煤地质学复习资料
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煤矿地质复习资料一、名词解释(6-8*?)1、地震分界面:根据地震波在地球内部长波速度的变化,发现的两处极为明显的分界面。
2、增温梯度:增温带中,温度随深度变化,即增加一定深度,温度身高的度数(℃/100m)3、内力地质作用:发生在地球内部,由地球本身的能量—地球旋转能、重力能、地球本身的热能以及化学能引起地壳的物质组成、内部构造及地表形态发生变化的地质作用。
4、外力地质作用:在地壳表面,由太阳辐射的热能有暖气大自然化学和物理变化的各种地质作用,包括风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成岩作用5、风化作用:由各种化学反应及生物活动等因素使矿物、岩石在原地收到的破坏6、剥蚀作用:各种外力对地表岩石风化后的产物从原地剥离开来的作用。
7、磨圆作用:碎屑物在搬运过程中,颗粒间的相互摩擦以及颗粒与河床地面、地面的摩擦作用,使碎屑的菱角被磨蚀,形态逐渐趋于圆球形。
8、机械分选作用:由于风、水的搬运营力按规律逐渐减小,碎屑颗粒按大小、密度不同分别逐渐沉积下来。
9、固结成岩作用:沉积物的压力增大、温度升高或溶液的影响下,发生压缩、胶结、交代、再结晶作用,而形成坚硬的沉积岩的过程。
10、岩石:地质作用下形成的一种或一种以上矿物的集合体。
11、矿物:由一种元素或两者以上元素在地质作用下形成的天然单质或者化合物。
12、光泽:矿物表面对光的反射能力13、解理:矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开成光滑平面的性质14、断口:矿物受力后不沿一定方向裂开,而破裂成凹凸不平的面。
15、硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力(指甲:2.5,小刀:5)16、岩浆:地下深处天然形成的,富含挥发性组分的高温、粘稠的硅酸盐熔融体。
17、岩浆岩:岩浆侵入到地壳不同深处或喷出表面逐渐冷凝而形成的岩石。
18、变质岩:地壳上先已经形成的岩石,由于高温、高压和外来物质的参入,而引起其化学成分、结构与构造的改变,形成新的岩石19、沉积岩:母岩经过风化、剥蚀、搬运后,在一定地质条件下沉积、固结成岩而形成的一种层状岩石。
第一章成煤作用第一节成煤原始物质与有机组成1、三个主要成煤期1)第一大成煤期: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;石炭-二叠纪是我国最早和最重要的聚煤时期,形成了分布广泛的聚煤盆地和含煤地层。
2)第二大成煤期:侏罗-白垩纪,为世界第二大重要的聚煤期,在我国侏罗纪是最为重要的聚煤期,自晚二叠世晚期至中生代,是裸子植物最为繁盛的时代。
3) 第三大成煤期:第三纪世界上第三个重要聚煤时期,但是,这个时期构造活动更加强烈,气候分带也更加明显。
2、植物的有机组成1)碳水化合物-包括纤维素,半纤维素和果胶质等.2)木质素-由苯基丙烷单元构成的三维空间芳香族高分子聚合物.3)蛋白质-由多种氨基酸单元构成的含氮化合物,结构复杂,高度有序,但具有强烈的亲水性,极易水解.4)脂类化合物-通常不溶于水,而溶于醚,苯,氯仿等有机溶剂的有机化合物,包括脂肪,蜡质和树脂,角质,木栓质等.3、煤的概念煤是死亡植物遗体在泥炭沼泽中堆积并被埋藏在地下后经过复杂的生物化学及地球化学过程而形成的可燃有机岩石。
4、植物成煤作用的两个阶段5、植物的成煤条件1)成煤植物——物质来源2)气候条件——温暖潮湿的气候,植物大量生长,同时避免氧化分解,得以保存成煤。
即温度和湿度。
3)地理条件-沼泽环境更有利于植物繁殖、遗体埋藏、储存。
4)构造条件-地壳抬升、下降;植物沉积与地壳下沉速度均衡,及小型升降或间歇性沉降。
第二节泥炭的形成和堆积环境1.泥炭、泥炭沼泽概念沼泽:沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水,丛生着喜湿性沼泽植物的低洼地段。
泥炭沼泽:如果沼泽中形成并积累着泥炭,则称为泥炭沼泽。
2、泥炭沼泽发育的主要环境1)应有缓慢沉降的低洼地带——这种洼地有利于水的汇聚而不利于水的排泄,由于基底的缓慢沉降,使地下水位能保持缓慢速度持续抬升;2)泥炭沼泽发育地区大多是与活动能量大的水体(如海、湖、河)间以一定形式的保护屏障被相对隔离的地带,如沙坝或沙嘴或沙滩为阻隔,而且是相对分离于开阔海域以外的海湾泻湖地带、天然堤与活动河道分离的河后沼泽及废弃河道等;3)泥炭沼泽发育的地带,大多为地表地形高差变化不大且地表宽缓低平能量低的地带;3、内陆有利发育泥炭沼泽的地区内陆有利发育泥炭沼泽地区,一般多属于河流作用、冰川作用有关的河湖地带;主要区带:河漫滩洼地、废弃河道洼地、在近湖区。
