5煤的形成和含煤岩系解析
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煤的形成过程及煤系
1.煤的形成过程---成煤植物和地质条件
1.1 煤是由不同地质年代的植物经过长时间的地质作用而形成。
1.2 在自然界中分布最广、最常见的是腐殖煤,如泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。
残殖煤分布非常少。
1.3 煤的原始物质主要是植物的根、茎等木质纤维组织,则煤的氢含量就低,形成的为腐殖煤;如果由角质层、树脂和孢粉质等所形成的煤,期含氢量就高,如残殖煤;如果有藻类形成的煤,则其氢含量就更高,如腐泥煤。
1.4 根据煤化的程度的不同,腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。
1.5 成煤期
1.5.1 主要的成煤期有三个,古生代的石炭纪、二迭纪;古生代的侏罗纪;新生代的第三纪。
1.5.2 中国成煤期较多,但以二迭纪的成煤最为丰富,煤源分布较为广泛。
成煤作用的阶段化
2.煤系的概念
煤系是指含有煤层的沉积岩系,它们彼此间大致连续沉积,并在成因上有密切联系。
含煤岩系是指一套含有煤层并且在成因上有联系的沉积岩系(含煤地层、含煤建造)。
成煤植物和地质条件
煤层:
结构:简单结构复杂结构
厚度:薄煤层﹤1.3m 中厚煤层﹤1.3—3.5m 厚煤层﹥3.5 m
结构与厚度变化原因:地壳不均衡沉降、沼泽基底不平、煤层同生冲蚀、构造变动、岩浆侵入等。
(如下图)
地壳不均衡沉降造成煤厚变化泥炭沼泽基底不平造成煤厚变化
河流同生冲蚀造成煤厚变化海水同生冲蚀造成煤厚变化
河流冲蚀造成煤厚后生变化(a)煤系内的后生冲蚀(b)煤系形成后的后生冲蚀。
煤炭形成的过程和条件煤炭是地球表面地质历史的重要产物之一,是一种以生物质为主要原料的矿物燃料。
在地球历史上,煤炭的形成是一个漫长而复杂的过程,其形成与多种多样的地质条件密不可分。
本文将介绍煤炭形成的过程和条件,以期为该领域的研究提供一些帮助。
1. 生物体死亡煤炭的最初形成需要有大量的生物残体(如木材、植物根、枝干以及动物遗骸等)作为原料。
这些生物残体在形成煤炭的过程中被称为“煤系物质”。
2. 堆积和埋藏当这些生物残体死亡后,它们会被风化和水流等自然力量分解成小碎片。
这些碎片被沉积在河、湖、海等水体中,同时沉积层的增加又使得这些碎片不断地被压缩,形成了“沉积物”。
3. 生成泥炭沉积过程中,生物残体分解产生的有机物被“埋藏”在泥土中。
随着不断的沉积和压缩,这些有机物逐渐被压缩,形成了棕色、软、多孔的泥炭。
4. 生成烟煤、韧性煤、无烟煤当泥炭沉积层不断增厚,同时地壳运动等外部条件影响作用下,它们的热量和压力逐渐增加。
这样,在热量和压力的作用下,泥炭中的有机物质不断转化、聚合、失水反应,逐渐形成了煤炭资源,如烟煤、韧性煤、无烟煤等。
5. 生成褐煤在煤炭形成的早期,由于热量和压力相对较低,煤系物质并没有完全热解和转化成成煤的有机物。
这时形成了含有大量原始有机质的褐煤,它通常颜色较浅、水含量较高、燃烧效率比较低。
煤炭是以生物质为主要原料形成的,生物质在形成煤炭的过程中具有重要意义。
植物遗体如树枝、树叶、杂草等是煤系物质的主要来源,而动物遗体也可参与煤炭的形成。
2. 湿润环境在煤炭形成的过程中,最初的生物遗体被暴露在潮湿的环境中,以达到不分解的目的。
这就需要大量降雨,也就是要有湿润的环境。
3. 压力和温度压力和温度是煤系物质转化成煤的基本条件。
在地质历史中,经过了漫长的时间,煤炭形成了一定深度,底部沉积物的压力增大,压缩煤系物质,使之转化成煤炭资源。
地壳运动和岩浆活动也可以提供热源,使煤炭资源的形成快速进行。
煤炭基本知识煤炭基础知识煤是一种沉积作用形成的可燃有机岩,是由地质历史时期的古植物体经过复杂的生物化学和物理化学作用转变而成的。
为帮助我公司员工对煤炭基本属性的了解,现参考国内相关资料编撰了《煤炭基础知识》,共包括三部分:煤的形成;煤的化学成分和工艺性质;煤的工业分类及综合利用。
以供大家参考。
第一部分煤的形成一、成煤的原始物质煤是由植物遗体转变而成的。
成煤的原始物质——植物,可分为高等植物和低等植物两大类。
低等植物包括水生的菌类和藻类低等生物,大量生存在湖泊、积水较深的沼泽和泻湖环境,死亡后与泥沙一起沉积,转化而成的煤叫腐泥煤。
形成煤的高等植物主要生长在沼泽环境中,死亡后遗体能够及时得以转化,所形成的煤叫腐植煤。
二、煤的形成过程植物从死亡及其遗体堆积到转变成煤的一系列演变过程,称为成煤作用。
成煤作用大致分为泥炭化(或腐泥化作用)阶段和煤化作用阶段。
1、泥炭化(或腐泥化)作用阶段(1)泥炭化作用阶段生长在沼泽中的高等植物不断繁殖,其死亡后的遗体堆积在积水沼泽中,随着沼泽覆水程度的增强及植物遗体的不断堆积,使得正在分解的植物遗体逐渐与空气隔绝并处于水体下层,氧化环境逐渐被还原环境所代替,分解作用逐渐减弱。
在沼泽水体深部厌氧细菌的作用下,分解产物之间和分解产物与植物残体之间又不断发生一系列复杂的生物化学反应作用,逐渐化合其他成新的产物,如腐殖酸、腐植酸盐、沥青质、硫化氢、二氧化碳、甲烷及氢等。
这些产物中,部分不稳定的气体或液体逸出后,剩下的物质沉积下来,形成了泥炭。
这种由高等植物转化为泥炭的生物化学作用过程,称之为泥炭化作用。
泥炭一般呈黄褐、棕褐或棕黑等色,无光泽,质软且富含水机腐殖酸,晒干后可作燃料、化工原料及肥料等用途。
(2)腐泥化阶段(略)2、煤化阶段煤化阶段是成煤的第二阶段。
