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1、2022煤田地质学总结 煤田地质学总结Manuscript煤田地质学总结一、填空题1、从植物死亡、积累始终到转变成煤，经验了困难的生物化学、物理化学及地球化学等一系列改变，这些作用总称为成煤作用。2、成煤作用的两个阶段：第一阶段是腐泥化阶段或泥炭化阶段，其次阶段为煤化作用阶段。3、地质历史上的三大聚煤期包括：石炭-二叠纪、侏罗纪和早白垩纪、早白垩世到古近纪和新近纪。4、植物主要由碳水化合物（纤维素、半纤维素和果胶质）、木质素、蛋白质和脂类化合物组成。低等植物主要由蛋白质和碳水化合物组成，脂类含量较高。高等植物以纤维素、半纤维素和木质素为主。5、泥炭沼泽垂直剖面分三层：表层（氧化环境）、中间层（
2、过渡海景）、底层（还原环境）。6、植物残骸的积累方式以原地积累为主，少数是异地积累。具有工业可采意义的煤层大都是原地积累。7、泥炭的化学组成泥炭中除了含有大量的水格外，还包括有机质和矿物质。8、泥炭结构疏松多孔，力学稳定性差。苔藓泥炭呈海绵状，草本泥炭呈纤维状，木本泥炭为碎块状。9、依据植物的组成，泥炭分为草本泥炭、木本泥炭和藓类泥炭。10、依据成煤的原始物质和积累环境，煤分为三类：腐植类、腐植腐泥类、腐泥类。11、煤化作用的两个阶段：成岩作用和变质作用。12、影响煤化作用的因素有：温度、时间、压力。13、依据热源的类型，煤的变质作用可分为三种类型：深成变质作用、岩浆变质作用、动力变质作用。1
3、4、宏观煤岩组成包括：镜煤、丝炭、亮煤、暗煤。按宏观煤岩成分组合及其反映出来的平均光泽强度划分为4种宏观煤岩类型：光亮煤、半亮煤，半暗煤、暗煤。15、煤的有机显微组分包括：镜质组、惰质组、壳质组。16、煤层的前身是泥炭层，泥炭层的形成和保存与沼泽中的水位亲密相关，依据植物遗体的积累速度和沼泽水面的上升速度对比，可分为三种状况，又称为三种补偿方式：过度补偿、均衡补偿和欠补偿。17、依据聚煤盆地的形成条件，分为凹陷型聚煤盆地，断陷型聚煤盆地和构造侵蚀型聚煤盆地。我国华北石炭二叠纪聚煤盆地是一个比较典型的波状凹陷型聚煤盆地。盆地南侧是秦岭-大别山构造带，盆地北侧是阴山构造带，总体是一个西北向东南方向
4、缓倾斜的簸箕状盆地，呈现“东西向成带，南北向迁移”的格局。18、油页岩中的有机物质几乎完全由藻类遗体组成，油页岩的形成环境主要为静水沉积还原环境。19、中国煤的分类可分为十四大类：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。二、名词说明1、成煤作用：从植物死亡、积累始终到转变成煤，经验了困难的生物化学、物理化学及地球化学等一系列改变，这些作用总称为成煤作用。2、泥炭沼泽：沼泽是地表土壤充分潮湿、季节性或长期积水，丛生着喜湿性植物的低凹地段。形成泥炭层积累的沼泽称泥炭沼泽。3、分解度：是指植物残体由于腐解作用失去细胞结构物质的相对
5、含量，或者是泥炭中无定形腐植质占有机质的百分含量。Manuscript4、凝胶化作用：凝胶化作用是指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学改变和物理化学改变，形成以腐植酸和沥青质为主要成分的胶体物质的过程。5、丝炭化作用：当沼泽表面比较干燥，氧供应足够的状况下，植物细胞壁中的木质素和纤维素在微生物参加下脱氢、脱水，碳含量增加，氧化到肯定阶段后植物遗体快速转入弱氧化或还原环境中，或被泥沙覆盖后中断氧化作用，这个过程称为丝炭化作用。7、残植化作用：残植化作用是泥炭化作用中的一种特别状况。当泥炭沼泽水流畅通时，在长期供氧足够状况下，不稳定组分被充分分解，被流水带走，稳定组分富集的过程。8、腐泥
