煤田地质学
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一、聚煤盆地特征
1、聚煤盆地 （1）聚煤盆地是地史期聚煤作用广泛发育的沉积盆地。从
地貌形态泥炭层，最后被沉积物覆盖、转化为煤层。
一、聚煤盆地特征
3、聚煤盆地类型
（1）坳陷型聚煤盆地
★盆地基底界面特征：
①连续沉积界面；
②遭受长期风化剥蚀的间断面。在盆地形成演化过 程中，基底脆性断裂变形不明显。
★盆地形态特点：
形；
①坳陷型盆地的几何形态多呈圆形、椭圆形或湾口
②其横剖面有些是对称的，有些则不对称；
一、聚煤盆地特征
3、聚煤盆地类型 （1）坳陷型聚煤盆地 ★沉积充填及成煤特征： ①沉陷中心一般位于盆地的中部； ②盆地中部距陆源区较远，往往出现欠补偿环境； ③盆地的沉积中心与沉降中心可能不一致； ④坳陷型聚煤盆地含煤岩系的岩性岩相和含煤性比
二、同沉积构造与煤层的形成
1、聚煤盆地基底先存构造
（1）盆地基底先存构造
①概念：盆地形成之前基底岩系中已经存在的各种构造形迹。
② 基底先存构造的作用与影响：对盆地几何形态、水系样式和盆地早期的构造 格架等有重要影响，某些基底先存构造形迹也可能发生再活动，而成为成盆期同沉积构 造系的组成成分。
（2）成盆期同沉积构造：泛指盆地充填过程中对盆地形成演化起控制作用的基底 构造和影响岩性岩相和厚度分布的盆地内部低 级别构造。
梯度带。 ⑤温泉、湖泊等的线状水系分布。
二、同沉积构造与煤层的形成
1、聚煤盆地基底先存构造 （5）基底先存断裂网络 ①特点：聚煤盆地基底可能被不同方位的几组断裂所切割，构成
研究生“煤田地质学“
硕士研究生入学考试煤田地质学考试大纲考试内容：一、煤的物质成分和性质一是把煤作为一种岩石，从岩石学的角度研究煤的组成成分和类型；一是从化学的角度研究煤的成分和性质。
这两个方面目前都已发展成独立的分支，即煤岩学和煤化学。
据此对煤的各种组成包括有益的和有害的成分进行分析。
考试要求：1、掌握煤的显微组分分类与特征。
2、了解腐殖煤的岩石类型。
3、掌握煤的一般物理性质。
4、掌握煤的结构构造。
5、掌握煤的化学组成与结构特征。
6、了解煤的工艺性质。
7、掌握工业用煤的质量要求。
8、了解煤的工业分类。
二、成煤作用植物转变成煤过程，成煤作用各阶段的条件、因素和变化，煤的成分、性质复杂多样的原因，煤质评价，煤质分布变化规律与煤质预测。
成煤作用的第一阶段——泥炭化作用阶段：泥炭和腐泥的形成环境、堆积方式和转变条件等；这个阶段生物化学变化内容及煤中不同组分的成因。
成煤作用的第二阶段——成岩和变质作用阶段：成岩和变质因素以及煤的成分、性质在成岩和变质过程中的变化。
考试要求：1、了解植物演化与成煤作用的关系。
2、掌握遗体的堆积环境与堆积方式。
3、掌握泥炭化过程中的生物化学变化。
4、掌握泥炭化过程中的凝胶化作用与丝炭化作用。
5、掌握残殖化作用及残殖煤成因。
6、掌握腐泥化作用与腐泥煤成因。
7、掌握煤的成因分类。
8、掌握煤化作用概念与阶段划分。
9、了解煤化过程煤的变化与煤化作用物理-化学实质。
10、掌握煤化作用的地质因素。
11、掌握煤变质类型。
三、含煤岩系和煤层含煤岩系的岩性、岩相组成、岩性组合类型以及韵律结构；含煤岩系和煤层的形成条件；古构造和古地理条件对煤层和含煤岩系形成的控制作用及含煤性预测；含煤岩系和煤层的后期变化如煤层和煤系的构造形变、变质作用类型以及风化作用影响等。
考试要求：1、理解含煤岩系与煤田的概念。
2、掌握含煤岩系形成的控制因素。
3、掌握含煤岩系沉积环境的鉴定、分类和简要描述。
4、掌握煤层结构、煤层形成机理。
5、掌握含煤岩系韵律结构。
煤田地质
煤的物理性质包括： 煤的物理性质包括： 光泽、颜色、硬度、脆度，断口、比重和容重以及导电性。 光泽、颜色、硬度、脆度，断口、比重和容重以及导电性。 煤的形成和变化过程的不同阶段受 煤的物理性质是在煤的形成和变化过程的不同阶段 煤的物理性质是在煤的形成和变化过程的不同阶段受 成煤原始物质、聚积环境、煤化作用等因素的影响而逐渐形成的 成煤原始物质、聚积环境、煤化作用等因素的影响而逐渐形成的 根据煤的物理性质可以确定 煤的成因类型、 煤的成因类型、宏观煤岩成分和煤化程度 作为初步评价煤质的依据. 作为初步评价煤质的依据 随着煤化程度的增高 光泽 刻划硬度 比重 导电性
泥炭沼泽中植物遗体的氧化分解作用不充分的原因 1．泥炭沼泽覆水程度的增强和植物遗体堆积厚度的增加， ．泥炭沼泽覆水程度的增强和植物遗体堆积厚度的增加， 使正在分解的植物遗体逐渐与大气隔绝。 使正在分解的植物遗体逐渐与大气隔绝。 2.微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长。在泥炭化过 微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长。 微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长 程中，植物分解出的某些气体，有机酸， 程中，植物分解出的某些气体，有机酸，酸胶体和微生物新陈 代谢的酸性产物，使沼泽水变酸，不利于需氧性细菌的生存。 代谢的酸性产物，使沼泽水变酸，不利于需氧性细菌的生存。 所以泥炭的酸度越大，细菌越少，植物的结构就保存得越好。 所以泥炭的酸度越大，细菌越少，植物的结构就保存得越好。 3.有的植物本身就有防腐和杀菌的成分 有的植物本身就有防腐和杀菌的成分
