中国矿业大学能源地质学考试材料概论
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1、世界上长期应用的五大常规能源?水力、煤炭、石油、天然气、核裂变能。
2、标准煤:发热值为7000大卡/(29 . 27MJ)的任何能源均可折算1kg标准煤。
3、标准油:发热值为10000大卡/(41 . 8MJ)的任何能源均可折算1kg标准油。
4、一次能源:自然界天然存在,直接开采可以利用的能源。
5、二次能源:由一次能源加工转换成另一种形态的能源产品。
6、能源:能源即能量的来源。
可以提供能量和做功的自然资源,称之为能源。
1、简述煤炭的形成过程及成煤条件。
答题要点:、1)煤是古代植物的遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。
从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程,以及在这个演变过程中经受的各种作用,称为成煤作用。
成煤作用大致分为两个阶段:第一阶段:泥炭化阶段。
在泥炭沼泽、湖泊及浅海岸生长着茂盛的植物,植物不断的繁殖、生长、死亡,其遗体在微生物的参与作用下,不断分解、化合和聚集,结果高等植物形成泥炭,低等植物形成腐泥。
第二阶段:煤化作用阶段。
随着地壳下沉,已经形成的泥炭或腐泥上面覆盖物越来越厚,泥炭或腐泥经过高温高压作用,压紧失水,碳含量增加,氧、氢、氮含量逐渐减少,经过复杂的物理化学作用,就形成了和褐煤,褐煤再经过高温高压作用,形成烟煤,无烟煤,并进入了变质阶段。
成煤的条件:(1)温暖潮湿利于植物生长和繁育的适宜的气候条件。
(2)植物大量繁殖是成煤的必要条件。
(3)大面积沼泽化的自然地理条件。
(4)地壳运动的良好配合。
2、岩石按成因可分为哪几类及各类含义?简述沉积岩形成过程及特征?1)岩浆岩:岩浆冷凝而形成的岩石。
2)沉积岩:在地表环境中形成的岩石。
3)变质岩:是由原有的沉积岩、岩浆岩或变质岩在受到高温、高压及化学性活泼的气体或液体的作用,岩石的物理化学性质、结构及构造都发生变化,变成一种新的岩石,称为变质岩。
4)形成过程:主要由风化和剥蚀岩石的碎屑及可溶物质等,经搬运、沉积、压紧、胶结而形成的岩石。
矿井地质学复习资料矿井地质学复习思考题10-2-31、1地质构造有哪些基本类型?每种构造的产状要素有哪些?各指哪些部位?基本类型有四种:水平构造,单斜构造(产状要素:走向、倾向、倾角),褶皱构造(产状要素:核:是折曲的中心部分;翼:是指核部两侧的岩层;翼角:指两翼岩层的倾角;转折端:指褶曲从一翼转到另一翼的过渡部分;顶和槽:在褶曲中同一岩层面上背斜的最高点称为顶、向斜的最低点称为槽;轴面:指将褶曲沿纵向评分为两部分的假想面;轴和轴迹:轴面与水平面的交线称为褶曲的轴、轴面与地表面的交线称为轴迹;枢纽:褶曲中同一岩层面与轴面的交线) (产状要素:段层面是岩层断裂后两侧岩块沿,断裂构造;着破裂面相对位移;断盘:段层面两侧放生相对位移的岩块;断层线:段层面与地面的交线即段层面在地表面的出露线;交面线:岩层层面与断层面的交线)2、在井下水平掘进巷道时褶曲存在的基本标志是什么?新老地层依此对称重复出现3、断层存在的基本标志是什么?1)断层面的特征;2)地层的重复与缺失;3)岩层不连续现象;4)褶曲突然变窄变宽;5)断层的派生构造;6)地貌及水文特征4、断层断距有哪些种?(真断距、底层断距、落差、平错) (80 页)在图4-27 上量算各种断距。
(85) 4-3985、熟悉图4-37 、4-4086、4-4186、4-4287、4-43875、含煤岩系的概念及类型?是指在一定地质时期内,形成的具有成因联系且连续沉积的一套含有每层的沉积岩系;近海型煤系、内陆型煤系6、煤层结构有哪些种?煤层结构和地壳运动的关系?简单结构煤层、复杂结构煤层;复杂结构煤层是由于地壳的波状震荡运动形成的7、煤层按倾角和厚度如何分类的?熟记表7-7薄煤层≤1.30m;中厚煤层1.31-3.50m;厚煤层3.50m;超厚煤层8.0m8、标志层的概念?是指一层或一组觉有明显特征可作为底层对比标志的岩层。
