变质岩的储集类型多样，在已发现的变质岩储层中，储层的主控因素为裂缝系统，但是真正储集油气的空间为构造运动造成的破碎孔隙以及微裂缝、微孔隙，构造裂缝控制油气在变质岩潜山中的分布，是油气渗流的主要通道。一个相互连通的裂缝系统即为一个储集体，裂缝系统的大小和规模决定了变质岩储集体的连续性，裂缝对于变质岩储层能否高产起着决定性作用。
一、变质岩储层裂缝成因类型及特征
1.变质岩储集空间类型及特征
变质岩储层无论在岩石类型、储集条件还是储集结构演化等方面均与碎屑岩储层有较大差别，主要表现在3个方面:
1)我国变质岩油气藏储层主要是太古宙的区域变质岩和混合岩类，裂缝发育和经过碎裂化的刚性变质岩储集体性能最佳，主要分布在断裂带及其附近，受构造断裂带控制显著。
2)变质岩油气藏的储集空间类型是裂缝、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和喀斯特溶孔、溶洞，其中，构造裂缝-溶蚀孔隙是最佳的储集空间类型。
3)变质岩古潜山储层具有很强的非均质性，纵向上可以划分为风化破碎带、裂缝发育带和致密带。储层主要分布在风化破碎带和裂缝发育带中，而后者往往比前者具有更好的储集性能，更易获得高产。
按成因来分，变质岩储层的储集空间可分为结晶成因、构造成因、物理风化成因和化学淋溶成因，这4类成因的储集空间可形成不同的孔隙和裂缝类型(表8-4)。
表8-4 变质岩储集空间类型
(据刘孟慧，1994，有修改)
2.变质岩裂缝类型及特征
按成因可将变质岩裂缝分为4种类型，即风化淋滤裂缝、层间裂缝、构造裂缝和微裂缝。
(1)风化淋滤裂缝
由于变质岩古潜山长期暴露地表遭受风化剥蚀，从而导致风化裂缝的形成，其分布杂乱无章，纵横交错，形状奇异，常被充填。这类裂缝对变质岩储层物性影响不大，多分布于潜山顶部。如鸭儿峡志留系变质岩钻井揭示，厚度一般小于30m，岩心容易破碎，破碎率约10～120块/m(表8-5)。
表8-5 鸭儿峡志留系变质岩风化裂缝厚度
(2)层间裂缝
层间裂缝是因岩层受力后层面发生错动而形成，其特征是裂缝延伸方向与层面相平行，在岩心薄片中均可见到这类平行或微细层理发育的层间裂缝。
(3)构造裂缝
构造裂缝是岩石在构造应力作用下破裂而成。这类裂缝规模大，影响深，方向性强，成组出现，是油气运移的有利通道和主要的储集空间。按产状可分为斜交、垂直和水平等。如鸭儿峡志留系变质岩潜山以斜交裂缝为主，垂直裂缝次之，水平裂缝发育最差(表8-6)。
表8-6 鸭儿峡志留系变质岩构造裂缝特征
(4)微裂缝
微裂缝须借助显微镜才可清晰识别，其开度一般小于40μm，而大于毛细管孔隙半径，这类裂缝的存在大大改善了储集层的整体性能，对油气的储集起重要作用。微裂缝又可分为矿物晶内缝和矿物晶间缝两类，晶内缝的发育程度远远大于晶间缝，晶内缝的面密度可达10～15mm/mm2，而晶间缝平均面密度为。
矿物晶内缝，主要分布在长石、石英、黑云母等矿物晶体内，不穿过晶体边界。按其性质及成因，可分为解理缝和裂纹缝两种。解理缝主要发育于长石类及黑云母矿物中;裂纹缝主要发育于石英、长石等矿物中，与解理缝相比，这类裂缝分布不规则，不平直，无等距性。
矿物晶间缝分布不受矿物晶体限制，一般绕过或切过矿物颗粒延伸，表现为张性裂缝，其延伸较远，开度较大。根据分布特征，矿物晶间缝又可分为3种:①混合花岗岩与黑云母斜长片麻岩中不受矿物成分限制的裂缝;②黑云母斜长片麻岩浅色矿物中，严格受浅色矿物限制的裂缝，垂直片麻理方向，类似于沉积岩中受岩性控制且与层面垂直的裂缝;③少量分布在黑云母斜长片麻岩中与片麻理方向平行的裂缝，它们一般分布在浅色矿物与暗色矿物的界面上，沿片麻理方向延伸，类似于沉积岩中沿层面分布的顺层裂缝。
3.裂缝系统的形成期次
以辽河坳陷大民屯凹陷曹台变质岩潜山为例，通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光分析等，结合充填于裂缝中的方解石中碳、氧同位素组成分析，傅强等(2003)认为曹台潜山变质岩发育多期次裂缝，具有充填和后期改造的显著特征，至少存在3期重要裂缝系统(图8-2)。这3期裂缝系统有3种切割关系:早期(Ⅰ)构造碎裂缝被中期(Ⅱ)、晚期(Ⅲ)裂缝切割;中期(Ⅱ)剪切构造缝被晚期(Ⅲ)裂缝切割;晚期(Ⅲ)裂缝切割早期(Ⅰ)、中期(Ⅱ)的裂缝(表8-7)。
图8-2 曹台变质岩潜山储集层裂缝发育模式
表8-7 曹台变质岩潜山不同期次裂缝特征
4.变质岩裂缝后期充填特征
变质岩储集层有效裂缝是现今保存下来的裂缝，后期充填作用对有效裂缝的影响较大，主要充填物包括方解石、绿泥石、石英、铁质、原岩细碎屑及泥质等。
在岩石薄片及扫描电镜下可见到一部分裂缝被绿泥石充填(图8-3a);构造破碎带及风化壳原岩破碎缝隙及碎裂颗粒粒间被原岩细碎屑及泥质充填(图8-3b)，有些碎屑物质重结晶、硅化，堵塞储集空间，使储集性能变差。方解石及长石主要充填于张开裂缝及长石等矿物解理缝中(图8-3c);石英充填在一些裂缝中，通过石英晶体的部位往往发生硅化弥合(图8-3d);铁质充填是黄铁矿充填于岩石受应力作用被压碎形成的缝隙中，使其不具储集性。
图8-3 辽河变质岩裂缝充填特征
二、变质岩储层裂缝发育的控制因素
变质岩储层储集空间的形成和演化主要受控于变质、构造、古物理风化和化学淋滤等作用以及矿物充填及原岩性质等(高世臣等，2008)，其中构造、古物理风化、化学淋滤等都对储集空间的形成起着积极作用。同时，变质岩储集层经历了成岩、前埋藏、抬升剥蚀、褶皱断裂、表生、后埋藏多个阶段(图8-4)，构造、表生期风化淋滤和油气充注期有机酸溶解等作用，对变质岩储集层的形成与演化具有重要影响。
图8-4 辽河坳陷太古宇变质岩储集层演化
1.变质作用
原岩在遭受复杂变质作用过程中，由于重结晶、变质结晶、变质分异和交代等作用，使原岩矿物成分、结构、构造发生一系列变化，并有孔隙和裂缝形成。在超变质过程中，随着液体物质的参与及大部分固态岩石的重熔，有结晶和碎裂成因的孔、缝液体相物质渗入、充填，最后结晶，而堵塞了裂缝。
2.构造作用