矿山(煤矿)地质学复习题1 煤矿地质学的基本任务2 地温梯度和地温级3 地球的内、外圈层各包括哪些内容(只记标题)4矿物和结晶质矿物的概念5总结岩浆岩和沉积岩的基本特征(内容:组成岩石的主要矿物成分、影响颜色的因素、结构和构造)6地质作用的概念7内力地质作用和外力地质作用包括的内容(只记标题)8物理风化作用和化学风化作用的定义9地壳运动的基本形式10说明地层平行不整合接触和角度不整合接触各自的特征、形成过程及说明的问题11标准化石12 标准剖面13 古生代包括哪几个纪及其代号14中生代包括哪几个纪及其代号15水平岩层在地形地质图上的特征16 倾斜岩层产状三要素(走向、倾向、倾角)的定义17如何应用三点法求岩层的产状要素(见课堂笔记-)18 褶曲要素的内容及概念19褶曲的分类(横剖面)20断层要素的内容及概念21断层的分类22张节理的特征23 剪节理的特征24成煤的必要条件(成煤控制因素)25 煤层总厚度和有益厚度的概念26 煤层的定义(见课堂笔记)27 含煤岩系的定义28 影响煤层厚度的原生变化因素和后生变化因素及其特征29近海型煤系的主要特征30 内陆型煤系的主要特征31 机械沉积分异作用及其沉积物的分布特征P3532煤田地质勘查分为哪几个阶段,各提交哪些成果及其与煤矿基本建设的对应关系P183或课堂笔记33岩石的空隙性有哪些34潜水的定义35承压水的定义36矿井充水水源有哪些37矿井充水通道有哪些39复习潜水完整井、承压水完整井、承压水转无压水完整井、矿井(巷道、采面)涌水量计算公式及涌水量计算例题40 三量的定义41瓦斯含量的概念42相对瓦斯涌出量的概念43绝对瓦斯涌出量的概念44能利用储量的概念45 重力的定义46 地磁三要素47 说明华北地区古生代地史演化古地理环境变化及其与成煤作用关系分析48 编绘煤矿综合地质图件应遵循那些基本原则49 如何计算可采储量50如何计算开拓煤量。
1. (温暖)和(潮湿)的气候是成煤最有利的条件。
2. 泥炭化作用的过程十分复杂,一般可分为两类生物化学作用,一是在弱氧化以及还原条件下发生的(凝胶化)作用,二十载强氧化条件下发生的(丝碳化)作用。
已经经过不同程度(凝胶化)作用的植物碎片,因沼泽潜水面下降而有新鲜氧气进入时。
可以再发生(丝碳化)作用。
3. 褐煤逐渐抓化为烟煤的过程中,(碳)含量明显增加,氧含量迅速减少,腐植酸也迅速减少并很快消失。
4. 根据变质作用的起因不同,可将煤的变质作用分为深成变质作用、岩浆变质作用和动力变质作用。
深成变质作用是煤的主要变质作用。
5. 通常将腐植煤的变质程度分为四个阶段,即未变质煤,指褐煤,底变质煤,包括长焰煤和气煤,中变质煤,包括肥煤、焦煤、瘦煤,高变质煤,包括贫煤和无烟煤。
6. 工业分析可以讲煤的组成区分为水分,灰分,挥发分和固定碳,理论上,灰分来源于煤中的矿物质,挥发分和固定碳来源于煤中的有机质。
7. 由于煤的内在水分媳妇与煤的空隙内表面上,内表面积越大,吸附水分的能力就越强,煤的水分就越高,煤分子结构上极性的含氧官能团的数量越多,煤吸附睡的能力也越强。
8. 地煤化程度的煤内表面积发达,分子结构上含氧官能团的数量也多,因此内在水分就较高,随煤化程度的提高,煤的内表面积和含氧官能团均呈下降趋势,因此,煤的内在水分也在下降9. 煤的内在水分用(Mnh )表示,外在水分用(Mf )表示,空气干燥基水分用(M ad)表示,全水分用(Mt )表示,干燥无灰基挥发分用(Vdaf )表示,干燥煤样灰分用(气)表示,固定碳用(F c)表示。
10. 硫是煤中的有害物质,他在煤中的存在形式分为无机硫和有机硫两大类,两者总称为全硫,有机硫主要来自成煤植物本身,难以消除,无机硫清除的难易程度取决于矿物颗粒大小和分布状况。
11. 按热解终温分类,低温干储以液体产物为目标,中温干偏一制取燃料煤气为目标,高温干[留以炼焦为目标。
12. 根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能的不同,顶板可分为伪顶、直接顶和老顶。
煤矿地质学(要点)安检10-1专用2012年12月1:地质作用的分类:外力地质作用和内力地质作用。
2:变质作用类型:接触变质作用,区域变质作用,混合岩化作用,动力变质作用。
3:外力地质作用类型:风化作用,剥蚀作用,搬运作用,沉积作用,成岩作用。
4:矿物:由各种地质作用形成的天然单质或化合物。
5:矿物的力学性质:硬度,解理,断口。
6:矿物的光学性质:颜色,光泽,条痕,透明度。
7:常见的造岩矿物:石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等。
8:火成岩的主要构造特征:火成岩的构造指岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列,填充的方式等系相互关系的特征。
9:常见岩浆岩类型:侵入岩,喷出岩。
10:变质岩的构造特征:变质岩是由不同原岩经变质作用形成的具有新的矿物组合及结构,构造等特征的岩石。
11:常见变质岩类型:角岩,大理岩,石英岩,板岩,千枚岩,片岩,片麻岩,糜棱岩,矽卡岩。
12:岩浆岩的主要产状:火山岩产状和侵入岩产状。
13:碎屑岩的主要构造特征:碎屑含量达50%以上,含有基质与胶结物。
14:常见沉积岩:砾岩、砂岩、粉砂岩、黏土岩、碳酸盐岩、硅岩、石灰岩、页岩等。
15:古生物的分类单位:界、门、亚门、纲、目、科、属、种。
16:地层划分:指对一个地区的地层剖面中根据岩层具有的不同特征或属性,把岩层组织成不同的单位,建立区域地层层序的工作。
17:地层对比:一种工作方法,论证不同地区地层单位间的特征或属性一致和地层位置相当。
18:地质年代表:见附录一。
19:岩石地层单位:主要依据岩性岩相特征划分。