9、煤田、煤产地的概念?中国的主要聚煤期?主要聚煤区有哪些?按总资源量的多少排序?含水层、隔水层、泉的概念?煤田是在同一地质历史发展历史过程中所形成的具有连续发育的含煤岩系分布的广大区域,虽经后期构造破坏或侵蚀冲刷而有分割,但基本上仍练成一片或有规律可寻,其面积可达数十平方公里至数千平方公里,储量由数千万吨至数百亿吨;华北石炭二叠纪聚煤区、华南二叠纪聚煤区、东北侏罗纪聚煤期、西北侏罗纪聚煤区、西藏滇西中生代及第三纪聚煤区、台湾第三纪聚煤区;含水层:含有地下水且又透水的岩层;隔水层:由不透水岩石构成的岩层,具有阻隔地下水的性质;泉:地下水的天然露头。
一.我国能源认识1)能源定义:可以直接或通过转换为人类提供所需有用能的资源。
能源主要分为可再生(太阳能、地热能、水力能、风能、海洋能、生物质能、氢能)和非可再生(煤、石油、天然气、油页岩、核能);一次能源和二次能源;常规、非常规能源。
2)能源现状:目前人类利用的能源主要是化石能源,即煤、石油、天然气,其次是水力能和核能。
从能源生产和利用的发展趋势来看,二十一世纪天然气的利用强度将超过煤和石油,核能和太阳能也会得到较快的发展。
就中国能源资源而言:煤炭资源量占95%,石油、天然气仅占5%。
中国目前能源生产构成是以煤为主,即煤占75%,石油占12%,天然气占4%,水电占7%,核能占2%。
3)发展趋势:从能源生产和利用的发展趋势来看,煤炭的主导地位在相当长的时期内不会发生根本性改变,但在能源结构中的比例将有所下降,天然气的利用将会快速增长,水能、核能、风能、太阳能、地热能、潮汐能也会得到较快的发展。
中国本世纪的能源仍以常规化石能源:煤炭、石油、天然气为主,天然气在中国本世纪能源结构中的比例将有所提高;4)常规能源源挖潜:海洋石油、天然气资源开发;偶达可采煤层、石煤及矿井损失煤炭资源开发5)新能源开发:煤层气、生物质能、碳水化合物,其它星球能源6)能源策略:节能优先战略、优化能源结构战略、发展洁净煤技术、保证能源供应安全策略(多元化、多边化、多途径进口能源)、替代策略。
二.沉积有机质演化的地质因素:(一)受热温度:地热场温度由大地热流形成,即地温梯度乘埋藏深度再加上地表浅处恒温带温度。
地温梯度:单位深度条件下地温的变化幅度,一般用℃/100m表示。
大地热流值:地温梯度与岩石热导率之间的乘积,用HFU或mW/m2表示。
其他地质因素相同时,受热温度高,演化程度高,与温度之间表现为指数关系。
同时隐含时间因素。
受控于构造历史及古地热场类型;不可逆转。
(二)受热时间演化时限:在某一温度段下演化发生进展的时间,亦称有效受热时间。
矿井地质学一、绪论1、矿井地质学的概念矿井地质学是研究煤矿生产过程中与地质有关的所有问题的学科,它是以地质学为主体,与采矿工程、环境工程、资源经济等学科密切关联的一门边缘应用学科。
2、煤田与井田煤田:大面积的含煤地区叫做煤田。
数十km2~数千km2,煤田储量可以是几亿吨~几百亿吨,前者是限量煤田,后者为富量煤田。
井田:富量煤田常要划分为若干个部分,每个部分由一个矿井开采(经济、技术上更合理),这种划归一个矿井开采的“煤田的一部分”,叫做井田。
3、矿井生产能力矿井生产能力是指设计的矿井年产煤量,简称井型。
4、矿井地质工作的目的和任务目的:保证矿井生产建设的正常安全进行和高速发展;保证国家煤炭资源的充分开发和合理利用。
任务:查明地质条件、提供地质资料、指导采掘生产、组织矿井勘探、进行储量管理、调查伴生矿产5、矿井地质工作的阶段1)建井地质工作2)生产地质工作6、矿井地质工作的原则(1) 矿井地质与区域地质相结合(2) 井下地质与地面地质相结合(3) 矿井地质与采掘生产相结合(4) 现场观测与综合分析相结合7、矿井地质学是正确进行矿井地质工作的理论依据,矿井地质工作是矿井地质学发展的基础。
