[拼音]：tianranjiao

[外文]：natural coke

由于岩浆侵入与煤层接触或接近煤层，或由于煤层的地下自燃，使煤层干馏而形成的焦炭。因与人工焦炭相似而得名。赋存于岩墙、岩床、岩株等侵入体的两侧或一侧，厚度一般为几厘米至几米。受热温度越高变化程度越深，天然焦的厚度也加大。受热温度随侵入体大小、产状、距离、性质、成分以及围岩的特性而异。天然焦的特性与煤的煤化程度和煤岩组成相关。

天然焦的宏观特征与煤有明显的差别，呈致密块状，有时为多孔状、层状构造；灰黑色至钢灰色，光泽暗淡，坚硬，比重大。常具六方柱状节理。裂隙和气孔中充填较多矿物，主要为碳酸盐。

天然焦有独特的显微特征，如粘结性烟煤生成的天然焦,有3类显微成分：

（1）焦化基质。由镜质组、壳质组等可熔组分转变而成。当煤受热温度达300～500℃时，气体大量析出而形成气孔,生成中间相小球体。在500℃以上时，小球体进一步生长融并，最先固化为各向异性的镶嵌结构，其结构大小随原始煤的煤化程度、煤岩组成、受热温度而异。

（2）原生成分。由惰质组和矿物质组成，受热后变化很小，丝质体和半丝质体变得弯曲、破碎,其弱非均质性和均质性相对明显,矿物在低温下几乎不变，500℃以上黄铁矿变成硫化亚铁(FeS)和三氧化二铁(Fe2O3)。

（3）新生成分。煤在缺氧条件下受热分解，部分转化为液态和气态物质，运移到裂隙和空洞中固化为焦油或沥青状物质，受热后又可变为新生成分。由气相碳质物生成的小球体在反射正交偏光下显黑十字，转动物台无变化，证明是对称同轴结构。沥青物质热解生成的中间相小球体，直径为1～10微米,反射正交偏光下不显黑十字。新生的矿物主要为碳酸盐，特别是方解石。

褐煤受热后不具粘结性，但收缩、弯曲变形，裂隙发育，并保存原始的显微植物结构；长焰煤常形成气孔发育的各向同性焦炭；无烟煤受热不软化，其化学成分和光性虽趋向石墨,但显微结构、形态却无明显变化;粘结性烟煤则成为典型的天然焦。

用X光衍射法研究天然焦的结构,芳香稠核呈扁平状，芳环叠片高度LC小于叠片直径La(Lb)，且La的增长速度较快。天然焦的反射率比碳含量相同的正常煤要高；挥发分、碳、氢含量等常规煤化学分析指标与无烟煤、贫煤难于区分，而宏观和微观结构却为主要鉴别标志。

一些天然焦的气孔和裂隙中圈闭着气体，加热后具燃爆性，热稳定性降低，影响燃烧和利用。

我国受燕山期岩浆活动影响的煤田中常可发现天然焦，华东地区尤其普遍，多因岩床侵入煤层所致。因天然焦的灰分高、有燃爆性等缺点，用途受到限制，目前多用作燃料，极少数优质焦炭可用于小型化肥生产。

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