构造作用是变质岩有效储集空间形成的有利因素。在地壳浅层，由于温度和压力较低，许多岩石具有较大的脆性，当应力超过一定限度时，就会发生碎裂变质。碎裂强度主要取决于应力性质、强度、作用时间长短等因素。碎裂对油气运移具有十分重要的影响。若是受作用强度较大的压扭性应力作用，就会使岩石碎粒化或糜棱化，甚至重结晶，引起裂缝堵塞，影响油气移聚;在张应力作用下，碎裂使岩石呈角砾结构和碎裂结构，成为油气储集的有利场所和运移的良好通道。碎裂变质所形成的裂缝不仅可以形成储集空间，更重要的是能形成酸性水溶液和油气运移的通道，并与其他储集体连通，形成高产稳产油气藏。
控制裂缝发育的因素，取决于作用力性质、强弱、受力次数和变形环境。主要有下列几种情况:①裂缝在正向构造上的分布与褶皱类型有关。国内、外研究资料表明，对狭长形背斜，裂缝沿长轴分布，高点处最为发育，以纵向张性缝为主，也有层间脱空;不对称背斜，纵向张性裂缝发育带偏向侧翼，横向张性缝则发育在轴向扭曲处外侧;短轴背斜裂缝沿轴向分布，高点最发育;穹窿背斜裂缝集中在顶部。不管构造部位和地层倾角大小怎样，大部分裂缝倾角都集中在60°～90°之间。②裂缝在负向构造上的分布。向斜中裂缝的分布规律恰好与背斜相反，背斜的上部以张扭缝为主，下部以压扭缝为主，而向斜上部压扭缝发育，下部张扭缝发育。③断层对裂缝的控制。由于断层的位移和滑动，就会在紧靠断层面一带产生新的裂缝，此类裂缝对区域性裂缝不产生重大影响，主要是在离断层不远的数十米或数百米地带内，产生新的共轭羽状裂缝，一般是离断层越近，裂缝密度越大。断层影响的范围主要与断层性质和断距有关，一般说来扭性断层比张性断层影响范围大，断距大者影响范围大(图8-5)。
图8-5 鸭儿峡志留系变质岩油藏开口裂缝、含油裂缝与断层关系
3.风化淋滤作用
风化淋滤作用是指地质历史时期各种外来地质营力对古地貌山施加的一系列物理作用和化学作用。其中的淋滤溶蚀作用会使岩石裂缝开度加大，增加了裂缝的有效性。这种作用仅发生在重力渗流带和水平溶蚀带，并受当时地貌山相对高差及潜水面深度的控制，因此影响程度有限。由于水的不断流动，这两个带中相对易溶解于水的矿物质不断地从裂缝中被带走，并在水平溶蚀带以下的滞流带的裂缝中结晶沉淀。所以在滞流带及其以下的裂缝易被矿物质填充，从而减小裂缝的有效性。
风化作用对于变质岩形成孔隙和裂缝起到了积极的推动作用，长期裸露地表的岩石经物理风化作用遭受剥蚀和破碎，特别是构造裂缝发育部位和抗力性差的岩石中，物理风化作用更显著;潜山顶部和平缓的山坡上易形成厚度很大的岩屑型风化壳，在风化壳的残余物中发育大量储集空间。
化学淋滤作用是继构造作用和物理风化作用之后，又一有利于储集空间发育的重要因素。淋滤的结果是加大了裂缝的开度，使储层原始的孔隙度、渗透率得到改善，有利于油气的储集和运移。
4.矿物充填作用
岩石中形成的储集空间常被充填，对岩石储油物性产生不利影响，使岩石的孔隙度和渗透率变差，且不同环境下形成的变质岩潜山的充填特征不同，在干旱环境下容易形成碳酸盐充填，如鸭儿峡变质岩储集层;潮湿环境中易形成方解石充填，如辽河变质岩储集层。
从鸭儿峡志留系变质岩岩心及裂缝中不同的充填物质和交切关系可看出，该区裂缝为多期形成，充填物质的先后顺序依次为硅质—石膏或碳酸盐—含铁泥土，及各种薄膜充填或无充填的开口裂缝，这一顺序与构造发展史密切相关。古潜山在地史时期中大体上经历了加里东-华力西期、燕山期、喜马拉雅期等3个主要构造期，加里东-华力西期盆地为海相及海陆交互相沉积;燕山期为潮湿气候下的湖相沉积，化学作用强烈，适于硅质和铁质形成，此时期产生的裂缝多被硅质、铁质充填;喜马拉雅期属干燥环境下沉积，裂缝易被石膏、碳酸盐类充填，此期充填较前为差，据Ⅱ4井薄片观察得知，方解石仅局部充填于裂缝之中，裂缝末端一般多具开口缝隙;喜马拉雅期末，构造运动强，形成盆地现今面貌，古潜山基本定型。此时上覆白垩纪、古近-新近纪地层很厚，业已成岩。因此，喜马拉雅期产生的裂缝充填差、开口多，构造运动又使先期充填裂缝重新开口，使之成为油气储集的有利空间。
傅强等(2003)对辽河曹台潜山变质岩裂缝中的方解石进行了同位素分析，其δ18O值和δ13C值均偏负(表8-8)。曹702井880m、曹6井1000m和曹18井1303m深度岩心样品的方解石δ13C值偏负，可能与烃类浸染有关，其余的数据表明，这些方解石是淡水非海相环境的产物;用基恩-韦伯公式(式(8-1))计算的沉积环境指示系数Z值均小于120，也指示它们是淡水成因的沉淀碳酸盐矿物。这与曹702井800m深度处岩心方解石包裹体低含盐度的测试结果一致，表明裂缝中充填的方解石是中生代以后陆相湖盆发展阶段地质作用的产物。
非常规油气地质学
此外，裂缝中充填的方解石δ18O值随埋深增加而急剧变轻，反映高负值的δ18O是温度增高引起氧同位素分馏的结果，说明裂缝中的方解石是在深埋高温环境中沉淀而成。以大民屯凹陷地层恒温带的温度℃为标准，用Epastein公式(式(8-2))计算的古温度表明(表8-8)，曹台变质岩储集层裂缝中的方解石形成时的温度范围为～112℃;若用曹台潜山现今地热梯度℃/100m近似代表古地热梯度，则方解石形成时的埋藏深度为2040～3158m，因此，这些充填于裂缝中的方解石是深埋条件下热液沉淀的结果。另一个证据是方解石中有晶形完整的粗大铁方解石，属典型晚期结晶产物。“深埋沉淀”发生的时期是沙二段东营组沉积的重新沉降期，热液沉淀的空间主要是曹台潜山在沙三段沉积期末形成的新的具有剪切性质的裂缝，也有部分早期碎裂缝，与沙三段沉积期末抬升剥蚀有关的土壤风化作用和沉积岩压实成岩过程中释放的水为CaCO3的沉淀提供了Ca2+，深部CO2和部分烃类则为CaCO3沉淀提供了碳源。
非常规油气地质学
表8-8 曹台太古宇变质岩潜山裂缝中方解石的碳、氧同位素分析
注:T—形成温度;Z—沉积环境指示系数。(据傅强等，2003)
图8-6 变质岩潜山矿物含量与储集性能关系
5.原岩性质