二、矿井地质勘探1、矿井地质勘探概念矿井地质勘探是继煤田普查与勘探之后,在矿井建设和生产过程中所进行的地质勘探工作。
2、矿井地质勘探主要任务(1)在新井开凿之前,为了满足井筒、井底车场、硐室和主要运输大巷设计与施工的需要,查明井巷所在位置的岩层、煤层、构造、水文地质及工程地质情况。
(2)在新水平或新开拓区设计之前,为了满足开拓设计的需要,查明设计区内的地质构造、煤层赋存状况、其它地质和水文地质问题,以提高勘探程度和储量级别。
(3)在矿井开采的整个过程中,为了解决采区准备、巷道掘进和工作面回采中经常出现的局部性地质问题。
此外,残采区找煤和某些专门工程钻孔和施工,也由矿井地质部门组织实施。
3、矿井地质勘探分类建井地质勘探、矿井补充勘探、矿井生产勘探4、矿井地质勘探的技术手段目前,矿井地质勘探的主要技术手段是钻探、巷探和物探。
第一章沉积有机质的形成与聚集化合物稳定性序列(抗降解能力)蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素<木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂一、沉积有机质的三重属性(掌握)2、干酪根:不溶于有机溶剂的有机质浓缩物. 沉积岩中有机质的含量大都在0.5~1.5%之间,生物遗体向沉积有机质转变分泥炭化作用和腐泥化作用3、腐植酸(HA)的定义:具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。
腐植酸的分类:根据溶解性质黄腐酸溶于酸1~2% 富里酸棕腐酸溶于丙酮或乙醇10%胡敏酸黑腐酸沉淀部分85~90%腐植酸的成因判别:(1)H/C、N/C、O/C原子比海相和湖相软泥腐殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土壤,但碳含量相对较低,造成氢碳比和氮碳比显著较高。
(2)稳定碳同位素δ13C生物质向沉积有机质的转化3、影响因素生物体本身的化学组成、水体的动力状态、水介质性质(氧化还原、酸碱度、温度4、氯仿沥青A族组分研究的环境意义(详细了解)1)生物质的烃类/非烃比率远远高于沉积有机质,表明在生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到明显损失;2)海相和湖相沉积有机质的饱和烃/芳烃比率往往高于泥炭沼泽相,这是浮游生物脂肪含量较高而陆生植物富含木质纤维素的必然结果;3)泥炭氯仿沥青A中烃含量和烃类/非烃比率均具有藓类泥炭>草本泥炭>木本泥炭的特征,这同样与沉(堆)积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关;4)年轻沉积有机质内从活的生物体中继承下来的直接烃类起着生物标记化合物的作用。
5、泥炭沼泽(掌握)(1、泥炭沼泽的概念:地表土壤充分润湿,有季节性或长期性积水,而且生长了大量的喜湿植物,在地洼地带堆积有机质,并使其转化为泥炭层的地区。
(2、泥炭沼泽的形成:水域沼泽化:由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来;陆地沼泽化:由陆地演化而来(存在草甸泥炭沼泽化和森林泥炭沼泽化两种基本形式)(3、泥炭沼泽的演化阶段:(1)低位沼泽(营养沼泽),地下水潜水面高于沼泽水面,地下水、地表水供应营养成分,生长富营养的植物,介质为中性或微碱性,泥炭厚、灰分高、沥青质含量和焦油产率较低。
中国矿业大学学年第学期《煤矿地质学》试卷及参考答案考试时间:100分钟考试方式:闭卷学院班级姓名学号一、填空题(34分)1.矿物是各种元素在各种地质作用中形成的各种自然化合物,常见的八种造岩矿物指正长石、斜长石、白云母、石英、黑云母、辉石、角闪石、橄榄石。
