第五章 煤与煤系.ppt

第五章 煤与煤系 　　本章主要介绍成煤作用、煤种、煤质、、煤层厚度及其稳定性、顶板、底板、标志层岩性，煤在地下的赋存情况等。 我们将在这一章内容了解如下： 主要内容有： 成煤作用：成煤植物；成煤作用；成煤的必要条件 煤的物质组成、性质与分类：煤岩成分和宏观煤岩特征；煤的性质；煤的分类 含煤岩系和煤田：含煤岩系及其类型；含煤岩系的组成；煤田、聚煤期及聚煤区 第一节　成煤作用 　一、成煤植物 　　　植物是成煤的原始物质。植物分为低等植物和高等植物。低等植物主要特点是无根、茎、叶等器官的分化，构造比较简单，多生活在水中，如菌类和藻类；高等植物的最大特点是有根、茎、叶等器官的分化。在漫长的４５亿a的地史上，石炭、二叠纪的蕨类植物，三叠、侏罗纪的裸子植物，第三纪的被子植物，为成煤提供了丰富的原始物质。 　　　由低等植物形成的煤称为腐泥煤。由高等植物形成的煤称为腐植煤。在自然界，腐植煤占绝大多数，目前开采的也主要是腐植煤，所以腐植煤是介绍的重点。 　三、成煤作用 　　　煤是由植物经过漫长的极其复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演变过程称为成煤作用。成煤作用大致分为两个阶段（图５-１）：第一阶段，泥炭化阶段；第二阶段，煤化阶段。 2.泥炭化作用 高等植物遗体，在泥炭沼泽中经受复杂的生物化学和物理化学变化，转变成泥炭的过程称为泥炭化作用。 沼泽是常年集水的洼地。泥炭沼泽的垂直剖面一般分为三层：氧化环境的表层、中间层及还原环境的底层。随着植物遗体的堆积和分解，从沼泽的表面到底层，氧化环境逐渐转化为还原环境。这时氧化分解作用逐步减弱，在厌氧性细菌的参与下，发生了分解产物之间的合成作用和分解产物与未分解的植物遗体之间的相互作用，形成了新的物质—腐植酸和沥青质。这种新物质与尚未分解的植物遗体，以及由地表流水携入的泥沙混合一起，形成了泥炭。 泥炭一般呈黄褐色或黑褐色，无光泽，质地疏松。表5-1为植物与泥炭化学组成的比较结果。 （二） 含煤岩系类型 根据成煤古地理环境，将含煤岩类分为近海型和内陆型两大类。 1.近海型含煤岩系 亦称陆相含煤岩系。这类煤系形成于近海地区，地形简单、平坦广阔，因此容易发生大范围的海侵海退。 2.底板 底板是指位于煤层下方一定距离的岩层。底板分为直接底板和老底两种（图5-7）。 （1）直接底 指煤层之下与煤层直接接触的岩层。它往往是当初沼泽中生长植物的土壤，富含根须化石，所以又称为根土岩。岩性以碳质泥岩最为常见，厚度不大，常为几十厘米。 （2）老底 指位于直接底之下的岩层。其岩性多为粉砂岩或砂岩，厚度较大。 （三）煤系中的标志层 煤系中常有一些岩层，其岩性比较特殊，容易识别，层位稳定或分布规律明显，它们与煤层或某些地质界线间距比较固定，这样的岩层可以用作寻找或对比煤层的标志层。如华北石炭二叠纪煤系中常以石灰岩层作为标志。其它作为标志的还有砾岩、成分或颜色特殊的砂岩、铝土岩等。 三、煤田、聚煤期及聚煤区 （一）煤田、煤产地的概念 煤田是指同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。面积一般由几十到几百平方千米。 煤产地是指受后期大地构造变动和剥蚀作用而分隔开的一些单独的含煤岩系分布区，或面积和煤炭储量均较小的煤田。 井田是煤田内划归一个矿山开采的部分，地下开采的矿田又称井田。一般一个井田即为一个煤矿。 （二）中国主要的聚煤期 聚煤期又称成煤期，指在地质历史中，有煤炭资源形成的地质时期。地史上聚煤盆地的形成受成煤作用、聚煤期古构造、古地理、古气候和古植物诸因素的综合影响，因而各时期的成煤作用的发育程度是不均衡的。在我国成煤作用较强的三个时期是：石炭—二叠纪、三叠—侏罗纪、第三纪。 （三）中国的聚煤区 聚煤区是指在地史中有聚煤作用，且其中煤田、含煤区的形成条件具有一定的共性，其边界与大地构造基本吻合的广大地区。 我国地史上三个主要聚煤期形成的煤田遍布各地，为研究和工作方便，以大型地质构造带为界，划分了五个聚煤区（图5-8）。 1.东北聚煤区 又称东北内蒙古晚侏罗早白垩世聚煤区。该聚煤区位于阴山构造带以北，包括内蒙古东部，黑龙江全部，吉林大部和辽宁北部的广大地区。主要成煤时代为晚侏罗世到早白垩世，其次为第三纪。晚侏罗世成煤作用最强，煤田分布广，主要分布在大兴安岭西侧，松辽盆地及阴山构造带北缘。早、中侏罗世煤田主要分布于该区的南部。早第三纪煤田主要沿华夏式断裂及阴山构造带分布。 * * 二、成煤的必要条件 （二）气候条件 　　植物是成煤的原始物质．没有大量植物尤其是高等植物的生长、繁盛，就