变质岩的储集空间具有强非均质性，原岩性质对其形成有重要影响，无论是结晶、构造作用还是化学淋滤作用形成的储集空间，无一不与原岩矿物成分、变质程度、混合岩化程度等有关。通过对辽河坳陷变质岩古潜山油藏的研究，认为裂缝性储层发育裂缝遵循优势岩性的序列(图8-6)，即在同样构造应力的作用下，暗色矿物含量高的岩性塑性较强，不易产生裂缝，难以成为储集岩;暗色矿物含量较少的岩性塑性较弱，容易产生裂缝而成为储集岩。按照各种岩性中暗色矿物含量的多少对变质岩古潜山中的岩性排序，形成岩性序列，暗色矿物含量少、在岩性序列中排列靠前的岩性就是优势岩性(图8-7)(孟卫工等，2007;单俊峰，2008;刘兴周，2009)。
图8-7 变质岩矿物与储层关系
显然，变质岩储集层中混合花岗岩所含脆性成分最高，长石、石英含量达90%～95%;其次是黑云斜长片麻岩，其石英、长石含量为70%～85%;而辉绿岩中含脆性组分最低，因而混合花岗岩中构造裂缝比黑云斜长片麻岩中发育，而辉绿岩中构造裂缝发育程度最差。碎裂岩、混合花岗岩、片麻岩及辉绿岩的裂缝发育指数分别为、、、，呈现出依次减小的规律，反映出这三者储层裂缝发育程度也依次降低。
6.埋藏深度
随深度的增加，地层压力升高，储集层裂缝开度减小。岩石处于地下深处时，承受周围岩体及上覆岩体静岩压力。岩石所处深度越大，围压越高，岩石的塑性越大。对某些花岗岩进行试验表明，当围压增大至时，岩石开始表现为塑性。这就是说，在地表附近，大多数结晶岩石表现为脆性;但当处于地壳深处时，结晶岩石就会变为有高度塑性的物质，乃至呈现黏性流动———蠕变。其结果会使岩石裂缝开度逐渐随着深度的增加而变小以至趋于闭合，即裂缝的有效性随着深度的增加而变差乃至最后失效。
辽河坳陷太古宇变质岩主要包括角闪质岩类、粒岩类、片麻岩类、混合岩类和两种岩脉（煌斑岩和辉绿岩）等类型。
对于同类岩石的同种测井值而言，并不是一个固定数值，而是波动数值。这是因为即使是同类型的岩石，其矿物成分及含量、岩石的结构及构造并不完全相同，另外，测井环境的变化对测井值有一定的影响。
1.角闪岩类
主要造岩矿物为角闪石、斜长石、石英等。测井曲线特征表现为：密度值一般为～／cm3，含氢指数一般在～间变化，钾值一般在～间，自然伽马在40～60API间，时差在164～180μs／m间。
2.粒岩类
包括浅粒岩和变粒岩。浅粒岩的主要矿物组合为长石、石英及少量暗色矿物。变粒岩的主要岩石类型为黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩，主要矿物是长石、石英和暗色矿物。测井曲线特征：密度值一般为～／cm3，含氢指数介于～间，钾值一般在～间，自然伽马为40API，是低值；时差在174～230μs／m间。
3.片麻岩类
岩石类型主要为黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云辉石斜长片麻岩等。测井曲线特征：密度值在～／cm3之间变化，含氢指数介于～间，自然伽马变化范围较大，为60～150API，时差在164～230μs／m间。
4.混合岩类
包括长英质混合岩和超变质岩。长英质混合岩主要造岩矿物是长石类和石英，暗色矿物少于10%。在测井曲线上特征明显，表现出三高三低的特点，即密度、含氢指数、光电截面指数值低，钾、钍、自然伽马值高。超变质岩由原变质岩（基体）和新生成分（脉体）组成。当岩石混合岩化弱-中等强度，以注入作用为主时，测井曲线明显地区分出基体和脉体成分。基体曲线特征反映出的特征是黑云质变粒岩、片麻岩和角闪质岩石的特征，脉体成分表现出石英脉、富钾岩体及长英质岩石测井曲线特征。当岩石混合岩化程度强，以渗透交代为主时，岩石的基体和脉体无明显界线。各种测井曲线幅度变化极不规律。
5.煌斑岩
该类岩石充填构造裂隙，呈脉状产出，暗色矿物含量很高。测井曲线上，密度值变化范围较宽，含氢指数均较大，自然伽马能谱曲线幅度变化大。
6.辉绿岩
该类岩石多产于断裂带中，主要造岩矿物有基性斜长石、辉石、角闪石等。测井曲线特征为二高四低的块状幅度，即密度、含氢指数高，钾、铀、自然伽马和声波时差幅度低，扩径现象明显。
游振东
[中国地质大学(武汉)]
1999年，庆祝新中国成立50周年之际，笔者曾著文回顾50年来的中国变质岩石学的进展[1]。进入21世纪，传统的地质学正在转向以“地球系统科学”为核心内容的现代地质学。在全球地质一体化的[2]形势下，中国地质调查局不仅在内地开展了新一轮的1：25万区域地质调查，而且大力在西部地区青藏、新疆等地，开展 1：25万 区域地质调查，对西部一些重要的变质地区，如藏南、昆仑、天山等地区进行了详细的填图，获得了许多珍贵的第一手资料，为我国变质岩石学和变质地质学的研究打下了坚实的基础[3]。本文拟从岩石学学科发展的角度来观察变质岩石学的成就和展望。
一、极端条件下的变质作用
如若从变质岩石学自身发展来看，近10年来极端条件下的变质作用(metamorphism under extreme conditions)研究逐渐受到研究者的重视。所谓“极端条件”是指变质温度、压力等外部因素有异于常规变质作用的范围(即t＝250～800℃，p＝ 1～ GPa)。超高压变质作用、超高温变质作用甚低级变质作用以及冲击变质作用等极端条件下的变质作用，近年来在国内都得到长足的发展。
1.超高压变质作用
在变质地质学中，人们习惯用变质的地温梯度(geothermal gradient)来划分变质作用的类型，超高压变质作用是指地温梯度很低(小于10℃/km)、变质压力大于以上的变质作用，以致在石榴子石、锆石等矿物中能够出现柯石英、金刚石等通常变质岩石中不可能出现的高压矿物。
20世纪80年代以来，在大别山—苏鲁一带发现的超高压变质作用，便是一种极端条件下的变质作用。它以榴辉岩及与之共生的片麻岩中普遍发现超高压标志性矿物——金刚石和柯石英的微细包裹体为特征，成为世界上出露条件最好、规模最大的超高压变质带，引起国内外学者的注意。近10年来的研究证明，此类岩石具区域性分布，西起天山，东延至阿尔金—祁连、东秦岭—大别山—苏鲁，构成横跨中国的“中央构造带”。超高压变质岩石的存在，揭示了陆壳物质可以深俯冲于地幔的深度。为了探索此类不寻常的造山带的深部构造，中国地质科学院地质研究所在国土资源部支持下，自2001年起，在江苏东海实施第一口中国大陆科学钻探(科钻一井)，历时4年，终孔深度5000余米。全岩心钻进，加以地球物理等多学科交叉研究，获得了如下成果：大别-苏鲁汇聚板块边界的三维构造、组成及地球物理性质；探索超高压变质作用的性质与年代；探索超高压变质岩形成、折返过程中的地壳动力学与壳幔相互作用；研究地壳和地幔流体循环过程和矿化作用；建立研究地壳动力学和深部大陆地壳演化的长期观测实验室[4]。