主要岩石地层单位按级别大小分为群,组段,层。
20:年代地层单位:依据岩石体形成的地质年代进行的地层划分。
年代地层单位的宇、界、系、统、阶、亚阶分别与地质年代单位宙、代、纪、世、期、亚期对应。
21:地层的接触关系:指上下岩层之间在空间上的接触形态和时间上的发展概况。
直接从一个侧面记录了地壳运动发生和演化历史。
一、基本概念1.泥炭沼泽:沼泽是湿润的土壤内,长期或季节性的积水,并生长着喜湿性植物的低洼地段。
沼泽中形成并积累着泥炭成为泥炭沼泽。
2.成煤作用:煤是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转变而成的。
从植物死亡、堆积到转变成为煤是经过一系列的演化过程的,这个过程称为成煤作用。
3.泥炭化作用:植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程且最终形成泥炭的作用.4.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5.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。
6.残植化作用:当泥炭化过程中水介质流通较畅,长期有新鲜氧供给的条件下,凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏,并被流水带走,稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。
7.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。
8.煤的成岩作用:由泥炭经过物理化学作用形成年青褐煤的过程,称为煤的成岩作用。
9.煤的变质作用: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。
10.煤化作用:当泥炭形成后,由于沉积盆地的沉降,泥炭被埋藏于深处,在温度、压力增高等物理、化学作用下,形成褐煤、烟煤、无烟煤、变无烟煤,称为煤化作用阶段。
11.希尔特定律:德国学者希尔特(Hilt,1873)曾针对西欧若干煤田变质规律提出:在地层大致水平的条件下,每百米煤的挥发分降低约2.3%,即煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高。
称为希尔特定律。
12.深成变质作用:深成变质作用是指煤层因沉降而埋藏于地下深处,由于地热及上覆岩系静压力作用下煤所发生的变质作用。
13.岩浆变质作用:由于岩浆热、挥发分气体和压力的影响,使煤发生的变质作用14.动力变质作用::动力变质作用是指煤系形成后由于地壳构造变动的直接原因而造成煤发生变质的作用。
第一章1成煤原始物质的特点答:1.低等植物(菌、藻类)腐泥煤(又称石煤,南方多,成于€纪)2.高等植物(裸蕨、蕨类、裸子、被子)腐殖煤。
(裸蕨,根叶不分化,泥盆纪登陆。
蕨类根生。
)2成煤环境形成条件答:必备的两个条件:一,大量的植物持续的繁殖和发展,这是成煤的物质基础;二,植物遗体堆积起来后应及时与空气隔绝,使其不被分解。
主要的形成条件是沼泽。
第二章1泥炭化作用与腐泥化作用泥炭化作用:高等植物遗体在泥炭沼泽中,经复杂的生物化学和物理化学变化分解及合成,逐渐转变成泥炭的作用。
腐泥化作用:在湖泊、沼泽水深地带、海湾、浅海等水体中,低等植物藻类和浮游生物遗体在还原环境中厌氧微生物的参与下,经过复杂的生物化学变化形成富含水分的有机软泥。
2泥炭物质的组成与影响因素答:一,植物,植物是形成煤的原始物质,因此植物群落不同就会影响泥炭的性质;二,营养供应,分为三类,富营养,中营养,低营养滋育类型;三,介质得酸度,沼泽中的酸度直接影响到细菌的生存和活动,因此对泥炭化有重要影响。
四,介质的氧化还原条件,沼泽中的氧的供应,决定了介质的氧化还原条件,从而对细菌产生重要的影响。
五,古地理环境,(1)聚集环境与硫含量,近海型煤田硫含量高(2)聚煤环境与煤的还原程度。
3泥炭化三个作用(凝胶作用、丝碳化作用、残质化作用).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的过程。
丝炭化作用:(黑)经强氧化或弱氧化作用形成的以炭为主的物质,残质化作用:由水流等作用将先期形成的不稳定物质氧化、溶解、冲蚀后,留下稳定成分的过程。
第三章1煤化作用划分为几个阶段,各具有什么特点1、煤化作用的两个阶段:①煤的成岩作用:泥炭形成后,由于盆地沉降,在上覆沉积物的覆盖下埋藏于地下,经压实、脱水、增碳作用,逐渐固结,经过物理化学作用转变成年轻的褐煤,称为煤的成岩作用。
②煤的变质作用:年轻的褐煤在较高的温度、压力和较长的时间作用下,进一步发生物理化学变化,变成老褐煤、烟煤、无烟煤和变无烟煤的过程。
煤地质学1.1植物残骸堆积的学说(或理论)及其依据?植物残骸的堆积方式两种观点1)原地生成说原理:造煤植物残骸堆积于植物生存的泥炭沼泽内,没有经过搬运,在原地堆积转变成为泥炭。
证据:现在很多煤层底板存在大量根土岩或煤层至上的直立树干。
2)异地生成说原理:泥炭层形成的地方不是成煤植物生长地方,残体经长距离搬运后,在浅水盆地、泻湖等地堆积。
