5煤与含煤岩系解析

含煤岩系的特征伍勇勇摘要：含煤岩系是一套含有煤层并具有一定成因联系的沉积岩系，亦称含煤构造、含煤地层、煤系等。

含煤岩系是在一定古构造、古地理和古气候条件下形成的，具有独特的特征、包括煤层、岩性、沉积岩、旋回构造等特征。

关键字：含煤岩系含煤岩系的特征煤层特征含煤岩系岩性沉积相旋回构造一、煤层的特征煤层是由植物遗体转变而来的可燃有机沉积岩层。

煤层的层数、厚度、结构、赋存状态及其变化，是确定煤田开发规划的重要依据。

因此，研究煤层特征具有极其重要的实际意义。

1.煤层的形成煤是植物遗体经成煤作用转变而来。

成煤植物在泥炭沼泽中生长、繁殖、死亡乃至遗体的堆积、埋葬，直到形成泥炭层的整个过程中，都与沼泽水位的相对升降有密切关系。

这种关系变现有如下三种情况：（一）沼泽水位上升速度小于植物遗体堆积速度，即过渡补偿。

此时，沼泽供水越来越困难，不利于植物的生长，而且还会使已堆积的泥炭层因暴露而遭到剥蚀，因此很难形成厚煤层。

（二）沼泽水位上升速度大于植物遗体堆积速度，即补偿不足。

这种情况下，沼泽覆水不断加深，植物也将难于生存。

泥炭堆积作用暂停，呆滞于泥、砂等沉积物，形成煤层顶板或夹矸（三）沼泽水位上升速度与植物遗体堆积速度基本一致，即均衡补偿。

这时植物生长、繁殖，泥炭堆积作用得以持续进行，可形成厚煤层和特厚煤层自然界中沼泽水面上升速度和植物遗体堆积速度之间的平衡是由条件的、相对的、暂时的。

由于泥炭层堆积的整个过程中，往往是上述三种情况反复交替，因而形成的煤层有各种不同的形态和结构。

2.煤层的结构(1)煤层的结构根据煤层中有无其它岩石夹层的存在，可分为简单结构煤层和复杂结构煤层两种。

前者不含夹石，而后者则含层数不等、厚薄不一的夹石层。

夹石层的多少及其稳定性主要取决于聚煤期古构造和古地理条件。

一般来说，聚煤期沉积环境比较稳定时，煤层中的夹矸层数少，厚度小且稳定，多为薄层状；当聚煤期沉积环境不稳定时，煤层中的夹矸层数多，形态多样，且常不稳定。

第二节煤层的厚度变化及原因煤层厚度是指煤层顶底板岩石之间的垂直距离。

根据煤层结构，煤层厚度可分为总厚度、有益厚度和可采厚度。

煤层总厚度是顶底板之间各煤分层和夹层厚度的总和；有益厚度是指煤层顶底板之间各煤分层厚度的总和；可采厚度是指在现代经济技术条件下适于开采的煤层厚度。

按照国家目前有关技术政策，根据煤种、产状、开采方式和不同地区的资源情况等规定的可采厚度的下限标准，称为最低可采厚度。

达到最低可采厚度以上的煤层，称可采煤层(图4-6)。

不同煤层的厚度有很大差别，薄者仅数厘米，俗称煤线，厚者可达二百多米。

考虑到开采方法的不同，可采煤层的厚度可分为五个厚度级：煤厚0.3～0.5米为极薄煤层；0.5～1.3米为薄煤层；1.3～3.5米为中厚煤层，3.5～8.0米为厚煤层；大于8米的为巨厚煤层。

图4-6煤层的厚度煤层厚度是影响煤矿开采的主要地质因素之一，煤层厚度不同，采煤方法亦不同；煤层发生分岔、变薄、尖灭等厚度变化，直接影响煤炭储量的落实和煤矿正常生产。