超高压变质作用已经成为国际地质科学研究的热点，当前已发现的各个超高压变质地区研究日益深入，不断有新成果涌现；通过实验岩石学等手段探索岩石圈板块俯冲的深度；壳幔相互关系及流体循环等重大科学问题的研究都在深入开展。
2.超高温变质作用(ultrahigh temperature metamorphism)
属于麻粒岩相变质范畴，但不同于一般的麻粒岩的是变质温度大于800℃。以出现假蓝宝石(saphirine)、大隅石(osumilite)等高温矿物为特征。目前在南极、印度等地已有发现，国内仅黑龙江麻山群中有过假蓝宝石的报道。近年来，北京大学与日本Koshi大学 Santosh 合作，对内蒙古孔兹岩带重新进行研究，通过变质矿物组合、流体包裹体特征、独居石、锆石同位素年代学等方面，确定在原先认识的麻粒岩相岩石组合中，发现了如下超高温矿物组合：
假蓝宝石+石英；低Zn/Fe3+尖晶石+石英；高铝斜方辉石+矽线石+石英以及 高温中条纹长石。运用常规矿物温压计，据最新研究假剖面作相平衡模拟，查明该区变质作用的温度可达 1000℃，变质压力约 GPa。峰期变质之后继以近等压冷却过程 而后折返，形成近等温减压的途径。镜下显微构造、矿物反应和相平衡模拟说明岩石经历了逆时针的pT轨迹。
超高温变质矿物中保存有古流体，成分为 CO2，这与岩石中广泛出现无水矿物组合相一致。据独居石、锆石单矿物样品所作的化学和同位素年代学定年，超高温事件年龄为，属于古元古代的高温变质作用，并且发现从西部到东部，超高温变质事件年龄从 变到，显然有变新的趋势。据此，作者推测：内蒙古缝合带中的超高温变质事件，是古元古时期华北克拉通焊合进入哥伦比亚超大陆时，南面的鄂尔多斯陆块与北面的阴山陆块作斜向碰撞和剪刀式的闭合所引起的[5]。
内蒙古超高温变质带的确定，是我国变质地质学的一大进展。
3.甚低级变质作用(very low grade metamorphism)
甚低级变质作用，是指变质温度条件介于成岩作用与低级变质之间的变质作用。利用沸石、黏土矿物、绿泥石等低温变质矿物及其矿物组合，可以填绘出甚低级变质的等变线从而揭示其热构造，这对于碳氢资源远景预测可以起一定作用，因为一般认为：如果地温达到变质作用的范畴，碳氢资源的远景就要大大降低了。
在甚低级变质地区，因为变质温度低，矿物结晶粒度很细，一般岩石显微镜都很难辨识。伊利石结晶度是在甚低级变质地区定量划分岩石变质程度的重要方法，X射线衍射分析是测量伊利石结晶度最有效的方法。1962年以来，西方文献出现了不同的伊利石结晶度指数，如Weaver指数、Weber指数和Kubler指数等。北京大学王河锦，从X射线理论角度，确定出这些指数之间的关系式，改善了伊利石结晶度的测定方法和精度。
我国甚低级变质作用研究薄弱，20世纪90年代末索书田等曾运用甚低级变质的方法[6]研究广西右江的低温金矿床。进入21世纪，我国甚低级变质研究逐渐与油气地质研究相结合，有了显著进展。毕先梅等曾论述极低级变质作用与成矿作用的关系[7]。王河锦、朱明新以层状硅酸盐的结构变化与变质温压条件的关系，如伊利石、绿泥石结晶度，伊利石多型、结晶轴b0。值及应变特征等，分析研究了湖南广泛分布的板溪群及其上的下古生界页岩及川西北三叠系复理石的甚低级变质[8，9]。其中湖南湘东、湘西等地 4个剖面垂直面理应变沿剖面变化，同时用与国际可对比的伊利石结晶度等数据资料，确定中新元古界—下古生界的区域低温甚低级变质温度为250～400 ℃，但变质压力因时代不同而异，中元古界为中压型，新元古界—下古生界为中低压型。这些都加深了地质界对扬子地台这些古老岩石的认知水平。
4.冲击变质作用(impact metamorphism)
陨石撞击地球或其他天体，造成陨石坑，其周围岩石在极高的应变速率(106～109S-1)、瞬时高温(1000～10000℃)、动态高压(10～100 GPa)下产生的变质作用为冲击变质作用。从嫦娥1号等发回的数据解译出的照片可知，月球表面布满了大大小小的陨石坑，地球不同于月球和其他天体，在于其表面有厚约1000km的大气层，所以陨击地球的较小天体，进入大气层后因强烈摩擦而烧毁。所以地球上保留的陨石坑较少，据统计，全球已知的陨石坑有160多个。不少大型陨石坑是世界著名金属矿床的所在地，如加拿大的Sudbury，大多数小型陨石坑被开发成为旅游胜地，如德国南部的Ries、美国亚利桑那州的Meteor Crater[10]。
因为地表沉积物的覆盖，一个陨石坑的确定，需要做大量的研究工作。目前，我国已确定的陨石坑有海南的白沙，是1997年公开报道的[11]；辽宁岫岩陨石坑，20世纪70年代就已发现，曾被认为是个旋转构造。经过40年反复研究，最近广州地球化学研究所与辽宁冶金地质公司合作，实施深达307m的科学钻探，在107～149m深度发现了一系列冲击波所产生的冲击效应：石英击变面状页理、含熔体玻璃的多相角砾岩和陨击玻璃等，陨击构造的性质得以确定。该成果 2009年公开发表[12]，是我国在冲击变质方面的一大进展。
二、变质岩石学的教学
由于变质岩石学各个领域都获得了长足的进步，我国变质岩石学教学也有很大的进展。表现在：①不少中国学者的研究成果已被国外领先的变质岩石学教科书所采用；②中国地质大学(武汉)率先进行了《变质岩石学》英语教学试点，获得成功。
1.不少国内学者变质岩石学研究成果进入国外的教科书
长期以来国外学者对我国国内研究现状了解甚少，以致在国外出版的《变质岩石学》教科书中引用的普遍是国外学者的成果。近年来随着改革开放的步伐加大，中西方学术交流频繁。现在我国学者的成果渐渐在国外出版的教科书中出现了。