证据:现代三角洲地带存在上游漂木,煤中可见树根朝上以及大量矿物质。
3)微异地生成说(或称“亚原地生成说”)泥炭沼泽内部植物残体、部分泥炭受冲刷搬运并重新堆积的现象比较常见。
2.1什么是泥炭化作用、腐泥化作用?1)泥炭化作用:植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程且最终形成泥炭的作用2)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2.2什么是凝胶化作用、丝炭化作用、残值化作用?1)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。
2)丝炭化作用:高等植物死亡后在微生物参与下不断被分解、化合、聚积,发生生物地球化学作用形成泥炭的过程3)残值化作用:中水介质流通较畅,长期有新鲜氧供给的条件下,凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏并被流水带走,稳定组分大量集中的过程称为残植化作用2.3比较凝胶化作用、丝炭化作用与残值化作用发生的条件?1)凝胶化作用:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,在厌氧细菌的参与.2)丝炭化作用: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3)残植化作用:①水介质具有流动特性—敞流沼泽②长期有新鲜氧供应,发生氧化作用③稳定组分聚集3.1煤化作用的阶段划分与基本特点1.泥炭化作用阶段:从成煤原始物质的堆积,经生物化学作用直到泥炭的形成2.煤化作用阶段:当泥炭形成后,由于沉积盆地的沉降,泥炭被埋藏于深处,在温度、压力增高等物理、化学作用下,形成褐煤、烟煤、无烟煤、变无烟煤特点:①煤在连续地系列演化过程中,可明显地显现出增碳化(相对)趋势;②随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势;③随着煤化作用进程,煤的有机分子结构表现为致密化和定向排列的趋势;④随着煤化作用进程,煤显微组分性质呈现为均一性趋势;⑤煤化作用是一种不可逆的反应;⑥煤化作用的发展是非线性的,表现为煤化作用的跃变,简称煤化跃变3.2煤化作用的演化主要是受温度的高低、经历的时间长短及压力的大小所决定的。
煤矿地质学复习资料概论:1、煤矿地质学的研究对象(煤矿建设、生产过程中出现的各种地址问题)2、煤矿地质学的研究任务和内容第一章:地球1、地球的圈层构造(内圈层:莫霍面、古登堡面。
底壳,地幔,地核外圈层:大气圈,水圈,生物圈)2、重力异常:实际测得的重力值与理论重力值之间的差值,称重力异常。
当实测重力值> 理论重力值,称正异常当实测重力值< 理论重力值,称负异常3、地磁的三要素:磁场强度、磁偏角、磁倾角第二章:矿物1、矿物:天然产出的自然元素(单质)和化合物,是岩石的基本单位。
2、类质同象:矿物晶体在形成过程中,晶体结构中本应由某种质点(原子、离子、络阴离子或分子)所占的晶位被晶体化学性质相似的其他质点所置换,只引起晶胞参数及理化性质的规律性变化,而晶体结构不发生质变的现象。
3、同质多象:同一化学成分的物质,在不同的外界条件(温度、压力、介质)下,可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体,构成结晶形态和物理性质不同的矿物,这种现象称同质多像。
4、晶体习性:在相同良好的生长条件下,同种矿物晶体往往具有常见的形态,称为晶体习性。
5、晶质体,就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。
6、非晶质体,凡内部质点呈不规则排列的物体都是非晶质体,如天然沥青、火山玻璃等。
7、解理:在力的作用下,矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。
第三章:岩石1、岩石的概念:岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而成的矿物集合体,它是构成地壳及地幔的主要物质。
2、斑状结构和似斑状结构:岩石中矿物颗粒相差悬殊,较大的颗粒称为斑晶,斑晶与斑晶之间的物质称为基质。
斑状结构:基质为隐晶质或玻璃质。
似斑状结构:基质为显晶质。
3、岩浆岩的分类:根据岩石中的化学成分(SiO2 )含量将岩浆分为:超基性岩(SiO2<45%)、基性岩(45—52%)、中性岩(52—65%)和酸性岩(>65%)四大类。
煤矿地质学知识点大一煤矿地质学是地质学的一个分支学科,主要研究煤炭的形成、煤层的分布、煤炭资源的评价以及煤炭勘查与开采等内容。
作为大一学生,我们需要了解一些煤矿地质学的基本知识点,下面将详细介绍其中的几个方面。
一、煤的形成煤是由古代植物经过演化、压实形成的有机岩石,它是一种可燃的矿石。
煤的形成主要经历了植物残体的堆积、物质分解和压实化学反应等过程。
煤炭的形成与煤层的厚度、煤质等因素有关。
二、煤层的分布煤炭资源广泛分布于全球各个国家和地区,但分布并不均匀。
煤层的分布与地质构造、沉积环境、煤质特征等因素密切相关。
大一学生主要了解煤炭资源在我国的分布情况,包括华北、华东、华南、西南和内蒙古等地区。