6、化作用：在湖泊、沼泽水深地带、海湾、浅海等水体中，低等植物藻类和浮游生物遗体在还原环境中厌氧微生物的参加下，经过困难的生物化学改变形成富含水分的有机软泥。这个过程称腐泥化作用。9、希尔特定律：德国学者希尔特依据西欧煤田地质规律提出，在地层大致水平的状况下，深度每增加100米，煤的挥发分降低2.3%，即煤的变质程度随埋藏深度的增加而提高。10、煤的粘结性：是指煤粒（dManuscript原生矿物。植物通过根汲取的矿物质。同生矿物。由风、水携带与泥炭同时沉积的矿物质。后生矿物。煤层形成后，由于水或岩浆的侵入形成于煤体内的矿物。5、简述我国煤炭资源分布特征。答：中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,
7、成煤期多,储量大,分布广,煤种齐全,开发条件较好。各省区按煤炭资源总储量排序依次为:新疆、内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、贵州等省区。中国煤炭资源分区按总储量排名依次为：华北区、西北区、东北区、华南区。我国的煤种从褐煤、烟煤到无烟煤均有广泛分布，不同煤种在资源总量中所占比例为：烟煤83、无烟煤9、褐煤8，其中炼焦用煤约占资源总量的15。预料埋深在201*米以浅的煤炭资源量为4.6万亿吨，埋深在1000米以浅的有2.8万亿吨。我国煤炭资源地域分布具不均衡性：1.在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫；2.与地区经济发达程度呈逆向分布的特点；3.可以露天开采的矿区（或煤田）只有13个，煤炭资源量
8、仅占全国煤炭保有资源量的4%，并多是褐煤；4.煤田构造普遍比较困难；5.煤矿高沼气井和瓦斯突出矿井多6、简述中国煤层气含气性评价。答：含气量：是指1吨煤中的瓦斯含量，华南东北华北西北。瓦斯浓度：是指甲烷分子占气体分子总量的百分比，瓦斯浓度都接近90%。资源丰度：是指从地理分布看，每平方公里面积范围内的资源量，西北东北华北华南含气饱和度：是指由于某些煤层内含水，导致实际含气量低于同等温度和空隙压力条件下的无水基饱和含气量，实际含气量与无水基饱和含气量之比为含气饱和度，东北华南华北西北。就煤层气资源评价而言，资源丰度的意义更重要。厚度大而含气量低的煤层同样具有开发价值，运用资源丰度指标作为唯一指标
9、，可以避开多重指标产生的不协调冲突。四、简答题1、简答煤田地质学概念、探讨内容、探讨方法、学习意义。答：煤田地质学：它是探讨煤在地壳中分布、聚集规律的科学。探讨内容：成煤的原始物质和植物的积累环境。泥炭化作用和腐泥化作用。煤化作用及变质作用类型。煤的物理性质。含煤沉积体系。聚煤盆地及聚煤规律。煤的伴生矿产资源（煤层气）。中国煤田地质特征。探讨方法：结合植物学、沉积学、地层学和构造地质学等理论，利用现代测试技术手段进行综合探讨。学习的意义：驾驭煤田地质规律，可以为预料和开发煤炭资源服务；了解煤的物理化学性质，可以为煤的加工利用及开发新产品服务。扩展阅读：煤田地质学四、名词说明及简答题1、高分子：
10、由很多化学式相同的单体（即简洁的低分子有机化合物）相互连结成分子量很大而又比较困难的大分子”2、灰分：煤中可燃物质完全燃烧，矿物质在肯定的温度之下(815)产生分解、化合等困难反应后所剩余的残渣叫做灰分3、稠核：煤的结构单元的核心部分是由多个苯环组成，通常称为稠核。4、煤中有机质的基本结构单元：主要是带有支链和各种官能团的缩合稠核芳香系统5、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6、粘结性：指煤粒(d0.2mm)在隔绝空气受热(即干馏或热解)后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的实力。7、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
11、。8、煤的反应性：煤的反应性，又称活性，指在肯定温度条件下，煤与不同气化介质，如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应实力。9、抗碎强度：指肯定粒度的煤样自由落下后抗破裂的实力。10、可磨性指数（HGI）：表示粉碎煤的难易程度，是煤耐磨特性的一项煤质指标。11、煤的灰熔点:煤的灰熔点是煤灰熔融性的指标之一，评价动力用煤和气化用煤的重要指标12、煤的结渣性：指煤在气化或燃烧过程中，煤灰受热软化、熔融而结渣的性质。1、植物遗体能顺当地积累并转变为泥炭所须要的条件？(1)首先须要有大量植物的持续繁盛;(2)其次是植物遗体不至全部被氧化分解,能够保存下来并转化为泥炭;具备这样条件的场所就是沼泽。2、沼泽:
12、是地表土壤充分潮湿、季节性或长期积水，丛生着喜湿性沼泽植物的低凹地段3、煤的原地生成说及其的主要依据是什么？原地生成说认为，造煤植物的残骸积累于植物繁衍生存的泥炭沼泽内，没有经过搬运，在原地积累并转变为泥炭，最终成煤。现代泥炭沼泽（湿地）繁殖大量植物，在原地积累形成泥炭，且没有发觉被搬运的迹象；煤层底板中有垂直的根系化石，煤层底板为植物生长的土壤，即有根土岩的存在；煤层中陆源碎屑矿物比较少；大多数煤层厚度比较稳定，在大面积范围内可以对比，说明当时成煤环境是一种稳定的环境。煤层可以作为标记层进行大范围对比。4、煤的异地生成说及其依据是什么？异地生成说认为，泥炭层形成的地方，即植物残体大量积累的地
13、方并不是成煤植物生长的地方，植物残体从生长地经过长距离搬运后，再在浅水盆地、泻湖、三角洲地带积累而成。（1）在现代的河口三角洲地带(如亚马逊河、刚果河等)，常可见到从上游原始森林区带来的大量漂木；（2）已经形成的泥炭经过搬运而再沉积属于异地生产的一种状况，如在现代湖泊中见到漂移的泥炭层；（3）某些煤田内曾见有树根朝上倒置的树化石，以及煤中混有大量矿物杂质，（4）煤层底板岩性与煤层在沉积上有大的差异，如煤层底板为石灰岩等化学沉积等。1、泥炭化作用:高等植物遗体在泥炭沼泽中经受困难的生物化学和物理化学改变，转变成泥炭的过程称为泥炭化作用。2、腐泥化作用:低等植物(藻类)和浮游生物遗体在滞流还原环境
14、和厌氧微生物参加下，经过困难的生物化学改变形成的富含水分的有机软泥(腐泥)的过程称为腐泥化作用。3、凝胶化作用:是指植物的主要组成部分(木质纤维组织)在泥炭化过程中经生物化学和物理化学改变,形成以腐殖酸和沥青质为主要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。4、丝炭化作用:是高等植物遗体在泥炭化阶段的一种氧化腐朽过程5、残植化作用:残植化作用是泥炭化作用的一种特别状况。当泥炭化过程中水介质流通较畅，长期有簇新氧供应的条件下，凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏，并被流水带走，稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。6、腐植煤7、腐泥煤1、构造压力（动压力）:指由于地壳运动所产生的构造挤压力和剪切
15、应力；2、成岩作用：由经生物化学改变形成的泥炭,在以压力为主并包括温度因素在内的影响下,经过物理化学作用，渐渐固结，形成年青褐煤的过程，为煤的成岩作用。3、煤变质作用：年青褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间等因素的作用下，进一步发生物理化学改变，变成老褐煤(亮褐煤)、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程。4、地热梯度和地热增温率：深度每增加100米温度增高的数值叫地温梯度（地热梯度）；地温每增加1，往下进入的深度较地热增温率。5、静压力：系来自上覆岩层的压力，可导致岩石和煤体积的压缩；6、煤化作用阶段：当泥炭形成后，由于沉积盆地的沉降，泥炭被埋藏于深处，在温度、压力增高等物理、化学作用下，形成褐煤
16、、烟煤、无烟煤、变无烟煤，称为煤化作用阶段。1、深层变质作用是指煤层沉降到地下深处，由于地热及其上覆地层静压力的影响，导致煤的变质程度随着深度而递增的变质作用。2、希尔特定律在同一煤田大致相同的构造条件下，煤的挥发分向地壳深处依层渐渐削减，即煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高。称为希尔特定律。3、变质梯度变质梯度是指煤在地壳恒温层之下，每加深100m煤变质程度增高的幅度。4、岩浆变质作用当岩浆侵入，穿过或靠近煤层或含煤岩系时，由于岩浆本身带来的高温、挥发分气体和压力的影响而引起煤变质程度增高的作用，称为岩浆变质作用。5、接触变质作用是指各种岩床、岩墙、岩脉等浅成岩体侵入或接近煤层，侵入体的热能