以 2011年Springer-Verlag 出版的 Kurt Bucher 和Rodney Grapes 合作编写的“Petro-genesis of Metamorphic Rocks”(8thed.)为例，就引用了12篇国内学者的成果。
1)吴春明教授2004～2007关于高级变质岩中地质温压计方面的论文有4篇被该书第4章“Metamorphic Grade”所引用。
2)张立飞教授(2003)发表了关于西天山超高压变质岩系深俯冲达150km发生极低地温梯度的组合，白云石反应生成菱镁矿+文石，属于变质岩中的“禁区”。该文被多次引用，该书第3章“变质作用过程”将其作为指定参考文献供读者阅读，在第6章“白云岩和石灰岩的变质”则被列为“Cited Reference”。
3)在第9章“变质基性岩”中还引用了7篇中国学者关于超高压变质的论文。在此就不一一列举。
2.《变质岩石学》的英语教学
国内《变质岩岩石学》的教学一向是作为《岩石学》的一个部分进行的，讲课时数高时达40学时，2001年以后《岩石学》从220学时减至150学时，变质岩更要相应缩减。为了加快我国高等教育与国际接轨，加快专业人才国际化培养，中国地质大学(武汉)地球科学学院，对理科基地班的《变质岩岩石学》课程进行了双语教学的改革，10年来，在桑隆康教授等的努力下，很好地发挥了英国岩石学家Roger Mason的作用，进行英语《变质岩岩石学》教学，克服重重困难，取得良好的成绩，在教育部理科教学评估中得到充分肯定[13]。
Roger Mason教授在教学中除了介绍我国国内典型变质岩产地之外，还详细介绍英国苏格兰的巴罗带、挪威sulitjelma 变质带、英国skidaw花岗岩接触带的接触变质等，极大开阔了学生的视野，深入了解掌握了变质地质学的工作方法。桑隆康与 Roger Mason 合作编著的《变质地质学》也于2007年作为中国地质大学“十一五”规划教材出版，并获得2009年度湖北省教学成果二等奖[14]。
《变质地质学》的问世，《变质岩石学》双语教学的成果，为今后《变质岩岩石学》的教学质量的提高，奠定了良好的基础。
回顾近10年来变质岩石学研究的进展，可以发现：①与解决社会经济发展重大问题相结合，在生产实际中发现问题、解决问题，是变质岩石学进一步发展的原动力；②密切注意学科发展前沿，抓住热点问题，投入研究力量，是提高学科理论水平的必由之路；③加强国际学术交流，开阔研究视野，是保证学科水平、提升国际竞争力的必要手段。
当前我国地质研究正从地质大国向地质强国迈进，加强变质岩石学、结晶岩岩石学、变质地质学的研究，是我国地质科学发展的关键之一。
参考文献
[1]游振东.五十年来中国的变质岩石学.见：王鸿祯主编.中国地质科学五十年.武汉：中国地质大学出版社，1999，144～152
[2]游振东.地质一体化——区域地质研究的新纪元.见：中国地质学会地质学史专业委员会第20 届学术年会论文汇编，2008，70～72
[3]孟宪来.在青藏高原空白区1：25万区域地质调查成果报告会暨“十一五”工作重点研讨会开幕式上的讲话.地质通报，2006，(2)
[4]Zhiqin Xu，Jingsui drilling in the Dabie-Sulu Ultrhigh pressure metamorphic belt，China EOS，Transactions，AGU 22th ，86(8)：77～78
[5]Santosh S Tet ultrahigh-temperaturemetamorphism granulites in North China craton：implications for tectonic models on extreme crustal Research，2011
[6]索书田，毕先梅，周汉文.极低级变质作用：以右江中生代构造带为例.北京：地质出版社，1999
[7]毕先梅，莫宣学.成岩-极低级变质-低级变质作用及有关矿产.地学前缘，2004，11(4)
[8]Wang H，Rahn M，Tao X F et and metamorphism of Triassic flysch along Northwest Sichuan， Geologica Sinica 2008，82：17～926
[9]朱明新，王和锦.长沙-醴陵-浏阳一带冷家溪群及板溪群的甚低级变质作用.岩石学报，2001，17(2)
[10]游振东，刘嵘.陨石撞击构造作用的研究现状与前景.地质力学学报，2008，14(1)：22～36
[11]王道经.海南白沙陨石坑.海口：海南出版社，1997
[12]陈鸣，肖万生，谢先德.岫岩陨石坑的证实.科学通报，2009，54：2777～2780
[13]杨坤光，龚一鸣，桑隆康，等.中国地质大学地质学专业主干课程建设与人才培养.武汉：中国地质大学出版社，2012
[14]Roger Mason，Sang Longkang.变质地质学(英文版).Wuhan：China University of Geosciences Press，2007
影响岩石工程性质的因素，可归纳为两个方面:一是内因，即岩石自身的内在条件，如组成岩石的矿物成分、结构、构造等;二是外因，即来自岩石外部的客观因素，如气候环境、风化作用、水文特性等。因此，岩石的矿物成分、结构、构造，以及岩石遭受的风化作用、水的作用等，都直接影响岩石的工程性质。
1.矿物成分
组成岩石的矿物成分对岩石的工程性质具有直接影响。单矿岩与复矿岩比较，前者较后者耐风化。例如石英岩(单矿岩)主要矿物为石英，其平均抗压强度可达250MPa，而花岗岩(复矿岩)除含有石英外，还含有片状云母和中等解理的长石，其平均抗压强度为200MPa，可见花岗岩的强度较石英岩低。
矿物的硬度对岩石抗压强度有密切关系。如石英岩和大理岩，由于石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多，故石英岩的抗压强度为150～300MPa，而大理岩的抗压强度为100～250MPa。