三、煤炭的分类根据煤的形成过程和煤质特征,煤炭可以分为无烟煤、炼焦煤、褐煤和泥炭等不同类别。
它们在燃烧特性、能源利用以及煤炭加工利用等方面有着不同的应用价值。
四、煤炭资源的评价煤炭资源的评价是指对煤层的储量、品质和可采性等进行评估。
评价方法主要包括地质勘探、地质统计学和煤质分析等内容。
这些评价结果对于煤炭资源的合理开发和利用具有重要意义。
五、煤炭的勘查与开采煤炭的勘查是指通过地质勘查技术,对潜在的煤炭资源进行调查和确定,目的是为了实现煤炭的开采利用。
煤矿地质学的内容之一就是研究煤炭的勘查方法和技术,为煤炭资源的开发提供科学依据。
六、煤矿地质灾害防治煤矿地质灾害是指在煤炭开采过程中可能发生的各类地质灾害,如煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、顶板事故等。
煤矿地质学通过研究地质灾害的成因和防治措施,为煤矿安全生产提供技术支持。
七、煤炭资源的可持续利用在当前能源危机和环境污染问题日益突出的形势下,煤炭资源的可持续利用成为了一个重要的课题。
大一学生需要了解煤炭的高效利用、清洁燃烧以及煤矸石的综合利用等内容,为煤炭资源的应用和环境保护提供科学依据。
总结起来,煤矿地质学作为地质学的一个重要分支学科,涉及到煤的形成、煤层分布、煤的分类、煤的勘查与开采、地质灾害防治以及煤的可持续利用等知识点。
基本概念类:1、含煤地层:地质历史的某个时期内形成的含有煤层的沉积岩系,也叫煤系。
中国的含煤地层年代主要有石炭、二叠纪、侏罗纪、古近纪和新近纪。
2、均衡补偿:沼泽水面上升速度与植物遗体堆积加厚速度大体一致时,称均衡补偿。
在均衡补偿条件下,泥炭层不断增厚,相对均衡状态的长期持续,便形成厚煤层。
3、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。
4、凝胶化作用:植物的木质素与纤维素在物理化学性质上都属于凝胶体,有很强的吸水能力,在还原环境下逐渐分解,细胞壁不断吸水膨胀,胞腔缩小,以致完全丧失细胞结构,形成无结构胶体,或进而分解成溶胶,这个转化过程总称为凝胶化作用。
5、丝炭化作用:植物物质遭受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。
6、根土岩:煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见,通常呈团块状,富含植物根茎化石和不规则滑面,俗称根土岩。
根土岩常含有伊利石、蒙脱石、高岭石和其它粘土矿物,尤以高岭石最富集,可形成具有工业价值的耐火粘土矿层。
7、沉积相:是沉积环境以及在该环境中形成的沉积岩(物)的综合8、沃尔索相律:只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。
9、腐植煤:腐植煤主要由高等植物的茎、根、叶形成。
其中主要由高等植物中不易菌解的类脂物质(如孢子、角质层、木栓层、树脂等)形成的煤,称为残植煤;10、腐泥煤:腐泥煤是由低等植物藻类形成;腐植腐泥煤则由高等和低等植物混合堆积形成11、镜质组:镜质组是煤中最常见最重要的显微组分。
它是由植物的根、茎、叶在覆水的还原条件下,经过凝胶化作用而形成。
12、表色:在普通白光照射下,煤表面反射光线所显示的颜色称为表色。
13、体色:把煤磨成薄片(厚约0.03毫米),用显微镜在普通透射光下观察,煤薄片显示出的颜色为透光色,又称体色。
透光色是煤对不同波长可见光选择性吸收的结果。
第一章地球概况与地质作用1.地球的圈层构造:(1)内圈层①地壳:33km莫霍面②地幔:地幔位于地壳之下,介于莫霍面和古登堡面(2898km)之间③地核:(2)地球外圈层:从地球表面至行星际空间(根据物理性质和状态差异划分)①大气圈②水圈③生物圈2.地球的物理性质:①密度:平均密度5.518g/cm3②地压:静压力、构造应。
力指在不同深度处单位面积上的静岩压力,其大小与地球内部物质的密度及该处的重力有关,且深度每增加100m,压力增大约2.7MPa。
(地壳平均密度为2.7g/cm3)③重力:④磁性⑤放射性⑥内部温度⑦弹性3.地质作用:所有由地球的自然动力使地壳、岩石圈甚至整个地球的物质组成、内部构造和地表形态变化的作用。
3.1内力地质作用(地球内部能量引起的):构造运动(垂直运动、水平运动,两种地壳运动不可能截然分开,水平较多);地震作用(构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震。
地质灾害)岩浆作用(侵入运动、喷出运动。
形成岩浆)变质作用(形成变质岩)3.2外力地质作用(地球外部能量引起的):风化作用(物理、化学风化)剥蚀作用(机械、化学剥蚀)搬运作用(机械、化学搬运)原岩破坏,削山变形沉积作用(发生在沉积场所)填平泥沙矿固结成岩作用(形成沉积岩)第二章矿物与岩石1.矿物:地壳中的一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。
2.矿物的物理性质:颜色、条痕、光泽、透明度、节理、断口、硬度、比重、磁性3.岩浆:形成与地壳深部或上地幔,以硅酸盐为主要成分、炙热粘稠、富含挥发性物质的熔融体。
