辽工大煤田地质学重点知识.doc

将就着看,有错自己改!1、煤田地质学是研究在地壳中分布聚集规律的科学2、煤的研究：煤的物理类型、煤质特征、煤的工艺性质3、成煤作用的研究：（1）成煤的原始物质和堆积环境；（2）泥化作用和腐泥化作用；（3）煤化作用、成岩作用、变质作用。4煤：古代植物埋藏在地下经过复杂的生物、物理化学的复杂作用形成的一种可燃固态矿物5、成煤作用的两个阶段：腐泥化阶段或泥炭化阶段、煤化作用阶段6、成煤作用：植物死亡堆积以后，经历了复杂的生物、物理、化学等作用，转化为煤的作用7、泥炭化作用：高等植物在沼泽中经过复杂的生物、化学、物理等作用形成的一种松散富含水分的有机聚积物8、腐泥化作用：低等植物在滞水的盆地中堆积形成的富含有机质的软泥9、煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤所经历的地球化学作用10、成岩作用：泥炭变成年轻褐煤所经历的作用11、变质作用：从年轻的褐煤转换为老褐煤、烟煤、无烟煤所经的各种作用12、聚煤作用：古代植物在适当的古地理、古气候、古构造等条件下形成煤炭矿床所经历的的各种作用13、聚煤规律：古代植物发育与演化在古地理、古气候、古构造的综合作用，使聚煤作用发生在盆地的某一部位，在时空上呈现一定的规律性14、植物演化与聚煤时期的关系：（1）菌藻类植物时代（早志留世之前，低等植物）（2）裸蕨植物时代（早志留世中泥盆世）（3）孢子植物时代（晚泥盆晚二叠世）（4）裸子植物时代（晚二叠世中生代）（5）被子植物时代（早白垩世以后）15、植物残骸的堆积和方式：（1）原地生成系统（原地堆积）、异地生成说、微异地生成说。16、原地生成系统依据：（1）现在泥炭沼泽植物死亡以后就原地堆积；（2）煤层底部有垂直的根系化石；（3）煤层中路源碎屑比较小；（4）煤层往往在大范围内分布，说明成煤环境是稳定环境。17、异地生成说观点：认为泥炭形成的地方，即植物大量堆积的地方往往不是植物生长的地方。植物残骸往往要经过远距离搬运，在合适的地方堆积而形成18、异地生成说依据：（1）在现代三角洲地带，可以找到这样的例子（2）煤矿中可以看到植物根系倒置的化石（3）部分煤中有大量的碎屑矿物（4）有些煤层中底板和煤层是突出的19、微异地生成说：在煤层中，常见织物结构组分破碎、微细斜层理和微波状细层理，以及各种煤岩显微组分的碎屑体和原有植物组织的氧化现象和大量矿物杂质的混入等20、泥炭化作用：高等植物转变为泥炭的全过程,包括生物、物理、化学21、泥炭化作用经历的生物化学作用：（1）生物化学分解作用（2）生物化学合成作用22、泥炭化作用过程中的几种方式凝胶化作用、丝碳化作用、残植化作用23、凝胶化作用：概念：植物的木质素和纤维素在泥炭化过程中，经过复杂的生物化学作用，形成腐殖酸和沥青质为主要成分的胶体物质的过程。24、泥炭化作用形成条件：（1）较为停水带，水体不太深；（2）弱氧化还原环境；（3）厌氧细菌的参与25、丝炭化作用：概念：植物残骸发生脱水氧化、分解、增碳的过程。物质来源：植物的木质素和纤维素26、丝炭作用的形成条件：（1）沼泽积水少，温度不高，泥炭层表层相对干燥，氧气供应充足；（2）有氧细菌的参与；（3）氧化环境27、残植化作用的概念：植物的残体在泥炭化阶段，其中的木质纤维素组织发生强烈的分解，从而使稳定的组分发生相对的富集；物质：稳定的组分；产物：富含稳定组分的泥炭物质28、残植化形成条件：（1）泥炭沼泽是开放型的，水体是流动的；（2）长期有氧气供应，发生氧化作用；（3）泥炭化形成的物质一部分被带走，稳定部分被富集29、泥炭化作用的产物和特点：泥炭：水+有机质+矿物质、未完全分解的有机质残体+腐殖酸+沥青质30、腐泥化作用：物质来源：低等植物；产物：腐泥+co2、ch4等气体31、腐泥化作用的发生条件：（1）水体较深（2）水体滞留（3）还原环境（4）厌氧细菌32、植物的组成和化学性质：（1）硫水化合物：易水解，形成胶体；（2）脂类化合物：脂肪孢粉 