矿物的相对密度决定着岩石的相对密度，含铁镁质矿物多的岩石的相对密度要比含硅铝质矿物多的岩石相对密度大。例如辉长岩的主要矿物成分是辉石和基性斜长石，而花岗岩的主要矿物成分是长石和石英，故辉长岩的平均相对密度()要比花岗岩的平均相对密度()大得多。
再从组成岩石的矿物颜色而论，深色矿物的(橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)抗风化能力要比浅色矿物的(石英、长石、白云母)抗风化能力差。其中按照原生矿物对化学风化的反应来看，石英、白云母、石榴子石等为稳定的矿物;角闪石、辉石、正长石、酸性斜长石等为稍稳定的矿物;基性斜长石、黑云母、黄铁矿等为不稳定的矿物。因此，一般而言，在岩浆岩中酸性岩比基性岩的抗化学风化能力高;沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。
2.结构
岩石的内部结构对岩石的力学强度有极大的影响。按岩石的结构特征，可将岩石分为结晶联结的岩石和胶结联结的岩石两大类。
(1)结晶联结
结晶结构的岩石，如大部分的岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩等，其晶粒直接接触，结合力强，孔隙度小，吸水率低。在荷载作用下变形小，弹性模量大，抗压强度高，如闪长岩、辉长岩、玄武岩、石英砂岩等的抗压强度均在150～300MPa之间。
结晶结构的晶粒大小对强度有明显的影响。通常是细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度，因细晶具有较高的结合力，故强度高。例如细晶花岗岩的强度可达180～200MPa，而粗晶花岗岩的强度只有120～140MPa;具有微晶至隐晶质的玄武岩，比中粗晶粒的基性岩强度更高;致密的结晶灰岩要比粗晶大理岩的强度高2～3倍。
(2)胶结联结
主要是指以沉积岩的碎屑结构为胶结物充填胶结而成的联结形式。胶结联结的岩石，其强度和稳定性取决于胶结物的成分和胶结的形式以及碎屑成分。
硅质胶结的岩石的强度和稳定性，远远要高于泥质胶结的岩石。
胶结联结的形式，是指胶结物与碎屑物之间的组合关系。一般可分为基底胶结、孔隙胶结和接触胶结三种形式。
基底式胶结是一种碎屑物散布于胶结物中，彼此不接触的结构。这种结构孔隙度小，其物理力学性质完全取决于胶结物的性质。如果胶结物与碎屑物同为硅质或钙质，就有可能经重结晶作用转化为结晶联结，其强度和稳定性也随之增高。
孔隙式胶结是指碎屑颗粒互相直接接触，胶结物充填于碎屑之间的孔隙中的一种结构。其强度和稳定性取决于碎屑物和胶结物的成分。一般而言，孔隙式胶结是强度和稳定性较好的结构。
接触式胶结是指在碎屑颗粒的接触处，由少量的胶结物将其彼此联结起来的一种结构。这种结构的孔隙度大、容重小、吸水率高，其强度和稳定性很差。
3.构造
构造对岩石工程性质的影响，可从两个方面来分析:
一方面，某些构造体现了矿物成分在岩石中分布的极不均匀性，如片理构造、流纹构造等。这些构造常能使一些强度低、易风化的矿物呈定向富集，或呈条带状分布，或者呈局部聚集体。当岩石受荷载作用时，首先从这些软弱的部位发生变化，而影响岩石的物理力学性质。
另一方面，在矿物成分均匀的情况下，由于某些构造，如层理、节理、裂隙和各种成因的孔隙，使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响或破坏，从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明显的差异。一般情况下，垂直层面的抗压强度大于平行层面的抗压强度;平行层面的透水性大于垂直层面的透水性;垂直层理的变形模量小于平行层理的变形模量。
如果上述两个方面的情况同时存在，则岩石的强度和稳定性就会明显降低。
4.风化作用
岩石在自然力的作用下发生物理化学变化的过程，称为岩石风化。岩石风化使岩体的工程地质特征也发生改变，其表现如下:
岩体的完整性受到破坏风化作用使岩体原生裂隙扩大，并增加新的风化裂隙，导致岩体破碎为碎块、碎屑、进而分解为岩粒，从根本上改变了岩体的物理力学性质。
岩石的矿物成分发生变化岩石在化学风化过程中，使原生矿物经化学反应，逐渐转化为次生矿物。随着化学风化的发展，层状矿物(如高岭石、蒙脱石之类的粘土矿物等)和鳞片状矿物(如绿泥石、绢云母之类的)不断增多，导致岩体的强度和稳定性大为降低。
风化作用改变了岩石的水理力学性质由于风化使岩石具有一些粘性土的特性，诸如亲水性、孔隙性、透水性和压缩性都极为明显地增大，从而大大降低了岩石的力学强度，抗压强度可由原来的几十至几百兆帕，降低到几兆帕。但当风化剧烈、粘土矿物增多时，渗透性又趋于降低。
5.水化作用
任何岩石被水饱和后的强度都会降低。这是因为水能沿着岩石极细微的孔隙、裂隙浸入，在其矿物颗粒间向深部运移，从而削弱矿物颗粒彼此之间的联结力，降低岩石的内聚力和内摩擦力，使岩石的抗压、抗剪强度受到影响。如石灰岩和砂岩被水饱和后的极限抗压强度会降低25%～45%;又如花岗岩、闪长岩和石英岩等一类抗压强度很高的岩石，经水饱和后的极限抗压强度也会降低10%左右。这实质上是岩石软化性的表现。
水对岩石强度的影响，在一定限度内是可逆的，也就是说，被水饱和的岩石，再经干燥后其强度仍可恢复。但是，如果发生干湿循环，岩石成分和结构发生改变后，则使强度降低，就转化为不可逆的过程了。