17、使煤层达1000以上而发生变质。这种热影响多是局部的、多变的，地质时间上是短暂的。6、煤的动力变质作用是指因构造变形而发生的变质作用，其核心的观点是压力、剪切力（构造力）促进了煤化作用。五、简答题及简述题1、煤中有机质的元素组成怎么随煤化程度加深而改变。碳含量随着煤化程度加深而不断地增加，氢和氧的含量则趋于削减，至于氮含量的改变一般是略为削减2、煤中硫的存在形态、分级及其环境意义？3、灰分和矿物质的联系和区分？（1）煤中矿物质：含量改变大，且非常困难，以碳酸盐、硅酸盐（95%）、硫酸盐、硫化物等形式存在；（2）灰分：煤中可燃物质完全燃烧，矿物质在肯定的温度之下(815)产生分解、化合等困难反应
18、后所剩余的残渣叫做灰分(即煤灰)。矿物质和灰分是两个不同的概念：煤灰不是煤中的原有成分，而是矿物质经灼烧后不燃的固体残渣（新产物），测定的结果应称为“灰分产率”。煤灰的质量通常低于矿物质。4、影响灰分的因素？煤岩成分、煤岩类型一般状况下，镜煤的Ad9、煤的主要化学组成元素有哪些？CHONSP10、煤的工艺性质表现在那些方面？煤的化学工艺性质是指煤在加工利用过程中表现出来的化学工艺特性。包括煤的发热量、煤的粘结性和结焦性、煤的可磨性、煤的热稳定性、煤对CO2的反应性、煤的灰熔点和结渣性、煤的着火点和自燃、煤的可选性等。11、煤的灰分产率与矿物质含量的关系？粒级VI煤化程度JM煤中矿物杂质含量煤的
19、风氧化程度20、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21、影响煤反应性的因素？（1）煤级（2）反应温度（3）灰重量（4）煤成分（Ca、Sr、Ba、Fe化合物）1、为什么到元古界末期才有煤层形成？植物的演化和发展确定了聚煤作用的发生，只有植物大量分布时才有聚煤作用的发生2、简述植物演化与成煤作用的关系及其阶段性。1菌藻类植物时代从元古代到早泥盆世以前为低等植物发育时代，还没有高等植物出现。因此不行能有大规模的聚煤作用发生。由菌藻等低等生物遗体经过一系列改变形成的煤，其灰分很高，有肯定的发热量。这类煤称为“石煤”，
20、属于腐泥煤类。2裸蕨植物时代志留纪末至早中泥盆世的植物以裸蕨植物为主，形成世界上最古老的陆生植物群。裸蕨植物的出现说明植物由水生扩大到陆地，是植物由低等向高等发展的重要转折时期。为植物发展史上，也是聚煤历史上的重大事务。其特点是高度不足1m，还没有真正的叶、根之分，只在地下有一种假根。因此，裸蕨植物仍旧是比较原始的植物。3蕨类、种子蕨类植物时代晚泥盆世至晚二叠世早期，以孢子植物蕨类和裸子植物的种子蕨为主。是高等植物发育、发展和演化的最重要的时期。这一时期在暖和、潮湿气候条件，适合植物生长，很多树木非常高大，如鳞木、封印木等高达三十余米，成为当时大面积发育的森林沼泽中的主要植物群，为煤的形成和聚
21、集供应了丰富的物质基础。石炭-二叠纪是全世界范围内最重要的聚煤时期，地势比较平坦，植物繁盛，聚煤作用强，为第一大聚煤时期，形成了分布广泛的聚煤盆地和含煤地层。特殊是我国华北和华南地区，含煤地层分布稳定，煤层煤质好，形成了我国重要的煤炭开发基地。如我国闻名的鄂尔多斯盆地、华北盆地、华南盆地等，都是大型的石炭-二叠纪聚煤盆地4裸子植物时代自晚二叠世晚期至中生代，是裸子植物最繁盛的时代。这个时期的主要特点是：由于海西运动和印支运动影响，陆地面积增大，地球上干旱气候带扩大使石炭-二叠纪的植物群渐渐衰落，适应实力更强的的裸子植物进入到繁盛时期。这一时期的植物为中生代的聚煤作用供应了丰富的成煤物质。侏罗纪和早白垩世被认为是世界上其次个重要的聚煤期。在我国，侏罗纪是最为重要的聚煤时期。5被子植物时代早白垩世以后至古、新近纪，植物进入到高级发展的重要阶段，被子植物快速代替了裸子植物，进入到被子植物时代。被子植物成为古近和新近纪聚煤的主要物质本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页