分类:Sio2<45% 超基性岩;45%-52%基性岩;52%-65%中性岩;>65%酸性岩4.岩浆与岩浆岩:侵入作用于喷发作用常见的8种造岩矿物:长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石、霞石、白榴石5.岩浆岩的结构:组成岩石矿物等的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度以及相互间的关系。
按结晶程度分为全晶质结构、半晶质结构和玻璃质结构。
煤田地质学复习资料煤田地质学是地质学的一个重要分支,专门研究煤层形成的地质过程、煤的组成和结构、煤地质的应用等内容。
掌握煤田地质学知识对煤田地质勘探、煤炭资源的开发利用以及环境保护等方面具有重大意义。
本文将从煤的形成、煤矿地质条件、煤的分类与性质、煤层的赋存形式等角度进行复习总结,以期帮助读者更好地掌握煤田地质学的重要知识点。
一、煤的形成煤是由古代植物在地质历史长期的生物化学和地理变化作用下而形成的,属于一种主要的火山岩,并具有燃烧性的有机矿物。
煤的形成过程主要包括植物残体的堆积、压实和化学变质等阶段。
在这个过程中,植物残体经过不同的变质程度形成了不同类型的煤。
二、煤矿地质条件煤矿地质条件是指对于煤的形成、富集和保存起到决定性作用的一系列地质条件。
了解和掌握煤矿地质条件对于进行煤田勘探和煤矿开发具有重要意义。
煤矿地质条件包括以下几个方面:1. 煤层的赋存条件:煤层的赋存与沉积环境、煤层生热物质的供给及含气量密切相关。
2. 煤的成岩作用:成岩作用会导致煤中含水率的减少、挥发分和碳含量的增加。
3. 地质构造:构造对于煤层的分布、赋存等起到重要的控制作用。
4. 地下水条件:地下水在煤矿地质中起到很重要的作用,对煤层的赋存和开采都有一定影响。
三、煤的分类与性质煤的分类是根据煤的化学组成和物理特性进行的,主要包括无烟煤、炼焦煤、褐煤和泥炭等几类。
煤的性质则是指煤在各类实验条件下的物理、化学和热学特性。
煤的性质决定了其在煤矿开发、能源利用和环境保护等方面的应用价值。
四、煤层的赋存形式煤层的赋存形式是指煤在地质中的分布情况,包括煤层的厚度、煤层接触关系、煤层的分桩、岩性和破碎状态等。
了解煤层的赋存形式对于煤矿勘探和煤层的开采有着重要意义。
煤层的赋存形式也是煤田地质学中常用的一个分类方法。
总结:煤田地质学是煤炭资源开发利用的基础学科,它的研究内容十分丰富。
本文从煤的形成、煤矿地质条件、煤的分类与性质、煤层的赋存形式等角度进行了复习总结。
1.《煤地质学》含义?煤地质学是研究煤炭地质的基础科学。
煤田地质学除了偏重于研究煤的成因,性质,煤层变化等问题外,还涉及煤的自然演化,煤层堆积条件,煤变质作用中的希尔特定律等。
随着煤炭利用的演化,初步建立了煤的工业分析,化学分类,煤的岩石分类和成因分类,围绕含煤岩系的旋回结构层序,初步深化了煤系沉积学的研究。
2.煤地质学的研究内容?1)煤的物理组成和性质的研究,2)成煤作用的研究,3)煤层及煤系地质学研究4)聚煤盆地的研究,5)煤聚积与分布规律的研究。
6)煤层气3.成煤原始物质? 低等植物主要是菌类和藻类,高等植物-苔藓植物,蕨类植物,种子植物4.成煤作用及其阶段的划分?煤是植物残骸经过复杂的的生物化学,物理化学以及地球化学变化转变而来的,由植物死亡,堆积一直到转变为煤经过了一系列的演变过程,在这个转变过程中所经受的各种作用总称为成煤作用。
成煤作用大致分为两个阶段:腐泥化阶段或泥炭化阶段,主要发生于地表的泥炭沼泽,湖泊,以及浅海滨岸地带,植物死亡后的遗体在各种微生物的参与下,不断的分解,化合,聚积,在这一阶段中起主要作用的是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;第二阶段煤化作用阶段,已形成的泥炭或腐泥,由于地壳沉降等原因被沉积物覆盖掩埋于地下深处,成煤作用进入第二阶段,起主导作用的是使煤在温度,压力条件下进一步转化的物理化学作用,即煤的成岩作用和变质作用。
泥炭转变为年轻褐煤所经受的作用称为成岩作用,从年轻褐煤再转变为老褐煤,烟煤,无烟煤所经受的作用,称为变质作用。
菌藻类植物时代:早泥盆世以前低等植物发育时代,不可能有大规模的聚煤作用发生。
低等植物经一系列变化形成的煤,灰分很高,有一定的发热量,称为石煤。
裸蕨植物时代:晚志留世至早中泥盆世为世界上最古老的陆生植物时代,裸蕨类植物是地质历史上最早的陆生植物。
蕨类,种子蕨类竹屋时代:晚泥盆世至晚二叠世早期,以孢子植物蕨类和裸子植物的种子蕨为主。
1、《煤地质学》涵义?煤〔田〕地质学:是以地质理论为基础,研究煤、煤层、含煤岩系、煤盆地以及与煤共生的其他矿产(油页岩、煤层气等)的物质成分、成因、性质及其分布规律的学科。
是地质学中形成较早的分支学科。
2、煤地质学的研究内容?①煤的物理组成和性质的研究②成煤作用的研究③煤层及煤系沉积学研究④聚煤盆地的研究⑤煤聚积与分布规律的研究⑥煤层气3、成煤原始物质?植物是成煤的主要原始物质,主要经历了菌藻类植物时代,裸蕨植物时代,蕨类、种子蕨类时代,裸子植物时代,被子植物时代4、成煤作用及其阶段的划分?成煤作用:植物从死亡、堆积到转变为煤所经历的一系列演化过程5、植物残骸的堆积方式植物残骸的堆积方式:原地生成说与异地生成说原地生成说:造煤植物残骸堆积于植物繁衍生存的泥炭沼泽内,没有经过搬运,在原地堆积并转变为泥炭。
