壳质组
又称稳定组、类脂组。壳质组包括孢子体、角质体、木栓体、树脂体、渗出沥青体、蜡质体、荧光体、藻类体、碎屑壳质体、沥青体和叶绿素体等,由比较富氢的植物物质,如孢粉质、角质、木栓质、树脂、蜡、香胶、胶乳、脂肪和油所组成.此外,蛋白质、纤维素和其他碳水化合物的分解产物也可参与壳质组的形成。壳质组合有大量的脂肪族成分,其中脂肪-蜡可溶于有机溶剂,而木栓质—角质则不溶。这些组分在透光下一般为黄色,反射光下多数为深灰色、灰色(低煤级).只突起或不具突起。壳质组组分的氢含量高.加热时能产出大量的焦油和气体,粘结性较差或没有。在低煤化烟煤阶段,壳质组脱羧基并生成石油,在中煤化阶段(镜质织Vdaf=29%)转变为气态烃。所以,低煤级煤中壳质组很常见,到中煤化阶段以后壳质组数量很少。
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1.孢子体
孢子是抱子植物的繁殖器官。煤中的孢子体是袍子的外细胞壁.其内壁主要由纤维素组成.成煤过程中和孢腔内的原生质一起被破坏。外抱壁主要由孢粉质组成,致密坚硬,容易保存下来。异孢植物的袍子有雌雄之分;雌性孢子个体大,称大孢子;雄性孢子个体小,称小孢子。同孢植物的孢子无雌雄之分。
大孢子的直径一般为0.1-3mm。在垂直尼理的切面上,大孢子呈被压扁的扁平体(图5—7),为封闭的长环状,折曲处呈钝圆形。大孢子的外缘多半光滑,有时表面有瘤状、棒状、刺状等各种纹饰。孢壁有时可显示粒状结构,有时可分出外层和内层(图版皿—1)。
小孢子的直径一般小于0.1mm,多呈扁环状、细短的线条状或蠕虫状等,有时分散或聚集在一起成小孢子堆(图版皿—2,图版皿—3)。小孢子形状与花粉很相似。花粉是种子植物的繁殖器官,其大小一般为0.05Mm。小孢子有三射线裂缝痕(图版皿—4),而花粉没有。
古生代的煤主要由孢子植物形成,煤中孢子很多;中新生代成煤植物以裸子及被子植物为主,煤中花粉较多,孢子减少。
从低煤阶到中煤阶,孢子体透光色由黄变为橙红色、红色,反光色从暗灰变为灰色在低煤阶时,用荧光能很好区别腐植组与孢子体。
孢子体的折射率随煤级增高而增大;韧性好;磨蚀硬度大,突起高,显微硬度随煤化程度增加而增高。
孢子体主要由孢粉质组成,孢粉质由类胡萝卜素和类胡萝卜素酯的氧化聚合物组成,化学式为C90H127O12(OH)15.随煤化程度增高,碳含量增高,氧和氢含量减少。
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2.角质体
角质体是覆盖在叶、种子、叶柄、细茎、丫枝上的一层透明的角质表皮层,不具细胞结构.抗化学反应的能力强,细菌和真菌很难破坏它,能防止水分蒸发,抵抗摩擦和起保护植物的作用。角质体由表皮细胞分泌而成,紧密地镶在表皮的外层细胞上,留下了表皮细胞结构的印痕(图版III—5,图版III-6,图版Iv—8)。
角质体有薄壁和厚壁两种。旱生植物的角质层特别厚,而湿生植物的角质层较薄。在垂直层理的切面上,角质体呈细长条带状,外缘光滑,内缘具锯齿状结构(表皮细胞的印痕)。透射光下,角质体一般呈黄色,随煤化程度的增高,逐渐呈橙黄色;反射光下,角质体呈暗灰色,煤化程度升高,则呈灰色。角质体往往出现褶皱。角质体有好的韧性,具波状消光,显示多色性。低煤化阶段用紫外光照射时,角质体发出黄色、绿黄色荧光。
3.树脂体
树脂体为植物的细胞分泌物,它的主要作用是防止细菌的侵入和水分的蒸发。树脂体呈球形、卵形、纺锤形、小杆状,有时充填胞腔。透射光下,一般呈浅黄、黄、橙黄等色;反射光下呈深灰、灰色;磨蚀硬度和镜质体相近,故一般无突起或突起不高,表面比较均一。有的树脂体受一定程度的氧化,可看到外圈和内圈的颜色深浅不同。树脂休的荧光色随煤化程度增高从蓝绿色、绿
黄色变为浅橙黄色等。树脂体的折射率介于1.53—1.60之间(图版m—7)。
4.木栓体
木栓体由植物树皮的木栓组织转变而来。国际硬煤的显微组分分类方案中没有划分出这一煤岩组分,但在我国古生代煤中,木栓体的分布相当广泛,尤其是我国南方晚二叠世的煤中更加丰富,如江西乐平、浙江长广等地的树皮残植煤。