因此，研究煤层厚度变化的规律就成为煤田地质工作的重要课题之一。

煤层厚度的变化是多种多样的，但就其成因来说，可以分为原生变化和后生变化两大类。

原生变化是指泥炭层堆积过程中，在形成煤层顶板岩层的沉积物覆盖以前，由于各种地质作用的影响而引起的煤层形态和厚度的变化；泥炭层被新的沉积物覆盖以后或煤系形成之后，由于构造变动、岩浆侵入、河流剥蚀等地质作用所引起的煤层形态和厚度的变化，则称后生变化，现分别阐述如下。

一、煤层厚度的原生变化煤层厚度的原生变化，主要包括聚煤坳陷基底不均衡沉降引起的煤层分岔、变薄、尖灭，沉积环境和古地形对煤层形态和煤厚的影响以及河流、海水对煤层的同生冲蚀等。

（一）聚煤坳陷基底不均衡沉降引起的煤厚变化煤系形成过程中，聚煤坳陷基底的沉降常常是不均衡的，如沼泽基底的差异性运动，同沉积褶皱、同沉积断裂以及差异小振荡运动等，对于煤层的形态和厚度变化无不产生深刻的影响。

含煤岩系及变质作用含煤岩系（以下简称煤系），是指一套含有煤层并具有一定成因联系的沉积岩系。

煤系是在一定的地壳运动、古地理环境和古气候条件下形成的。

它具有独特的沉积特征，常表现在岩性特征、岩相特征和旋回特征等几个方面。

第一节煤系的特征一、岩性特征煤系是在潮湿气候条件下形成的。

沉积岩的颜色主要呈黑色、灰黑色、灰色和灰绿色。

有时在煤系中也会出现一些杂色的岩石，如带红、紫、灰绿色斑块的泥质岩和粉砂岩等。

煤系中的岩石，主要是各种粒度的碎屑岩和粘土岩，并夹有石灰岩、燧石层等。

碎屑岩中最常见的有石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩、砂岩、粉砂岩以及各种成分的砾岩。

不同沉积条件下形成的碎屑岩，在成分和结构上有着很大的差别。

长石石英砂岩和岩屑砂岩是在内陆条件下形成的，砾岩和粗砂岩反映沉积物距剥蚀区较近。

此外，煤系中还有铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿及火山成因的凝灰岩和火山角砾岩等。

组成煤系的沉积岩非水平类型层理比较发育，并且常产有丰富的生物化石，特别是植物化石。

此外，还有黄铁矿和各种碳酸盐结核及泥质、粉砂质等包体。

在煤系形成过程中，若附近有火山喷发时，就会有相应的火山碎屑岩的分布；若遭受岩浆侵入还可见到各种岩浆侵入体形成二、沉积相特征（一）沉积相概念沉积相是沉积岩在形成时的一定古地理环境的反映。

它带有沉积时的环境标记。

在不同的沉积环境下形成的沉积岩，在颜色、物质组成、结构、构造、厚度和生物化石等方面都存在着差异。

所以，对沉积岩形成的环境的恢复，不仅对了解地质时代的古地理特征和地壳发展历史有着重大的理论意义，而且对指导矿产预测，特别是指导煤田地质勘探有着巨大的实际意义。

沉积相的成因标志，就是指具有一定的岩性特征和古生物标志的岩石和岩层，这些特征和标志能反映古代沉积物形成时的自然地理环境。

它既是环境，又是沉积物的物质表现。

（二）煤系中沉积相的分类及其特征煤系是多种沉积相的组合。

根据其形成的古地理类型，沉积相可分为陆相、过渡相和海相。

地质观察描述4：煤系、煤层、煤岩地质观察描述4：煤系、煤层、煤岩一、煤系的观察描述煤系是含煤岩系的简称，指一套在成因上有共生关系并含有煤层（或煤线）的沉积岩系。

古气候、古地理环境是控制煤系形成的直接因素。

野外应注重观察煤系沉积岩的颜色、层理、层面构造、岩性特征、粒度特征、结构构造、生物化石特征以及在三维空间的分布形态。

● 含煤岩系的沉积体系有:（1）冲积扇成煤沉积体系：冲积扇是从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流冲积沉积体，它的表面相似于一段锥形面，通常成为大陆上最靠近物源区的粒度粗、分选差、沉积速率高的沉积体系。