2.煤矿生产过程中,常见的地质问题有煤层厚度变化、构造变动、冲刷作用、岩浆侵入、瓦斯、地热和岩溶陷入柱等。
3.常用的煤田地质勘探图有件地形地质图,勘探线剖面图,钻孔柱状图,煤层底板等高线图和煤、岩层对比图。
4.古生代可划分为六纪,由老到新分别为(包括代号)寒武纪(Є)、奥陶纪(O)、志留纪(S)、泥盆纪(D)、石炭纪(C)、二叠纪(P)。
5.成煤作用的必要条件有古植物,古气候,古地理和古构造。
6.岩浆是由地下深处上来的,含有气体物质的,灼热的熔融状,成分及其复杂的硅酸盐熔融体。
根据SiO2的含量可将其划分为酸性、中性、基性和超基性等四种基本岩浆类型。
7.矿井水的来源包括大气降水、含水层水、断层水、地表水老窑水。
二、简述题(共26分)1.简述地壳的圈层构造。
答:(要点)分外圈层与内圈层;外圈层又分:大气圈、水圈和生物圈;内圈层以莫霍面与古腾面可分为:地壳、地幔和地核2、矿井下巷道遇断层时的征兆?答:答题要点:A、断层附近煤岩层塑性变形现象;包括:煤岩层的产状发生变化、煤层厚度发生变化、出现牵引褶曲等…B、断层附近的脆性断裂现象;包括:顶底板中裂隙增多(一般在10-20m 范围);常伴生一系列小断层;如岩层裂隙构通含水层,则出现淋水增加、甚至发生涌水。
C 、遇断层前后,瓦斯涌出量往往明显变化;3.什么是内力地质作用,其具体包括哪几种;什么是外力地质作用,其具体包括哪几种?答:内力地质作用以地球内热为能源并主要发生在地球内部。
包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。
外力地质作用以地球外部的太阳能以及日月引力能为能源,并通过大气、水、生物因素所引起,主要发生在地球表层。
能源地质学复习资料论述冲积扇/河流/三角洲/湖泊/障壁海岸/缓坡碳酸盐沉积体系的沉积亚相特征及其与能源矿产的聚集关系?概述:含能源资源的沉积体系是一套在成因上有共生关系并含有油、气、煤层或其它矿产的沉积岩层,具有统一物源、统一水流动体制、在成因上具有共生关系的沉积组合而成的巨大三维沉积体。
这些沉积体在一定的构造条件、古气候和古生物条件及沉积古地理环境下,就形成含能源资源的沉积盆地的沉积充填。
沉积盆地的沉积古地理环境特征是决定能源聚集的重要条件。
具有能源资源的沉积盆地都是有多种沉积体系复合充填的结果。
一、冲积扇沉积体系冲积扇是暂时性洪流或间歇性洪流流出山口时,由于地形急剧变缓,水流向四方散开,流速骤减,碎屑物质大量堆积而成的,形状近扇状的沉积体。
从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流沉积体系,呈扇形或半圆锥状、以粗粒碎屑占优势的堆积物。
(1)冲积扇沉积体系的沉积亚相特征:冲积扇是陆地上最靠近物源区的沉积体系,粒度粗,分选差,沉积速率高。
扇根分布在临近冲积扇顶部地带的古沟口附近,主要发育有古沟道、主水道和主水道间三种沉积微相。
扇中位于冲积扇中部,为冲积扇的主要组成部分。
它与扇根并不具有明显的界限,以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。
与扇根沉积相比较,砂与砾比率增加,沉积物偏细,成分成熟度和结构成熟度增高,砾石碎屑多呈叠瓦状排列。
扇中沉积由于未经过充分分选,加上泥石流的存在,扇中沉积层内、层间和微观非均质性极强。
扇缘是整个冲积扇沉积物最细,流体能量最低的部分,呈环带状围绕在冲积扇周围。
沉积物为细砾、含砾砂、砂及泥,细砾较为少见。
其微相可分为水道径流及片流两种。
(2)冲积扇沉积体系的分类:Ι湿地沉积扇:沉积特征,湿地沉积扇主要发育与潮湿气候带,最明显的终年泄水,这些常年河对扇的沉积作用影响小,而由季节性气候条件产生的巨大洪水起着控制作用。
整个扇的面积大,有时为干旱扇的几百倍;扇面坡度一般较低,因此河流作用常常控制着湿地扇的整个扇面。