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木栓体由数层至十几层扁平的长方形木栓细胞组成.排列紧密,纵切面呈叠瓦状结构,弦切面早鳞片状结构。透光下呈橙黄色、红棕色等,色调不均匀,反射光下呈深灰色、灰色、木栓体往往呈不规则块状、条带状。有时由于凝胶化作用较强,木栓体的细胞结构不太清楚。木栓体的荧光呈现褐黄色或暗褐色,荧光色不均匀(图版III—7,图版III—8)。
5.藻类体
藻类体只存在于腐泥煤及腐植腐泥煤中。在古生代的藻煤中,主要有两种类型的藻类,即皮拉藻和轮奇藻。皮拉藻具放射状的扇形构造(图5—8(a)),轮奇藻在水平切面上呈空心球的形状(图5-8(b))。皮拉藻与现代的丛粒藻或葡萄藻相当,是生活于淡水湖或漏湖中富脂肪的浮游绿藻,主要是由4个梨形藻细胞组成的群体。个体大小一般为6—10
pm;群体大小可达o.1—o.5mm,往往具锯齿状外缘、菊花状结构。轮奇藻在垂向切片上,空心腔被压扁呈一条线,向外张开可形成锯齿状边缘。
酸度较大的沼泽中,一般不适宜藻类生活,故藻类小而少。由于藻类仅生长于深水地带,故藻煤的分布范围不大。现代一些芦苇沼泽或落叶杉沼泽的深水地带.水面上可繁殖厚达几厘米的黄一绿藻席。
藻类体在透射光下呈绿黄、浅黄色,反射光下呈黑灰至暗灰色。在所有的显微组分中,藻类体的反射力最弱而荧光性最强。荧光色为亮绿黄色。藻类具较大的磨蚀硬度,故磨光面上常呈正突起(图版IV—l,图版IV—2)。
6.碎屑壳质体
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碎屑壳质体由孢子、角质层、树脂体、木栓层或藻类的碎片或分解残体组成。其大小一般小于30
pm,形态不同(图版IV—3)。低反射率和强的荧光性是它们的共同特点。由于碎屑很小,所以很难判别它们的母质是哪一种壳质组分。
低煤化阶段的煤中,碎屑壳质体和黏土矿物在反光油浸下很难区分;用高倍的荧光显微镜可较容易地把它们区分开,即碎屑壳质体具很好的荧光性,而黏土矿物一般无荧光性。
碎屑壳质体在许多水下形成的煤中,特别是腐泥煤、富类脂组的煤中富集。
7.沥青体
沥青体是藻类、浮游动物、细菌和一些类脂物质的分解产物。它没有固定的形状,而是作为其他显微组分的基质出现。透射光下呈绿黄、黄、褐黄等色调,反射光下呈深灰色,表面粗糙,不显突起;高倍镜下,显示出不均匀的团块状、细粒状、条纹状等结构。沥青体具浅褐、灰黄或黄色的荧光,随照射时间的加长,其荧光强度明显增大(图版IV—2.图版IV—4)。在煤化作用过程中,沥青体可生成石油类物质,其残余产物为微粒体。
沥青体多见于低煤化程度的煤中。它是腐泥煤和其他水下生成的富类脂组煤的特征组分,也是油页岩和其他油源岩中占优势的组分。
8.渗出沥青体
渗出沥青体是煤化过程中新产生的组分,属于次生显微煤岩组分,是由树脂体或其他壳质组分、腐植凝胶化组分布煤化作用第一次跃变时期产生的,在亮褐煤和低煤化程度烟煤中最为常见。渗出沥青体产状特殊,充填在煤的裂隙、层面、细胞空腔或其他孔隙中,呈脉状穿插,有时切割层理(图版IV—5)。
9.荧光体
荧光体是在煤化过程中,在生油阶段由植物油或脂肪形成,呈透镜状或油滴状集合体,或充填于胞腔内,具很强的焚光性,为亮绿黄色或亮黄色,在正常的反射光下呈灰黑色或黑灰色;具有内反射,微突起。有时易误认为是黏土矿物的透镜体。透射光下为柠檬黄色。荧光体在高挥发分烟煤阶段逐渐减少,以至消失(图版IV—6至图版IV—8)。
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10.蜡质体
蜡是高级脂肪酸和高级脂族防的阳类,含有游离脂肪酸,与一船脂肪很相似,内长度比较短(10M)的允分支链分子(C80-C34)组成。蜡不聚合,且溶于醚和热醇中。蜡质体在化学组成上属脂类树脂体。
蜡成细颗粒(如葡萄的浅蓝色粉霜)、小杆(芦苇和甘蔗的茎叶上),或以坚实的表皮沉积在叶和果实上,有时在果实或树皮的细胞中也有发现,角质化和木栓化细胞壁中也含有蜡,特别是在热带和荒漠植物中生成了起防干燥保护作用的蜡。蜡质体在水下沉积的古近—新近纪煤中特别丰富。由于蜡的颗粒和小杆很细,故常被归入碎屑壳质体。
11.叶绿素体 快速测硫仪
古近—新近纪由叶片组成的软褐煤中,有时还保存着叶绿素体,用紫外光照射时,叶绿素体呈亮红色荧光。叶绿素体为圆形小颗粒,直径1—5pm;高浓缩时,在透射光下呈浅绿色(图版IV—7)。
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