尤其是前寒武纪变质地质学方面的研究取得了很大进展，突出表现在：由偏重于岩石学研究的岩性描述、同位素测年、按地层层序对比研究阶段，进入到对前寒武纪地质构造及其演化、变形变质与地质时间相关的整体研究阶段；由单一学科研究到多学科联合攻关。这些新进展、新成果中与地质填图密切相关的主要方面有：①同变质构造研究，主要表现在对多期透入性构造置换面理、塑性环境下的褶皱构造、韧性剪切构造及同变质构造岩的研究，以及对构造变形调查研究的深度，并根据不同的构造机制划分出具有区域意义或全球意义的不同构造类型。②变质作用过程研究，一个与构造作用极为密切相关的动态演变过程。控制变质作用的主要因素为构造变形机制和样式、构造变动速度、热传导速度及热恢复状况。不同的大地构造环境控制着不同的变质作用。③改造作用研究，即对原岩建造或变质体所施加的包括“位态”、“形态”和“物态”的后期改造，是一种在塑性环境下的特殊改造形式，形成“同岩异化”和“异岩趋同”现象，从改造作用总的趋势看，前者是改造作用演化过程中的中间阶段或由于改造作用发展不均衡的结果，而后者是改造作用发展的最终成果。④混合岩化作用研究，程裕淇先生将其合理地限定为就地部分熔融作用、边缘混合作用和构造混合作用三种情况。⑤地质事件（建造和改造）研究，分析各种地质事件的相互关系，建立区域地质事件的演化序列。⑥变质岩系填图单元划分，按照岩石地层单位（广义的）划分，这既是填图工作的需要，也是研究变质地质学的基础。
上述新理论、新方法在国外已经进行了多年的研究和实践，并取得了显著成就。为了与国际区调方法接轨，满足我国基础地质填图、社会经济发展的要求，原地矿部于1986年设立了“七五”重点科技攻关项目“1：5万区调地质填图方法研究”，1991年编著出版了《沉积岩区1：5万区域地质填图方法指南》、《花岗岩区1：5万区域地质填图方法指南》和《变质岩区1：5万区域地质填图方法指南》。1993年，周维屏等在上述成果的基础上高度综合概括，编著出版了《1：5万区调地质填图新方法》，总结和提出了一套适合我国地质特色的1：5万地质填图的新方法体系，这是我国1：5万地质填图方法的一次重大改革，具有里程碑意义。
1 河南质量工程职业学院提前毕业的条件是比较苛刻的。2 根据学校的规定，学生必须在校内完成所有的课程，并且成绩达到优秀，同时还需要参加学院组织的一些实践活动，如社会实践、科技竞赛等等。3 如果想要提前毕业，需要在这些方面都表现出色，并且通过学校的审核才能获得资格，因此提前毕业并不是一件容易的事情。
：1、学生必须是在校学习满两年（全日制）或三年（非全日制），且按时完成学习任务，以通过学校审核；2、学生在校学习期间，综合考试成绩达到本系要求，即平均分达到60分（含）以上，且其中不得有低于60分的成绩；3、学生须参加该系开设的综合实践环节的实践课程，并达到满意水平；4、学生须参加学校安排的实习，实习考核达到满意水平；5、学生提出申请毕业时，未欠缴学费、不存在违纪行为，且未发生重大违反法律行为；6、学生毕业后，将提交毕业证书、学位证书和学位论文等材料，并完成学校的毕业手续。
河南质量工程职业学院简介河南质量工程职业学院是经河南省人民政府、国家教育部批准成立的,目前国内唯一一所以培养技术监督、质量检测类高级应用型人才为主的公办高等职业院校。 学院位于中原工业名城——平顶山市,现有南北两个校区和一座大型校办工厂,占地万㎡,建筑面积万㎡。学院设有食品与化工系、经济管理系、信息工程系、机电工程系、建筑工程系、法政系、五年制大专部、基础部、社会科学部、成人教育部等6系4部和食品检验、农产品检验、商品质量检测技术、机电产品质量检验、工程监理等24个专业。学院面向全国招生,现有普通类在校生8613人,电大开放教育和远程教育在校生5500人。 学院基本教学设施完备,教学手段先进,实验设施齐全。现有食品微生物、计量、电工电子、化工等54个实验室;拥有图书资料、电子图书共计万册;建有完备的校园信息交换系统,形成了先进的数字化校园环境,初步实现了教育、学习和办公现代化。 学院投资5300万元建设了校办工厂——平顶山市城市生活垃圾无害化处理厂,是平顶山市的重点环保项目,现已投入试运行,并成为重要的学生实习基地。学院凭借在食品检测方面的科研优势,经由国家质量监督检验检疫总局批准,承建了“国家食品安全检测科研中心”,该项目建成后将填补河南省国家级食品安全检测实验室的空白。 学院现有教职工682人,高、中级职称和“双师型”教师378人,其中副高级以上职称的119人,研究生以上学历的教师145人。学院坚持以教学带科研,以科研促教学,全院教师近三年中在国内学术刊物上发表论文3960篇,完成科研成果206项,科研课题117项。 学院以科学发展观统领全局,确立了 “精、特、实”(办学规模不求大,求精;专业设置不求全,求特色;培养学生不求层次高,求实用)的办学理念,以市场为导向、以就业为目标、以能力为本位,形成了融理论教学与实践教学、学历教育与资格培训为一体的教学体系。 学院办学机制灵活,对外交流广泛,除与国内多家高校和教育机构开展合作外。学院还与多家大型企业建立深层合作关系,实施“订单式”培养,给毕业生提供大量稳定的实习和就业岗位。 学院将秉承“质量重于泰山”的校训,全面落实科学发展观,积极实施“质量立校、特色兴校、人才强校、创新荣校”战略,努力使学院成为培养质量技术监督类高级应用型人才的摇篮、实用技术研究和成果转化的基地,为行业发展和地方社会经济进步做出新贡献。 学院现面向全国14个省(自治区)招收参加2008年全国统一高招考试的应往届高中毕业生,凡成绩达到我院录取分数线,第一志愿填报我院,身体条件符合国家规定录取标准、在招生计划允许的条件下,优先录取。 学生在校学习期满,成绩合格,即颁发教育部统一电子注册承认学历的毕业证书,由毕业生就业主管部门办理就业报到证。
我也想知道，我也是今年被录的
对于煤的工业分析而言，它可以确定出煤的整体组成部分，下面是由我整理的煤的工业分析技术论文，谢谢你的阅读。
浅谈煤的工业分析
摘要 ：文章浅谈了煤的工业分析方法的要点、原理及测定过程中的注意事项，并对测试结果在实际工作中的应用作了简单的介绍。
关键字 ：水分 灰分 挥发分 固定碳
Abstract: the article briefly discusses the coal industrial analysis method, principle and the main points of the matters needing attention in the process of measurement, and its application in the practical work of the result of the test made a simple introduction.