中国矿业大学2007~2008学年第 2 学期《地学基础》试卷(A)卷考试时间:100 分钟考试方式:闭卷一、填空题(共20分,每空0.5分)1.地球具有同心圈层结构,以地表为界分外部圈层和内部圈层。
其中,内部圈层圈包括、、。
2.地质作用分为内力地质作用与外力地质作用两类,其中以太阳能及日月引力能为能源并通过大气、水、生物因素引起,包括、、、和固结成岩作用。
3.描述岩层产状的三要素是、、。
4.按照震源深度可将地震分为、、。
今年汶川大地震属于。
5.根据岩浆的冷凝环境分类,火成岩可分为、、。
6.确定相对地质年代三大律是、、。
7.按晶体化学分类法,矿物可分为、、、等五类。
8.按照风化作用的性质和方式,可以将风化作用分为、、三种类型。
9.褶曲的基本类型是、。
10.变质岩的结构主要有、两大类。
11.河流搬运物质的方式有、和三种。
12.地下水按埋藏条件可分为、、。
13.冰川按其形态、规模和所处地形条件可分为、。
二、选择题(请将你认为正确的答案填在括号中,每题1分,共10分)1.下列元素在地壳中的丰度最高的()。
A. 氧B. 硅C. 铝D. 铁2.下列沉积物中分选性最差的是()。
A. 冲积物B. 冰碛物C. 风积物D. 洪积物3.地面以下第一个稳定隔水层上面的饱和水,称为()。
A. 包气带水B. 上层滞水C. 潜水D. 承压水4.花岗岩属于()。
A. 超基性岩B. 基性岩C. 中性岩D. 酸性岩5.浅成侵入岩典型的结构是()。
A. 全晶质结构B. 隐晶质结构C. 玻璃质结构D. 斑状结构6.风蚀作用形成的地貌是()。
A. 蜂窝石B. 咯斯特C. 鼓丘D. 锅穴7.构造洋壳的岩石主要是()。
A. 科马提岩B. 玄武岩C. 安山岩D. 流纹岩8.具有片状构造的变质岩是()。
A. 板岩B. 千枚岩C. 片岩D. 片麻岩9.属于稳定大陆边缘的地形是()。
A. 岛弧B. 洋脊C. 海沟D. 大陆坡10.地表最常见、面积最大的岩石是()。
《能源地质学》讲义绪论一、能源与环境地球变暖:大量的使用一次能源,大致大气中CO2不断增加〔包括CH4〕,在过去的年中,大气中CO2浓度ppm/a,由于浓度增加,大气向外太空的能量释放减少。
另一方面,森林面积以17万km2/a减少,使CO2的被固定量减少,地球变暖,导致气候失常,如厄尔米诺现象。
19世纪末以后,地球的平均气温上升了0 .3~.6℃,海平面也上升了1 0~5cm〔岩佐茂,2000〕。
2010年全球CO产量预测〔单位:百万吨〕〔国际能源了望,〕注:年:百万吨。
臭氧层破坏:臭氧层存在于地球高空~30km的同温层中。
氯氟烃对影响,其代表是CFC,逸散大高空,可存在10年,受紫外线影响,分解出Cl2,一个Cl2可以分解个O3。
我国北方O3约.29mm,南方仅.69mm。
酸雨:酸雨主要有SO2和NO2造成,它们与云反应形成酸离子。
正常雨的PH值:,小于,即为酸雨。
主要影响植物和生物以及土壤。
4 土地荒漠化:由于资源开发,植被破坏,土地荒漠化〔土地退化与沙质荒漠化〕。
我国现有荒漠化土地×106km2〔蒋焕洲,〕,占国土陆地面积的27.3%,相当于个广东省的幅员,涉及个省〔区、市〕的471个县〔旗〕,主要分布在我国北方的个省〔区、市〕。
目前,荒漠化仍呈快速发展之势,每年荒漠化净增面积已超过6670km2,仅沙化土地每年就净增2461.23 km2,按目前的速度发展。
当然,不全是资源开发造成的,其中约7 .9%〔崔书红,〕,其次还有不当农业活动,过渡放牧,开路,植被破坏等等。
二、能源现状:能源是社会经济发展中具有战略意义的资源。
随着人类社会对能源需求的不断增加,促使能源消费构成发生了变化。
目前,能源消费中:原油:38%;天然气%;煤:%,其它:%。
化石能源是不可再生能源,系太阳能经地史时间埋藏才得以产生的。
地球经历500Ma生产堆积而现存的碳及碳氢化合物资源,其石油天然气消费时间跨度~2100年,煤如有节制使用可再使用年。