异地生成说:泥炭层形成的地方,即植物残体大量堆积的地方并不是成煤植物生长的地方,植物残体从生长地经过长距离搬运后,再在浅水盆地、泻湖、三角洲地带堆积而成。
6、泥炭沼泽?泥炭沼泽的类型?泥炭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〕。
分类:按泥炭沼泽的外表形态和水源补给,以及养分和植被等特征,泥炭沼泽可划分:低位泥炭沼泽、高位泥炭沼泽和中位泥炭沼泽。
1、低位泥炭沼泽地形低洼,潜水面较高,主要由地下水补给水,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。
2、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。
3、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。
7、煤的形成条件?主要归纳为:植物条件、自然地理、气候条件、地壳运动植物条件:植物是成煤的原始物质。
没有大量植物尤其是高等植物的生长、繁盛,就不可能形成具有经济价值的煤。
地理条件:指的是成煤场所。
地史上有相当多的植物死亡后,因没有有利的堆积场所而被氧化分解了。
所以,要形成分布面积较广的煤层,还必须有适于发生大面积沼泽化的自然地理场所。
气候条件:潮湿、温暖适于植物大量生长,利于大面积沼泽化的形成地壳运动条件:不同地史时期的构造运动具有自身的运动特点,它对聚煤作用具有直接的影响,不仅影响聚煤盆地形态、聚煤中心和富煤带的展布和迁移,而且奠定了大型聚煤区的分布,控制海水进退及生物群的迁移。
地壳沉降速度与植物遗体堆积速度近于一致时,有利于沼泽的长期稳定,从而既有利于植物的生长和遗体的堆积,又有利于泥炭的形成和保存——有利于煤的形成。
8、泥炭化作用、腐泥化作用?泥炭化作用: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。
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。
泥炭沼泽化阶段划分两个阶段第一阶段,植物遗体中的有机化合物,经过氧化分解和水解作用,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段,分解产物相互作用进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
腐泥化作用:在复原环境下,由低等植物转变为腐泥的作用称为腐泥化作用。
9、凝胶化作用、丝炭化作用?1、凝胶化作用概念: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2、的胶体物质〔凝胶和溶胶〕的过程。
条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下②弱氧化至复原环境,③厌氧细菌的参与。
2、(1)丝炭化作用概念: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。
(2)物质:丝炭化物质和凝胶化物质一样,主要也是由植物的木质纤维组织转变而形成的;从有机组成来看主要也是植物细胞壁中的木质素和纤维素。
(3)形成环境:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽外表变得比较干燥,氧的供给较为充分;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.10、比较凝胶化作用、丝炭化作用与残植化作用发生的条件?〔1〕凝胶化作用条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至复原环境,③厌氧细菌的参与。
〔2〕丝炭化作用形成条件:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽外表变得比较干燥,氧的供给较为充分;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.〔3〕残值化作用形成的的环境和条件①泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性;②长期有新鲜氧供给,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。
-原地生成方式11、影响泥炭成分和性质的因素(1)植物群落:植物是成煤的原始质料,因此植物群落不同就会影响泥炭的性质。
(2)营养供给:根据沼泽对植物所需的营养供给分为滋育的、中滋育的和低滋育的三种类型,其所形成的泥炭相应地称为富营养型泥炭、中营养型泥炭和贫营养型泥炭。
(3)介质的酸度:沼泽水的酸度直接影响细菌的生存和活动,因面对泥炭化作用有重要影响。
(4)介质的氧化复原条件:沼泽中氧的供给情况决定了介质的氧化复原条件,从而对细菌的种类和活动情况有重要影响,从而影响着生物化学作用的强烈程度,进而影响到泥炭的组成和性质。