很稳定；（3）蛋白质：易水解，含N,S；（4）木质素：相对稳定，不易水解，C、H33、泥炭沼泽的类型：低位泥炭沼泽、中位泥炭沼泽、高位泥炭沼泽34、按植被生长情况划分：草本沼泽、泥炭藓沼泽、木本沼泽35、泥炭的化学组成：水分、有机质和矿物质；有机质包括未完全分解的植物残体和腐植质36、泥炭的类型：草本泥炭、木本泥炭、藓类泥炭37、煤的成因分类：腐植煤、腐泥煤、残植煤；（1）腐植类（腐植煤、残植煤）：高等植物在沼泽环境中形成；（2）腐植腐泥类（腐植腐泥煤）：高等植物和低等植物都占重要的地位，聚积于湖、沼过度的环境；（3）腐泥类（腐泥煤）：低等植物和少量动物在湖泊或沼泽中积水较深部位形成38、腐泥煤：湖泊、潟湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐解形成的39、成岩作用与变质作用的分界为褐煤的形成40、成岩作用机制：（1）压实、脱水、增碳；（2）游离纤维素的减少；（3）凝胶化组分逐渐固结；（4）具有微弱的光泽41、成岩作用结果：（1）化学作用结果：a、泥炭内的腐植酸、腐植质等大分子有机化合物，它的侧链上的功能团逐渐减少，变成挥发分；b、碳含量增大，氧含量和水含量会减少；（2）物理作用结果：物理胶体反应凝胶化组分42、煤的变质作用：年轻褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间等因素的作用下，进一步受到物理化学变化，变成老褐煤、烟煤、无烟煤的过程43、变质作用特点：a、腐植酸进一步聚合，腐植酸的COOH减少，由酸性变成中性；b、失去大量的含氧功能团；c、成岩凝胶化结束，形成凝胶化组分；d、植物残体不存在，稳定物质发生沥青化44、煤化作用特点：(1)增碳化趋势；(2)结构单一化趋势；（3）显微组分，均一化趋势；（4）不可逆性；（5）煤化作用非线性，表现为煤的跃变；（6）结构致密化，定向排列化45、煤的跃变：在煤化作用过程中煤的物理化学属性变化快慢多少是不一致的或不均衡的46、煤化作用阶段性：A、一阶段特点（1）在长焰煤开始阶段（Cdaf=75%80%，Vdaf=43%，镜质组反射率Rmax=0.6%）（2）生成沥青质的沥青化作用（在煤化过程中，壳质组和镜质组生成沥青物质的过程）（3）稠核芳香系统上分侧链开始断裂生成CH4等挥发气体；B、二阶段特点：（1）出现在肥煤到焦煤阶段（Cdaf=89%、V daf29%，Rmax=1.3%）（2）CH4气体开始大量涌现，富氢的侧链大量断裂；（3）煤的密度最小；（4）煤的孔隙度减小；（5）煤的发热量最大；（6）煤的工艺性质到最优；（7）煤化阶段：煤的壳质组、镜质组的颜色、突出、反射率等性质差异变小；（8）油生气生气阶段的转变；C、第三阶段特点（1）烟煤变为无烟煤阶段（Cdaf=91%，Vdaf=8%，镜质组反射率Rmax=2.5%）；（2）氢链大量断裂，Hdaf大幅减小；D、四阶段特点（无烟煤与变无烟煤分界）（1）芳香单元急剧缩合；（2）煤的硬度明显增大，光泽增强47、煤化作用的影响因素：温度、时间、压力。温度影响较大48、煤化程度指标：水分Mad、挥发分Vdaf、镜质体反射率Rmax、碳含量Cdaf、氢含量Hdaf、发热量Q50、煤变质作用类型：A、深成变质作用B、岩浆变质作用C、动力变质作用52、深成变质作用概念：煤层在埋藏于地下深处，在地温和压力的作用下，煤化程度随深度增加而变大；53、深成变质作用规律：（1）希尔特定律：煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高；（2）煤质的垂直分带和水平分带。54、岩浆变质作用：由于岩浆热、挥发分气体和压力的影响，使煤发生了变质作用；分为接触变质作用和区域岩浆热力变质作用55、区域岩浆热力变质作用特点：（1）煤变质的垂直分带明显，变质带的厚度及平面面积较小；（2）变质作用与上覆岩层厚度无关，而与深部侵入岩分布有关；（3）煤的变质作用取决于岩体大小及岩体距离的远近56、接触变质作用：一、指各种岩床、岩墙、岩脉等浅成岩体侵入或接近煤层，其热能使煤层温度达到1000度以上；二、特点：（1）临近侵入体附近，有不规则的天然焦带、（2）经接触变质作用的煤，颜色变浅，比重变大，灰分增高，挥发分减小，粘结性变差，发热量变小；（3）局部存在分带现象；（4）影响是局部的，影响的时间是短暂的57、接触变质影响因素：（1）岩体大小、方向；（2）岩浆的侵入次数；（3）岩浆性质成分；（4）围岩的性质58、煤的物理性质：颜色、光泽、反射率、折射率和吸收率、硬度、脆性和可磨性、压缩性、断口、比重与密度、孔隙率、导电性、导热性59、断口：煤受外力打击后断开的表面。