第一章沉积有机质的形成与聚集化合物稳定性序列(抗降解能力)蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素<木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂一、沉积有机质的三重属性(掌握)2、干酪根:不溶于有机溶剂的有机质浓缩物. 沉积岩中有机质的含量大都在0.5~1.5%之间,生物遗体向沉积有机质转变分泥炭化作用和腐泥化作用3、腐植酸(HA)的定义:具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。
腐植酸的分类:根据溶解性质黄腐酸溶于酸1~2% 富里酸棕腐酸溶于丙酮或乙醇10%胡敏酸黑腐酸沉淀部分85~90%腐植酸的成因判别:(1)H/C、N/C、O/C原子比海相和湖相软泥腐殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土壤,但碳含量相对较低,造成氢碳比和氮碳比显著较高。
(2)稳定碳同位素δ13C生物质向沉积有机质的转化3、影响因素生物体本身的化学组成、水体的动力状态、水介质性质(氧化还原、酸碱度、温度4、氯仿沥青A族组分研究的环境意义(详细了解)1)生物质的烃类/非烃比率远远高于沉积有机质,表明在生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到明显损失;2)海相和湖相沉积有机质的饱和烃/芳烃比率往往高于泥炭沼泽相,这是浮游生物脂肪含量较高而陆生植物富含木质纤维素的必然结果;3)泥炭氯仿沥青A中烃含量和烃类/非烃比率均具有藓类泥炭>草本泥炭>木本泥炭的特征,这同样与沉(堆)积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关;4)年轻沉积有机质内从活的生物体中继承下来的直接烃类起着生物标记化合物的作用。
5、泥炭沼泽(掌握)(1、泥炭沼泽的概念:地表土壤充分润湿,有季节性或长期性积水,而且生长了大量的喜湿植物,在地洼地带堆积有机质,并使其转化为泥炭层的地区。
(2、泥炭沼泽的形成:水域沼泽化:由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来;陆地沼泽化:由陆地演化而来(存在草甸泥炭沼泽化和森林泥炭沼泽化两种基本形式)(3、泥炭沼泽的演化阶段:(1)低位沼泽(营养沼泽),地下水潜水面高于沼泽水面,地下水、地表水供应营养成分,生长富营养的植物,介质为中性或微碱性,泥炭厚、灰分高、沥青质含量和焦油产率较低。
(2)高位沼泽(贫营养沼泽或凸起沼泽)地下水潜水面低于沼泽水面,仅有大气降水补给,沼泽水源供应不充足,水中缺少矿物质养分,尤其是中心地带植物残体分解速度慢,与沼泽周边相比,泥炭层凸起,水质介质为酸性,泥炭灰分低、有机质含量高,厚度较薄。
(3)中位沼泽,介于高位与低位沼泽之间的一种过渡类型,介质处于中性到微酸性。
6、泥炭堆积方式(1)原地聚集(微异地聚集)----- 底板“根土岩”,煤中陆源物质少,大面积稳定。
(2)异地聚集----- 直接底板为粗碎屑岩,碳酸岩底板,斜插、倒立的树干和树桩化石。
泥炭堆积速率大气和土壤温度植物产率沉积环境植物残体的分解强度降解率泥炭产率沼泽类型及稳定性增长率7、分散有机质控制因素(1)气候条件(2)沉积环境(3)水流机械搬运8、沉积环境:沉积环境是由一组物理、化学、生物学上有别于相邻地区的自然地理单元。
沉积环境组合的类型第二章沉积有机质的物质组成煤的有机显微组成:1、镜质组煤中含量在50~80%以上,强覆水、还原条件下经生物化学和地球化学凝胶化作用而形成。
①透射光下:橙红色、褐红色②反射光下:灰色、浅灰色,具有弱的荧光性③性脆,裂隙和微孔隙发育④O较高,H、挥发分中等,C较低,粘结、结焦性好⑤加氢液化时转化率较高⑥化过程生成少量油,较多甲烷气⑦在煤层中呈透镜状产生。
