10%
、
易选煤：
0
～
20%
、中等可选煤：
20
～
30%
、难选煤：
30
～
40%
、极难选煤：＞
40%
3
、影响煤可选性的因素
①
煤中矿物质的成分、颗粒大小、数量及分布特点
②
煤岩组成
③
煤的粒度
④
分选密度
第四章
沉积有机质的演化作用
一、
沉积有机质演化
阶段
1
、沉积有机质的完整演化历程包括：沉积作用、埋藏作用、风化作用
2
、流体：
无机流体和有机流体干气：泥炭～ 褐煤
阶段
3
、天然气的形成经历
湿气：气煤
~
焦煤阶段
干气：贫煤
~
无烟煤阶段
4
、生油门限或石油生成线
：褐煤
~
长焰煤阶段
生油死限或石油死亡线
：焦煤阶段的初期
“
生油
窗
”：生油门限与生油死限之间
< p>
二、
沉积有机质演化
标
志
1
、物理、化学标志应具
备的
条件
①
演化程度
相同时，性质稳定或变
异性较小；②
在沉积有
机质中分布广泛，易于
寻找；③
演化程度不同