60、煤的裂隙：（1）内生裂隙：在煤化过程中煤中的凝胶化物质受到温度和压力等因素的影响，体积均匀收缩产生内张力而形成的一种张裂隙；（2）外生裂隙：煤层形成后，受构造应力的作用而产生的61、煤的宏观研究：肉眼或放大镜来观察到煤岩特征；A、镜煤：（1）镜煤颜色深黑、光泽强，它质地纯净，结构均一，具贝壳状断口，脆性大，密度小，内生裂隙发育；B、丝炭：外观像木炭，颜色灰黑，纤维结构，丝绢光泽，疏松多孔，由于常常被粘土矿物充填，所以密度较大；C、亮煤：复杂的宏观煤岩组分，光泽和亮度次于镜煤，常呈厚层状分布；D、暗煤：光泽暗淡，灰黑色坚硬。密度大，断面粗糙，不发育内生裂隙，矿物含量高62、宏观煤岩类型：亮型煤（镜煤和亮煤）80%）、半亮型煤（亮煤和镜煤在50%80%）、半暗型煤（镜煤和亮煤50%20%）暗淡型煤（20%）63、煤的有机显微组分：镜质组、壳质组、惰性组64、镜质组：由高等植物的木质纤维组织经过凝胶化作用形成的胶体物质经过成煤作用形成的显微组分；分为结构镜质体、无结构镜质体、碎屑镜质体；特点：(1)高等植物的根茎叶经过凝胶化作用形成的；（2）低煤阶时,镜质组在透射光下呈橙红色,褐红色,反射光下呈灰色/浅灰色；（3）氧含量最高，碳含量最低氢含量中等；（4）挥发分高；（5）具有良好的粘结性，炼焦的主要组分65、惰性组：由植物的根茎叶等组织在比较干燥的氧化条件下经过丝碳化作用后在泥潭沼泽中沉积下来形成的；特点：（1）木质纤维经过丝碳化作用形成；（2）惰性组在透射光下成黑色，反射光下呈灰白色至黄白色；（3）碳含量最高，氢含量最低，氧含量最低；（4）密度大硬度大；（5）挥发分低；（6）没有粘结性；（7）突起高；（8）芳构化程度高，反射率高66、壳质组：有高等植物繁殖器官，分泌物、树皮以及藻类植物形成的煤的显微组分；特点：（1）含大量的脂肪族成分；（2）透射光下一般呈黄色，反射光下一般呈深灰色，呈低凸起或没凸起；（3）氢最高，碳最低；（4）粘结性很差；（5）挥发分最大，加热时产生大量焦油和气体；（6）低煤化时生油，中高煤化时生气。67、煤的无机显微组分：原生矿物、同生矿物、后生矿物；煤中矿物质的种类：1、黏土矿物（高岭石、伊利石、蒙脱石）；2、碳酸盐矿物（菱铁矿、方解石、铁白云石）；3、硫化物（黄铁矿、白铁矿）；4、氧化物和氢氧化物（石英、褐铁矿、硬水铝石）；5、盐类（磷酸盐、硫酸盐、氯化物、硝酸盐）；6、重矿物和痕量元素68、煤的工艺分析：水分、灰分、挥发分、固定碳（煤中去除水分、灰分、挥发分后的残留物）69、挥发分：煤在910摄氏度左右的高温中，隔绝空气，加热7分钟所产生的气体产物与煤样的百分比；影响因素：（1）加热条件对V的影响很大；（2）煤的成因类型；（3）煤化程度高，V降低；（3）煤岩成分（镜、壳、惰性组）；（5）矿物质含量；挥发分作用：（1）煤的加工利用；（2）配煤比；（3）估算焦油、煤气等化工；（4）发生量Q；（5）设备的选择；70、元素分析：1、碳含量升高，煤级变高；2、氢含量降低，煤级升高；3、氧含量随煤化程度加深而减少71、煤中有机质的基本结构单元主要是支链和各种官能团的缩合稠核芳香系统。72、煤的粘结性和结焦性：煤的粘结性是指煤粒在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力；煤的结焦性是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭；煤的粘结性是结焦的必要条件，结焦性好的煤，粘结性也好；粘结性差的煤，其结焦性一定很差。但粘结性好的煤，其结焦性不一定好。73、A、胶质层指数测定法Y：Y升高，煤的粘结性高；Y12mm，粘结性良好；B、罗加指数法：粒度大于1mm的焦块占总质量的百分比R。I45，中强粘结性能。