按细胞保存程度和形态特征划分:无结构镜质体、结构镜质体、碎屑镜质体(1)结构镜质体:保存有植物的细胞结构,胞壁、胞腔清晰可辨。
①结构镜质体1:胞腔呈圆形,椭圆形,方形,纺锤形胞腔排列整齐,胞壁不膨胀或稍有膨胀。
②结构镜质体2:胞壁膨胀,胞腔压扁呈短线状,胞腔变小,大小不一,排列不规则(2)无结构镜质体:显微镜下观察不到植物的细胞结构。
①均质镜质体:透镜状或条带状产出,轮廓清楚,成分均一,不含杂质。
②基质镜质体:基质状,无固定形态,成分非均一,可包裹其它组分,矿物质含量较多。
③胶质镜质体:充填植物胞腔中,或其它空腔中沉淀成凝胶,成分均一④团块镜质体:呈圆形或椭圆形,常呈个体或群体出现,团块状,轮廓清晰,成分均一。
(3)镜屑体:粒度小于10um,比较少见,泥炭阶段分解的植物或腐植泥炭的碎屑,与基质镜质体在一起时不易区分,与壳质组或惰质组在一起时,易于辨认。
3、壳质组(类脂组、稳定组)①透射光:黄色,少数为绿黄色,红橙色②反射光:深灰色,灰色、有突起,发黄色的荧光③腐泥煤、残植煤、油页岩中富集,密度低,重液易分离④H、Q、挥发分最高液化、炼焦、生油⑤类型:孢子体、角质体、藻类体、荧光体、木栓体、树脂体、沥青质体、渗透沥青质、壳屑体⑴孢子体:孢子体是孢子植物的繁殖器官,保存下来的是其外胞壁。
特征:闭合长环状,拐角圆滑,有时表面具有纹饰。
异孢植物,有雌雄之分同孢植物,无雌雄之分。
⑵角质体:叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄膜,不具有细胞结构。
特征:细长条状,一边平滑,一边呈锯齿状,拐角尖锐有薄壁角质体和厚壁角质体⑶树脂体:植物分泌的产物:树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀,特征:边缘平滑,球形、卵形、纺锤形,充填于胞腔中,内部均一,无细胞结构。
有机化学成分:萜烯体、异戊间二烯的缩聚。
还包括木栓质体、藻类体、沥青质体、渗出沥青体等3、惰质组:在结焦过程中不软化,呈惰性。
成因:①植物遗体在缺水多氧的环境中,氧化而成。
②森林火灾,植物不完全燃烧③泥炭表层受真菌等微生物的腐解④强烈的煤化作用特征:①透射光:不透明②反射光:亮白色,黄色或灰白色,无荧光,正突起③C高,O中等,H和挥发分低,热解不具有粘结性④ 显微组分:丝质体/半丝质体/粗粒体/微粒体(1)丝质体:植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成,在煤层中呈薄层状,透镜状。
⑵半丝质体:丝炭作用,半透明,可见结构。
透射光:深棕色,黑棕色,反射光:灰白色,灰色⑶粗粒体:无定形、无结构的凝胶状惰质组分,条带状、团块状成因:①泥炭强烈氧化和干燥作用②富脂类形成煤化丝质体③火焚泥炭⑷微粒体:特征:<1um的圆形小颗粒,微粒状、细分散,各向异性,成因:①壳质组、富氢镜质组排出液态沥青后的残渣;②泥炭阶段氧化丝质体、半丝质体碎片。
⑸菌类体菌孢子:真菌的繁殖器官,形态多样。
①真菌体菌丝:真菌的营养器官,单细胞连接而成。
菌核:由菌丝组成,形态、大小相差悬殊。
特征:出现于第三纪煤中,圆形椭圆形,具蜂窝状结构。
②非真菌体(似菌类体)特征:出现于晚古生代煤中,为丝炭化的树脂体或团块状镜质体,多呈园形、卵形或不规则状,没有细胞结构。
▲部分菌类体,透射光:棕色、黑棕色;反射光:灰白、灰白色,可归入半镜质组、镜质组中。
⑹惰屑体:特征:丝质体,半丝质体,菌类体碎片,1~10um,菱角状,不规则状外形,轮廓清晰。
成因:①泥炭化阶段形成,真菌,放射菌氧化②森林火灾,搬运沉积③挤压破碎4、煤中的矿物质(1)来源:①原生矿物:生物体中带来, Ca、K、Mg、Na、 O、Si、S、P、Fe、Cl等化合物,Ti、B、 Cu、Mo、Zn、Co、V等微量元素。