（2）河流成煤沉积体系：河流作用一方面作为一种建造性的地质营力，为煤的聚集创造着成煤的场所和条件，另一方面作为一种改造性的地质营力，侵蚀和破坏着泥炭层或煤层。

河道的几何形态反映了河流多种参数的变化，依据河道的平面形态，将河流分为顺直河、辨状河、曲流河、网结河。

几种河流类型之间，存在着一系列过渡关系，它们在时间上、空间上可以互相演化。

无论是河流沉积体系充填的山间冲积平原，还是大型陆表海周边充填的开阔冲积平原都是成煤的重要场所。

（3）湖泊成煤沉积体系：主要是以淡水湖泊为主，多为陆源碎屑充填的滨海或内陆湖泊。

它与其它水体的不同之处主要在于它是一种闭合的水盆地，周围的陆源碎屑物质大部分都将搬运到盆地中，因些湖泊的碎屑沉积速度比海盆要快，湖水波浪的影响范围要小；此外，湖泊对气候因素的影响反映较快。

湖泊沉积体系中湖泊三角洲地带和滨湖地带都是成煤的良好场所。

（4）三角洲成煤沉积体系：由于河流作用沉积在水体（海、湖）中的陆上和水下连续的沉积体，称为三角洲。

通常指将河流入海的许多分道中，第一个分支以下的河流沉积地带。

以河流作用为主的三角洲体系往往为成煤提供了更有利的条件。

在不断推进的三角洲平原及三角洲前缘滨岸地带，都是泥炭沼泽发育的良好场所。

（5）滨岸带成煤沉积体系：指滨海平原的外缘一直到海水浪基面以上的地带，它是狭长的高海水能量的环境，是一种海、陆交互相的过渡地带。

煤岩石沉积岩逻辑
煤是一种常见的矿物资源，通常形成于沉积岩中。

沉积岩是由
岩屑、有机质等在地表或水下沉积后经过长时间压实形成的岩石，
而煤本身就是由植物残体在适当的条件下经过长时间的沉积、压实
和变质形成的。

因此，煤与沉积岩之间存在着密切的关联。

从逻辑上来看，煤与岩石的关系可以从多个角度进行分析。

首先，煤是一种含碳的矿物质，而岩石通常是由矿物颗粒或其他岩石
碎屑组成。

因此，煤可以被看作是一种特殊类型的岩石。

其次，煤
的形成过程与沉积岩的形成过程有一定的相似性，都是经过长时间
的沉积和压实形成的。

这种相似性也说明了煤与沉积岩之间的联系。

另一方面，煤与岩石也有一些区别。

煤是一种含碳的有机物质，而岩石则主要由矿物质组成，二者的成分和形成过程有所不同。

但是，煤通常是在沉积岩中形成的，这也说明了煤与沉积岩之间的密
切联系。

总的来说，煤与岩石、沉积岩之间存在着多方面的联系和关联，通过逻辑分析可以看出它们之间的相似性和差异性。

这种关系不仅
在地质学和矿产资源学中具有重要意义，也为我们理解地球演化过程提供了重要线索。

含煤岩系的特征含煤岩系的特征伍勇勇摘要：含煤岩系是⼀套含有煤层并具有⼀定成因联系的沉积岩系，亦称含煤构造、含煤地层、煤系等。

含煤岩系是在⼀定古构造、古地理和古⽓候条件下形成的，具有独特的特征、包括煤层、岩性、沉积岩、旋回构造等特征。

关键字：含煤岩系含煤岩系的特征煤层特征含煤岩系岩性沉积相旋回构造⼀、煤层的特征煤层是由植物遗体转变⽽来的可燃有机沉积岩层。

煤层的层数、厚度、结构、赋存状态及其变化，是确定煤⽥开发规划的重要依据。

因此，研究煤层特征具有极其重要的实际意义。

1.煤层的形成煤是植物遗体经成煤作⽤转变⽽来。

成煤植物在泥炭沼泽中⽣长、繁殖、死亡乃⾄遗体的堆积、埋葬，直到形成泥炭层的整个过程中，都与沼泽⽔位的相对升降有密切关系。

