煤地质学重点.doc

煤地质学重点整理 第1章 成煤原始物质与堆积环境 三大聚煤期： 1)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。 2) 自晚二叠世晚期至中生代，是裸子植物最为繁盛的时代。侏罗纪和早白垩世被认为是世界上第二个重要的聚煤期。在我国，侏罗纪是最为重要聚煤时期。 3) 早白垩世以后至古、新近纪是植物进入到高级发展的重要阶段。但是，这个时期构造活动更加强烈，气候分带也更加明显。 这个时期被称为世界上第三个重要聚煤时期。 植物遗体不是在任何环境下都能够堆积起来而转化成泥炭和腐泥的，必须具备两个基本条件： （1）必须有大量植物的持续繁殖和发展，这是成煤的物质基础；植物遗体堆积起来后应及时与空气隔绝，以使植物遗体不被分解，能保存下来并进一步转化成泥炭或腐泥。 泥炭：是沼泽中死亡植物残体不断积累转化形成的天然有机矿产资源。 沼泽：指有植物生长的常年积水的洼地。沼泽中植物死亡后其遗体能够被沼泽水所覆盖，使其与空气隔绝而不被完全氧化分解，并在逐渐堆积过程后经以生物化学作用为主的变化后可转变成泥炭的，称为泥炭沼泽。 泥炭沼泽的形成条件： 1、低洼的能够积水的地形和能够给植物提供养分的土壤； 2、年降水量大于蒸发量的气候条件； 3、入水量（流入的地表水、地下水与大气降水）出水量（流出的地表水、地下水与蒸发量）。 泥炭沼泽类型：按泥炭沼泽的表面形态和水源补给，以及养分和植被等特征，泥炭沼泽可划分：低位泥炭沼泽（定义：地形低洼，潜水面较高，主要由地下水补给，潜水面与沼泽水位基本相同。又称富营养泥炭沼泽，对成煤最为有利。）、高位泥炭沼泽（水源主要是由大气降水补给的沼泽。其水面位于潜水面之上，水源不充足，水中缺少矿物质，因而一般没有高大的植物生长。又称贫营养泥炭沼泽，在成煤过程中的作用不太重要。）和中位泥炭沼泽（介于两者之间，潜水面位于泥炭层内，水源来自地下水和大气降水。又称过渡类型或中营养泥炭沼泽。） 泥炭的化学组成，除含有大量水分外，还包括有机质和矿物质。 泥炭的类型 根据原有植物组成，泥炭可划分为草本泥炭、木本泥炭和藓类泥炭。 煤的形成条件：主要归纳为：植物条件、自然地理、气候条件、地壳运动 第2章 泥炭化作用和腐泥化作用 泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂过程，最终形成泥炭的作用。 形成条件：发生于覆水地区的水位以下，即与大气局部沟通的状态下。泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外，分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮。 凝胶化作用：指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐植酸和沥青质为主要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。 形成条件: 丝炭化作用：植物物质应受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。 形成环境:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽表面变得比较干燥，氧的供应较为充分;③氧化过程中有机物在微生物参与下由于失去被氧化的原子团而脱氢、脱水，碳含量相对地增加. 凝胶化作用与丝炭化不同之处：1）凝胶化作用与丝炭化所发生环境不同：凝胶化作用是在弱氧化至还原环境下形成，丝炭化作用是在氧化环境中发生，后迅速转入弱氧化或还原环境下。2)经历作用不同，成分不一样：部分丝炭没有经历凝胶化作用，细胞结构几乎未经历膨胀变形，保持了植物的组织结构。3)同一植物遗体可以经历两种不同的过程，形成相应的组分 残植化作用:当泥炭化过程中 (1)泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性; (2)长期有新鲜氧供应,发生氧化作用; (3)泥炭化形成的物质一部分被带走,稳定组分聚集。 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和厌氧微生物参与下，经过复杂的生物化学变化形成的富含水分的有机软泥(腐泥) 的过程称为腐泥化作用。 腐泥化作用形成的环境和条件 (1)水体较深:湖泊、沼泽水深地带及泻湖、海湾和浅海等水体.(2)还原环境:滞流、还原环境(3)厌氧微生物参与(4)低等植物(藻类)和浮游生物 泥炭成分、性质的影响因素：植物群落、营养供应介质的酸度介质的氧化还原条件 煤化作用包括煤的成岩作用和煤的变质作用。 成岩作用：由泥炭经过物理化学作用形成年青褐煤的过程，为煤的成岩作用。 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变化，变成老褐煤(亮褐煤)、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程。 煤化作用的特点：（6点） （1）增碳化趋势：随着煤化程度的增加，煤中挥发物减少，碳含量增加。 （2）结构单一化趋势：随着煤化程度的增加，即由泥炭阶段含多种官能团的结构，逐渐演变到无烟煤阶段只含缩合芳核的结构，最后演变为石墨结构。 （3）结构致密化和定向排列的趋势：①煤的有机分子侧链由