弱点：弱粘结、强粘结的分辨低；C、粘结指数法G：G（5065，中、强粘结性能）；D、奥亚膨胀度试验；74、煤的发热量：每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量；1、弹筒发热量：指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25度下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量；2、煤的高位发热量：用弹筒发热量减去稀硝酸和稀硫酸的生成热后，便是煤的高位发热量；3、煤的低位发热量：煤的高位发热量减去水的汽化热；75、影响煤发热量的因素：（1）煤岩成分；（2）煤化程度；（3）水分74、煤化指标：水分、灰分、挥发分煤的镜质体反射率75、煤的工业分类：（1）、成因分类法（2）、科学分类法；（3）、煤化程度（挥发分，镜质体反射率）；（4）、热加工性质（Q、Y、G）；76、中国煤的分类（八类）：褐煤、褐性烟煤、低级烟煤、中级烟煤、高级烟煤、低级无烟煤、中级无烟煤、高级无烟煤；（十四大类）：无烟煤（WY）、贫煤（PM）、贫瘦煤（PS）、瘦煤（SM）、焦煤（JM）、1/3焦煤（1/3JM）、肥煤（FM）、气肥煤（QF）、气煤（QM）、1/2中粘煤（1/2ZN）、弱粘煤（RN）、不粘煤（BN）、长焰煤（CY）、褐煤（HM）；77、含煤沉积体系：充填于沉积盆地，含有煤层的具有共生关系的沉积的总体；特点：（1）颜色：以浅色为主，灰色，灰黑色，灰绿色，黑色；（2）岩性：砂、砾、泥岩；（3）具有旋回性；（4）化石丰富；（5）非水平层理丰富78、常见含煤沉积相及其特征：1、相：同一个沉积环境之中形成的物质的表征；79、冲积扇：（1）分类：旱地冲积扇、湿地冲积扇；（2）特点：粒度粗、分选差。沉积速度很快，常常沿着造山带和断层呈群分布；成煤作用特点：有利于大规模的成煤作用的发生，有利于成煤作用发生的部位，扇体之间洼地，扇缘洼地扇中废弃的朵叶。80、河流相：（1）特点：顺直河、辫状河、曲流河、网状河；（2）辫状河：多河道，心滩发育，水体浅，河道不稳定河道弯度低，边滩不发育，粒度粗，部面上来讲“泥包砂”特点，坡度较大；（3）曲流河：单河道，弯曲度大，河道稳定，侧向迁移能力强，牛轭湖发育，边滩发育地形坡度不大，二元结构；（4）网状河：多河道，河边固定，水体较深，边滩心滩都不发育，河道间湿地发育，部面上呈现“泥包砂”。成煤作用特点：（1）辫状河整体不利于成煤作用的发生；曲流河岸后的沼泽有利于成煤；网状河的河边湿地有利于成煤；（2）形成的煤含硫量低；（3）泛滥盆地中心地带煤层厚；（4）煤层的延伸方向与河道一致，向河道侧，煤层变薄或尖灭；（5）河道广泛，废弃的阶段，有利于厚煤层的形成；81、补偿方式：（1）过渡补偿：沼泽水面上升速度小于植物遗体堆积加厚速度时；（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；（3）沼泽水面上升速度大于植物遗体堆积加厚速度82、泥炭层的形成条件：（1）具备形成泥炭堆积的条件；（2）具备泥炭层保存的条件83、煤层厚度变化的控制因素：1、原生变化因素：（1）泥炭沼泽基地的形状；（2）沉积环境因素；（3）同沉积构造环境（基地断裂、同沉积断裂）；2、后生变化因素：（1）河流的后生冲蚀作用；（2）后期构造运动作用（断层、褶皱）；（3）岩浆侵入影响；（4）、岩溶陷落柱。84、煤层底板特点：泥岩和粘土岩为主，富含植物根茎化石，多呈灰白色；煤层顶板特征：以泥岩、砂岩、灰岩为特征85、煤层对比：将收集的煤，煤系岩性等资料，借助一定的标志层，弄清各煤层之间的相互关系；86、煤层对比的含义：（1）煤矿储量核算；（2）在研究古地理等地质问题；（3）确定煤层的空间展布特征；87、煤层对比法：1、标志层对比法；2、煤层间距对比法；3、煤层本身特征对比88、标志层特点：（1）肉眼能够识别；（2）层位稳定厚度适当；（3）分布广泛；常见标志层：（1）海陆交互相沉积体积；（2）陆相含煤沉积体系89、标志层是煤层对比的重要手段，标志越多，对比依据越充分，明确标志层才能对煤层进行归属和划分，常见标志层有石灰岩，油页岩层结核岩层；（2）煤层间距是上层顶板与下层底板之间的距离，由于成煤环境较稳定