第五章 煤与含煤岩系
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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。
煤地质学重点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;(2)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。
自然界中,符合这两个条件的堆积环境中,最主要的是沼泽(或泥炭沼泽)。
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。
《煤矿地质学》课程教学大纲一、课程的目的和任务本课程作为矿山测量、采矿工程、通风与安全专业的基础课程,是学习其它课程的前提,服从课程结构与教学计划的整体要求,不拘泥于教材的体例体系,力求体现高职教育的特点,突出实践教学环节,完成本课程高职教育的目标要求。
二、课程基本要求通过对本门课程的学习,使工程测量、矿山地质、地质测量、采矿、通风与安全等专业的学生掌握扎实的地质理论基础知识,运用地质学的基础理论,查明影响煤矿建设、生产的各种地质因素及其规律性,研究相应的处理方案和措施,保证煤炭资源的正常开采与合理利用。
三、课程主要内容绪论主要介绍煤矿地质学的研究对象;煤矿地质学的研究内容;煤矿地质学的任务。
第一章地球了解地球概况、地球的圈层结构;掌握与采矿有关的地球的物理性质;掌握内力地质作用和外力地质作用的种类及其特点。
第二章地壳的物质组成了解矿物的概念和性质,掌握常见矿物的特征;能够肉眼识别常见矿物;了解岩石的概念及分类;掌握自然界三大类岩石的基本特征及主要类型;能够肉眼识别常见的岩石。
第三章地史基本知识了解古生物的地质意义以及地层划分与对比的概念和方法;掌握年代地层表与地质年代表;了解地壳演化的历史;掌握一些特殊地层以及我国主要的聚煤期。
第四章地质构造了解岩层产状的概念;掌握岩层产状要素及测定和表示方法;学会使用罗盘;了解褶皱等构造的概念;掌握褶皱构造的分类和褶皱构造观测与研究的方法;了解断裂构造的概念;掌握节理的分类和特点以及如何判断节理;掌握断层的要素、分类以及断层的观察与研究方法。
第五章煤与含煤岩系了解煤的形成条件及成煤过程;掌握煤岩成分、煤的性质及分类;了解含煤岩系及类型;掌握含煤岩系的组成及煤田概念和我国主要聚煤地。
第六章影响煤矿生产的主要地质因素了解煤层厚度变化的原因及对煤矿生产的影响;掌握煤层厚度变化的研究和处理方法;了解地质构造对煤矿生产的影响;掌握在生产中如何处理褶曲构造和断裂构造;了解岩浆侵入煤层对生产的影响;掌握分析判断岩浆侵入煤层的情况的方法及处理;了解陷落柱的成因及特征;掌握观测与研究陷落柱的方法以及如何处理陷落柱。
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。