这种关系变现有如下三种情况：（⼀）沼泽⽔位上升速度⼩于植物遗体堆积速度，即过渡补偿。

此时，沼泽供⽔越来越困难，不利于植物的⽣长，⽽且还会使已堆积的泥炭层因暴露⽽遭到剥蚀，因此很难形成厚煤层。

（⼆）沼泽⽔位上升速度⼤于植物遗体堆积速度，即补偿不⾜。

这种情况下，沼泽覆⽔不断加深，植物也将难于⽣存。

泥炭堆积作⽤暂停，呆滞于泥、砂等沉积物，形成煤层顶板或夹矸（三）沼泽⽔位上升速度与植物遗体堆积速度基本⼀致，即均衡补偿。

这时植物⽣长、繁殖，泥炭堆积作⽤得以持续进⾏，可形成厚煤层和特厚煤层⾃然界中沼泽⽔⾯上升速度和植物遗体堆积速度之间的平衡是由条件的、相对的、暂时的。

由于泥炭层堆积的整个过程中，往往是上述三种情况反复交替，因⽽形成的煤层有各种不同的形态和结构。

2.煤层的结构(1)煤层的结构根据煤层中有⽆其它岩⽯夹层的存在，可分为简单结构煤层和复杂结构煤层两种。

前者不含夹⽯，⽽后者则含层数不等、厚薄不⼀的夹⽯层。

夹⽯层的多少及其稳定性主要取决于聚煤期古构造和古地理条件。

⼀般来说，聚煤期沉积环境⽐较稳定时，煤层中的夹矸层数少，厚度⼩且稳定，多为薄层状；当聚煤期沉积环境不稳定时，煤层中的夹矸层数多，形态多样，且常不稳定。

第五章煤与含煤岩系煤是一种沉积成因的可燃有机岩石。

它是由大量有机物质和少量无机物质组成的。

煤不仅是一种主要的能源，而且也是冶金、化学等工业极其重要的原料。

为合理地开发煤炭资源，有必要了解和掌握有关煤与含煤岩系的基本知识，如煤的成因、性质、特征及其赋存规律等。

第一节成煤作用虽然人们早已发现了煤是一种可以燃烧的“石头”，但有关煤是由什么物质转变而成的，并不很清楚。

随着生产和科学技术的发展，人们逐渐认识了这个问题。

首先在煤层及附近的岩石中，找到了保存良好的植物化石，如在煤层中曾发现了压扁的煤化树干；在煤层底板岩石中有时可见到直立的树根化石。

另外，把煤磨成很薄的透明薄片，在显微镜下观察，可以看到煤中保留有大量的植物组织碎片，如木质细胞组织（图5-1）、角质层及孢子花粉等。

所有这些都充分证实了煤是由植物遗体转变而来的。

由上可知，成煤的原始物质是植物；而植物可分为高等植物和低等植物两大类。

二、成煤的必要条件虽然植物遗体可以转变成煤，但并不是有植物就可以形成煤，形成煤必须具备一定的条件。

不同地质时期，有的时代有煤的形成，而有的时代则没有煤的形成。

即使同一地质时期，有的地区有煤的分布，而有的地区则没有煤的分布。

由此可见，煤的形成并不是偶然的，它是受一定条件控制的，综合起来，煤的形成必须具备以下条件：（一）植物条件植物是成煤的原始物质，没有植物的生长繁殖，就不可能有煤的形成。

因此，植物的大量繁殖是形成煤的基本条件。

（二）气候条件气候直接影响植物的生长和分解，只有在温暖、潮湿的气候条件下，植物才能大量生长繁殖。

同时植物遗体也只有在积水的沼泽等地带，才能免遭完全氧化分解，逐渐堆积起来。

而沼泽的发育也要求潮湿的气候。

因此，温暖、潮湿的气候是形成煤的重要条件。

（三）自然地理条件形成分布面积较广的煤层，必须要有适宜植物广泛分布和大量繁殖、又能使植物遗体得以保存的自然地理环境。

自然界中，只有沼泽等具备这种条件。

因此，形成煤必须有适于发育大面积沼泽化的自然地理环境。