(5)古地理环境对泥炭的影响:泥炭沼泽是在一定的自然地理条件下形成的,泥炭沼泽的聚积环境对泥炭的成分和性质,以致对煤的成分和性质都有很大的影响12、煤化作用?成岩作用?1、煤化作用:在泥炭作用后,泥炭形成后,由于沉积盆地的沉降,泥炭被埋藏于深处,在温度、压力增高等物理、化学作用下形成褐煤、烟煤、无烟煤、变无烟煤,称为煤化作用。
影响因素:温度、压力和时间是促使煤变化的重要因素,其中温度是煤化作用的主要因素。
2、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。
13、何为希尔特定律?在地层大体水平的条件下,煤的挥发分每百米降低约2.3%,即煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高——希尔特定律。
14、深成变质作用的概念及其特征?深成变质作用概念:是指煤在地面下较深处受到地热和上覆岩系静压力作用所引起的变质作用。
因其对煤的影响最广泛,也称为“区域变质作用”。
深成变质的特点:煤变质的分带性(1)垂直分带—原始分带垂直分带的影响因素①煤的变质梯度与带的关系。
②受热时间与带的关系。
③不同变质程度的煤,其挥发分梯度各异(2)水平分带—垂直分带的表现15、岩浆变质作用的两种类型及其主要特征?1、接触变质作用的特征:〔1〕在侵入体与煤层接触带附近,煤层受热温度和增温速率高,但延续时间短,受热均匀性差。
邻近侵入体附近,往往有不规则的天然焦带。
(2)经接触变质作用的煤,颜色变浅,密度增大,灰分增高,挥发分和发热量降低,粘结性消失,愈近岩体愈明显。
在接触变质过程中,由于氧含量迅速减少,碳含量增加得慢,所以与正常煤相比、这种煤的挥发分、发热量均偏低。
此外,由于煤在高温下分解时产生的CH4气体与硫酸盐作用,可生成碳酸铁矿物。
煤中碳酸盐矿物含量的增加,往往也是接触变质煤的持征之一。
(3)在接触带中,煤的镜质组因经受高温溶解时气体逸出而具气孔状构造,形成多气孔和沟槽的天然焦,其最大反射率和各向异性随温度提高而增大。
〔4〕在接触带附近,常常存在规模较小且不规则的局部煤质分带现象。
其宽度不大,从数厘米至数米不等。
〔5〕褐煤和无烟煤的接触变质与烟煤不同。
2、动力变质作用:是指由于地壳构造变动的直接原因而造成煤发生变质的作用。
16、动力变质作用的含义?动力变质作用是指由于地壳构造变动的直接原因而造成煤发生的变质作用17、煤宏观煤岩组成?宏观煤岩类型?宏观组成划分的方案很多,从级别划分来说:一级分类系统:将煤只划出煤岩成分或煤岩类型;两级分类系统:煤先划出煤岩成分,再根据其组合特征划分出煤的宏观类型。
中国采用两级分类系统。
宏观煤岩类型:是根据煤中“光亮成分”——镜煤和亮煤在分层中的含量及其反映出来的总体相对光泽强度,将煤划分为光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤18、煤的显微组成?如何在镜下鉴定三大类显微组成?1.显微组分、有机显微组分、无机显微组分。
在光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本成分,称为显微组分。
由植物遗体变化而成的为有机显微组分,而矿物质则称为无机显微组分。
研究方法与手段〔1〕煤薄片:把煤磨成薄片在透射光下进行研究。
主要鉴定标志是显微组分的颜色〔透光色〕、形态、结构等。
(2)煤光片:把煤块的外表磨光,然后在反射光下进行研究,显微组分的主要鉴定标志除了颜色〔反光色〕、形态、结构外,还有突(3)起。
不同的显微组分其磨损硬度不同,硬的组分不易磨损,显出突起,软的组分则不显突起。
(3)光薄片:把煤磨制成光薄片,即把煤磨成薄片后再把外表抛光,可同时进行透射光和反射光下的研究。
(4)现代测试方法:电子探针、电子显微镜的研究。
荧光显微镜法是较晚发展起来的一种研究方法,用紫外光或蓝光作为激发光照射煤光片,不同的显微组分可发出强度不同的荧光。
荧光显微镜法在鉴定煤级和某些显微组分时有特殊的良好效果。
19、煤中矿物?来源?煤中矿物质按来源可分为:原生矿物、同生矿物和后生矿物。
1.原生矿物:成煤植物在生长过程中,通过植物的根部吸收溶于水中的一些矿物质,以促进植物新陈代谢作用的进行。
这些矿物质中,以钙、钾、磷、硫、氮、镁较多。
2.同生矿物:在泥炭堆积时期,由风和流水带到泥炭沼泽中和植物一起堆积下来的碎屑物质。
主要是石英、粘土矿物、长石、云母、各种岩屑和少量的重矿物,如锆石、电气石、金红石等,还有由胶体溶液中沉淀出来的化学成因和生物成因的矿物,如黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、玉髓、粘土矿物。
3.后生矿物:煤层形成固结后,由于地下水的活动,溶解于地下水中矿物质,因物理化学条件的变化而沉淀于煤的裂隙、层面、风化溶洞中和细胞腔内,这些矿物称为后生矿物。
20、反射率?与煤化程度的关系?三大类显微组分反射率的大小关系?如何测反射率?反射率及与煤化程度的关系及三大类显微组分反射率的大小关系:1、镜质组反射率:从褐煤到无烟煤,镜质组最大反射率从0.1%增至8.0%以上。
从褐煤到气煤,反射率增长率小;肥煤至瘦煤阶段,反射率增长率显著提高;从贫煤至无烟煤,反射率增长迅速,呈直线上升;到超无烟煤阶段,镜质组的最大反射率超过惰性组;到石墨阶段,最大反射率达15%以上。