The keyword volatile moisture ash fixed carbon
中图分类号：TQ52文献标识码：A
正文：
煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析，在国家标准中，煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc )四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。工业分析是一种规范性很强的定量分析方法，是在特定条件下所测得的各项数值。
1、煤的水分
煤的水分，是煤炭计价中的一个最基本指标。煤是多孔性固体，含有一定的水分。水分是煤中的无机组分，其含量和存在状态与煤的内部结构及外界有关。一般而言，水分的存在不利于煤的加工利用。
煤的水分按照它的存在状态及物理化学性质，可分为外在水分、内外水分及化合水三种类型。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车周转，加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。
煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。
煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。煤的全水分，是指煤质全部的游离水分，既煤中外在水分和内在水分之和，简记符号Mt。
煤的全水分测定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两步法。在我们实际的工作中用的是空气干燥法，即称取一定量粒度小于6mm的煤样，在空气流中，于105-110℃干燥至质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算全水分的含量。
2、煤的灰分
煤的灰分不是煤中固有的成分，而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物，灰分简记符号为A，也表示灰分的质量分数。即煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的的，是煤质矿物质的衍生物。灰分全部来自矿物质，组成和质量又不同于矿物质，煤的灰分和煤中的矿物质关系密切，对煤炭利用都有直接影响，工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。
煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量，通过测定煤中灰分产率，可以研究煤的其他性质，如含碳量、发热量、结渣性等，用以确定煤的质量和使用价值。
中国标准GB/T212-2001规定，灰分测定方法包括缓慢灰化法和快速灰化法两种。其中缓慢灰化法为仲裁法。
缓慢灰化法测定时，称取粒度小于的空气干燥煤样(1±)g(称准至)，均匀地摊平于灰皿中，放入马弗炉中，以每分钟不大于2cm的速度把灰皿推入炉内的炽热部位，即恒温区(若煤样着火发生爆燃，则实验作废)，关上炉门，在(815±10)℃温度下灼烧40min。从炉中取出灰皿，冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温后称量并进行检查性灼烧。如遇检查性灼烧时结果不稳定，应改用缓慢灰化法重新测定。灰分低于时，不必进行检查性灼烧。
3、煤的挥发分和固定碳
(1)煤的挥发分
挥发分的概念 煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率称为挥发分，简记符号为V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳水化合物(以CH4为主)组成，但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以看出，挥发分不是煤中固有的挥发性物质，而是煤在特定条件下的热分解产物，所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。挥发分测定结果随加热温度、加热时间、加热速度以及实验设备的形式、试样容器的材质、大小不同而有所差异。因此说挥发分的测定是一个规范性很强的实验项目，只有采用合乎一定规范的条件进行分析测定，所得挥发分的数据才有可比性。
挥发分的测定 按国家标准GB/T212-2001的规定，挥发分的测定方法要点为：称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在(900±10)℃下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量百分数减去该煤样的水分的质量分数(Mad)作为煤样的挥发分
(2)煤的固定碳
煤的固定碳的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳，简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分，而是热分解产物。在组成上，固定碳除含有碳元素外，还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此，固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念，绝不可混淆。一般而言，煤中固定碳含量小于碳元素含量，只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。
固定碳的计算 煤的工业分析中，固定碳一般不直接测定，而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后，由下式计算没的固定碳的质量分数
Wad(FC)=100-(Mad+Aad+Vad)
式中 Wad(FC) ——空气干燥煤样的固定碳的质量分数，%
Mad ——空气干燥煤样的水分的质量分数，%
Aad ——空气干燥煤样的灰分的质量分数，%
Vad ——空气干燥煤样的挥发分的质量分数，%
结论： 随着煤的煤化程度的增加，煤中水分开始下降很快，以后变化则不大;固定碳含量逐渐增加;挥发分产率则先增加后降低。若以干燥无灰基计算，挥发分产率随煤化程度增加呈线性关系下降。
参考文献
【1】 朱银惠《 煤化学 》 化学工业出版社 2004年8月
点击下页还有更多>>>煤的工业分析技术论文
巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜ mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在～之间，氢含量在～之间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的流变特性，见表11。从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分≤的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏高，最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
煤在露天长期贮存时，因不断受到风、雨、雪的作用及温度变化的影响，煤质会发生变化，其变化程度与贮存条件、时间及煤品种直接相关。煤质变化主要表现在：1.发热量降低。贫煤、瘦煤发热量下降较小，而肥煤、气煤和长焰煤则下降较大。2.挥发分变化。挥发分也会发生变化，对变质程度高的煤挥发分有所增多，对变质程度低的煤挥发分则有所减少。3.灰分产率增加。煤受氧化后有机质减少，导致灰分相对增加，发热量相对降低。4.元素组成发生变化。长期贮存的煤其元素组成有所变化。碳和氢含量一般会降低，氧含量会迅速增高，而硫酸盐硫也有所增高，特别是含黄铁矿硫多的煤，因为煤中黄铁矿易被氧化而变成硫酸盐。5.抗破碎强度降低。一般煤受氧化后，其破碎强度均有所下降，测定可磨指数值增高。
（1）量变和质变是辩证统一的。量变是质变的前提和必要准备；质变是量变的必然结果；质变体现和巩固量变的成果，并为新的量变开拓道路。事物的发展就是量变和质变相互转化的过程。（2）量变和质变辩证关系的原理，对于个人成长有重要指导意义。个人的成长也是从量变到质变的过程。每个年轻人都应该树立远大的目标，这一远大目标的实现是个人成长中的质变。但这一质变的发生是以量变的积累为基础的。古今中外著名的科学家、思想家以及其他对社会做出较大贡献的人，他们的成就是在长期艰苦学习、刻苦钻研和反复实践的基础上创造出来的。如果在学习、研究、实践中不努力做量的积累，想一下子脱颖而出并有巨大的创造，那只是一种幻想。我们必须把远大目标和实干精神结合起来，通过一步一个脚印的实干来实现远大目标。
正确、鲜明阐述作者观点的句子，是一篇文章的灵魂、统帅。任何一篇文章只有一个中心论点，一般可以有分论点。论点应该正确、鲜明、概括，是一个完整的判断句，绝不可模棱两可。①正确性：论点的说服力根植于对客观事物的正确反映，而这又取决于作者的立场、观点、态度、方法是否正确，如果论点本身不正确，甚至是荒谬的
1、远大目标是一种理想，与目前的现实有着一定的距离。要从现实到理想就要从目前的状态发展到目标的那个状态，这两者的变化是质的变化。2、这其中有个发展的过程问题。这个过程就是量的积累过程，当量积累到一定程度突破关节点时，事物就由量的变化变成质的变化，即质变。3、这个过程中，量的因素的积累要靠我们的努力，靠实干去创造。只有这样才能推动事物的量变，为事物的质变提供必要条件；同时，我们持之以恒地坚持这一精神，当“量变达到一定程度”这一条件满足后就可以发生质变。也就是可以实现远大的目标。
一楼的说得好