②同生矿物:外源矿物——泥炭堆积时,搬运而来。
火山碎屑、粘土矿物、石英、长石、岩屑等,内源矿物——化学或生物化学成因。
黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、玉髓等。
③后生矿物:埋藏演化中形成。
地下水活动、物理化学条件的变化形成:方解石、石膏、黄铁矿、褐铁矿、高岭土、石英。
岩浆热液:石英、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等。
(2)种类粘土矿物其代表物为高岭石,蒙脱石、伊利石;碳酸盐矿物其代表物为方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿;硫化物其代表物为黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿;氧化物、氢氧化物:石英、蛋白质、玉髓、金红石、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿;盐类代表物为氯化物、芒硝、石膏、磷灰石;重矿物:锆石、电气石、石榴子石,金红石、橄榄石等。
微量元素:Ag、As、B、Ge、Ga、V、Ti、Sr、Ni、Mo7、褐煤的岩石类型(了解):按变质作用的强弱分为:软褐煤,暗褐煤、亮褐煤。
褐煤宏观煤岩成分:①木煤:保存有植物细胞结构的纤维组织②丝炭:植物组织经过氧化,森林火灾③凝胶团块:轮廓清楚,结构均一,可演变为镜煤④基质:木煤、丝炭、凝胶团块的混合物⑤树脂体:植物的分泌物矿物:粘土矿物、硫化物、氧化物、盐类矿物⑦动物化石8、煤的成因类型(1) 腐植煤:包括由高等植物木质纤维组成的狭义腐植煤和高等植物的壳质组分组成的残植煤。
(2)腐植腐泥煤:高等植物与低等植物混合而成。
(3)腐泥煤:低等植物组成和动物组成。
腐泥煤特征:灰黑、灰色,沥青光泽,致密均一,贝壳状断口,密度低、硬度大,韧性好,易点燃,具沥青气味9、腐植煤的宏观煤岩成分(1)镜煤:乌黑,色深光强,成分均一,性脆,贝壳状断口,轮廓清晰,粘结性好,矿物杂质少,裂隙发育,大多由结构镜质体,均质镜质体组成。
2)丝炭:外观像木炭,颜色黑灰色或浅灰色,构,丝绢光泽,疏松多孔,丝质体为主,质轻者性脆,易污手,质重者,被矿物充填。
3)亮煤:表面隐约可见微细层理,光泽较强,结构不均一(4)暗煤:含壳质组多,灰黑色,韧性好,油脂光泽,水介质活动性强;含矿物质多,煤质差;含惰质组多,成分结构不均一,氧化环境。
6、腐植煤的宏观煤岩类型①煤级和成因类型相同,才能进行光泽强度对比,新鲜面,不考虑具体光泽;②相同煤层中光泽最强的煤岩成分条带(镜煤)为参考标准,相对光泽;③最小分层厚度为3—10cm,视煤层厚度而定;④每一种光泽类型,据构造、结构再分。
10、基准的换算(掌握)Ar代表收到基;ad代表空气干燥基;d 代表干燥基;daf 代表干燥无灰基;dmmf 代表干燥无矿物基;maf 代表恒湿无灰基;m,mmf代表恒湿无矿物基11、煤中S的来源,种类,分布(掌握)12、有机质的类型:有机质类型—干酪根类型,分为三种类型: I 型干酪根主要由藻类生成,生油量高,Ⅱ型干酪根生油量也较高,含部分壳质组分,Ⅲ型干酪根主要由高等植物生成,生油量很少。
I、Ⅱ型干酪根可称为腐泥型,Ⅲ型干酪根可称为腐植型。
13、石油的烃类组成14、天然气(藏)的类型15、干气与湿气干气(贫气):CH4>90% 或 C1% >95%湿气(富气): CH4<90% 或 C2+% >5%16、油页岩:(又称油田页岩)是一种高灰分(>40 )的固体可燃有机矿产,低温干馏可获得类似天然石油的页岩油。
有机质含量较高,主要为腐泥质、腐殖质或混合型,其发热量一般>4.1868MJ/kg。
国际煤岩学委员会会议确定,灰分产率≥50~90%,液态烃产率达到45~250kg/t的页片状岩石,称为油页岩。