根据作用过程和影响因素的不同,煤化阶段可分为成岩作用和变质作用。
(1)成岩作用泥炭形成之后,由于地壳沉降速度加快,沉积环境改变,转为其他沉积物的堆积,使泥炭或腐泥层被其他沉积物所覆盖。
第一章成煤原始物质与堆积环境成煤作用:从植物死亡堆积到形成煤炭的过程。
分两个阶段:①腐泥化(泥炭化)阶段:主要发生于地表的泥炭沼泽、湖泊以及浅海滨岸地带,主要作用:菌解作用(表生的生物地球化学作用)结果:使低等植物转变为腐泥,高等植物则形成泥炭。
②煤化作用阶段:泥炭由于地层沉降等原因被沉积物覆盖掩埋于地下深处经成岩作用,即煤在温度、压力条件下进一步转化的物理化学作用,使碳的含量进一步增加,成为褐煤;其后有的经历变质作用阶段,是褐煤受高温高压的影响而变为烟煤和无烟煤的过程。
植物组成低等植物:菌类,藻类(构造简单,无根、茎、叶等器官的分化。
如:发菜,海带,紫菜)苔藓、蕨类、裸子植物,被子植物(构造复杂,有根、茎、叶的区别)。
三个大的成煤期:(1)古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物。
主要煤种为烟煤和无烟煤。
(2)中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。
主要煤种为褐煤和烟煤。
(3)新生代的第三纪(古近纪新近纪),成煤植物主要是被子植物。
主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。
低等植物主要组成:碳水化合物、蛋白质。
脂肪含量较高。
高等植物主要组成:纤维素、半纤维素、木质素为主。
泥炭沼泽的形成需具备三个条件:气候、地理、构造。
气候:适于植物的生长,地理:有水体,构造:沼泽要持续缓慢沉降。
沼泽分类:一)沼泽体发育过程的形式与阶段;可分为高位型、低位型;低位、中位、高位是根据土壤中水的来源划分发育过程由低级到高级阶段,因此有富养(低位)、中养(中位)和贫养(高位)之分。
低位沼泽:主要由地下水补给、潜水面较高的沼泽;高位沼泽:主要以大气降水为补给来源的泥炭沼泽;中位沼泽或过渡沼泽:兼有低位沼泽和高位沼泽的特点,其水源部分由地下水补给,部分又由大气降水补给的沼泽。
富养(低位)沼泽特征:是发育的最初阶段。
表面低洼,经常成为地表径流和地下水汇集的所在。
水源补给主要是地下水,潜水面较高。
随着水流带来大量矿物质,营养较为丰富,灰分较高。
煤的形成过程及煤系
1.煤的形成过程---成煤植物和地质条件
1.1 煤是由不同地质年代的植物经过长时间的地质作用而形成。
1.2 在自然界中分布最广、最常见的是腐殖煤,如泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。
残殖煤分布非常少。
1.3 煤的原始物质主要是植物的根、茎等木质纤维组织,则煤的氢含量就低,形成的为腐殖煤;如果由角质层、树脂和孢粉质等所形成的煤,期含氢量就高,如残殖煤;如果有藻类形成的煤,则其氢含量就更高,如腐泥煤。
1.4 根据煤化的程度的不同,腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。
1.5 成煤期
1.5.1 主要的成煤期有三个,古生代的石炭纪、二迭纪;古生代的侏罗纪;新生代的第三纪。
1.5.2 中国成煤期较多,但以二迭纪的成煤最为丰富,煤源分布较为广泛。
成煤作用的阶段化
2.煤系的概念
煤系是指含有煤层的沉积岩系,它们彼此间大致连续沉积,并在成因上有密切联系。
含煤岩系是指一套含有煤层并且在成因上有联系的沉积岩系(含煤地层、含煤建造)。
成煤植物和地质条件
煤层:
结构:简单结构复杂结构
厚度:薄煤层﹤1.3m 中厚煤层﹤1.3—3.5m 厚煤层﹥3.5 m
结构与厚度变化原因:地壳不均衡沉降、沼泽基底不平、煤层同生冲蚀、构造变动、岩浆侵入等。
(如下图)
地壳不均衡沉降造成煤厚变化泥炭沼泽基底不平造成煤厚变化
河流同生冲蚀造成煤厚变化海水同生冲蚀造成煤厚变化
河流冲蚀造成煤厚后生变化(a)煤系内的后生冲蚀(b)煤系形成后的后生冲蚀。
煤是怎么形成的煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。
不过对于煤的形成,你了解多少呢?以下就是店铺给你做的整理,希望对你有用。
煤的形成:煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。
地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。
又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。
还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。
一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。
如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。
因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。
在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。
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。