*成岩作用：从泥炭（腐泥）变成褐煤的过程； 成岩作用：从泥炭（腐泥）变成褐煤的过程； *变质作用：从从褐煤 → 烟煤 → 无烟煤； 变质作用： 无烟煤； 植物的有机组成 1.碳水化合物 2.木质素 蛋白质 脂类化合物 碳水化合物 木质素 蛋白质4.脂类化合物 木质素3.蛋白质 是植物转变成煤的原始物质中很重要的有机组分。 木质素 是植物转变成煤的原始物质中很重要的有机组分。 煤中的氮和硫可能与植物的 蛋白质 有关。 有关。
煤田地质学复习资料
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。
煤炭地质 学科分类
煤炭地质学科分类
煤炭地质学是一门综合性的地质学科，它以地质理论为基础，专注于研究煤、煤层、含煤岩系、煤盆地以及与煤共生的其他矿产（如油页岩、煤成气等）的物质成分、成因、性质及其分布规律。
该学科不仅涉及地质学的多个分支，如大地构造学、构造地质学、沉积学、矿床学等，而且与地球物理探矿和石油地质学等也有密切关系。
在学科分类上，煤炭地质学属于地质学的分支学科。
具体来说，它可以进一步细分为煤田地质学、煤岩学、煤化学等多个子学科。
煤田地质学主要研究煤田的形成、分布和演化规律，包括煤层的厚度、结构、形态、赋存状态等；煤岩学则关注煤的岩石学特征，如煤的宏观和微观结构、矿物杂质等；煤化学则研究煤的化学组成、性质及其转化利用过程中的化学变化。
此外，随着科学技术的进步，煤炭地质学还逐渐与计算机科学、环境科学、经济学等多学科交叉融合，形成了诸如煤炭资源信息系统、煤炭地质环境评价、煤炭经济地质学等新兴研究方向。
这些新兴研究方向不仅拓宽了煤炭地质学的研究领域，也为煤炭资源的合理开发、利用和环境保护提供了理论支持和实践指导。
总之，煤炭地质学作为一门综合性的地质学科，其学科分类涵盖了煤田地质学、煤岩学、煤化学等多个子学科，并与其他学科形成了广泛的交叉融合。
这些子学科和交叉研究方向共同构成了煤炭地质学的学科体系，为煤炭资源的勘探、开发、利用和环境保护提供了重要的理论支撑和实践指导。
煤矿地质学第7章 煤田地质勘探
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4. 勘探阶段
勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料， 一般以井田为单位进行。
工作要求：
1）控制井田边界构造，其中先期开采地段的边界构造线平面位
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二、煤田地质勘探类型
1. 构造复杂程度
构造复杂程度划分为四种类型： 1） 简单构造:
含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少， 没有或很少受岩浆岩的影响。
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2）中等构造： 含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，断层较 发育，有时局部受岩浆岩的一定影响。 3）复杂构造： 含煤地层沿走向、倾向的产状变化很大，断层发育， 有时受岩浆岩的严重影响。 4）极复杂构造： 含煤地层的产状变化极大，断层极发育，有时受岩 浆岩的严重破坏。
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4）调查勘查区自然地理条件、第四纪地质和地貌特征；大致了 解勘查区水文地质条件，调查环境地质现状；
5）大致了解勘查区开发建设的工程地质条件和煤的开采技术条 件；
6）大致了解其他有益矿产赋存情况； 7）估算各可采煤层推断的和预测的资源量。推断的资源量占总 资源量的比例要符合规范要求。 如不宜进行进一步勘探，则要提交“普终”地质报告；
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9）详细调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布和开采情况， 详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态变化，分 析其充水因素；
10）基本查明其他有益矿产赋存情况； 11）估算各可采煤层的探明的、控制的、推断的资源储量， 在先期开采地段范围内探明的和控制的比例要达到规范要求， 在初期采区范围内主要可采煤层一般应全部为探明的。
煤地质学
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成煤物质
1、煤的概念：煤是一种固态的可燃有机岩。
2、成煤作用的概念：从植物死亡、堆积一直到转变成煤，经历了复杂的生物化学、物理化学及地球化学等一 系列变化，这些作用总称为成煤作用。
3、成煤作用的两个阶段：第一阶段是腐泥化阶段或泥炭化阶段。在这一阶段，植物的遗体被微生物分解、化 合、聚积，低等植物转变为腐泥，高等植物转变为泥炭。第二阶段为煤化作用阶段。由于地壳沉降，植物死亡后 形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深处，在温度和压力条件下发生固结成岩作用和变质作用。泥炭转变为年轻的褐煤 所经历的作用是成岩作用，从年轻的褐煤转变为老褐煤、烟煤和无烟煤所经历的作用称为变质作用。
煤炭分布
1煤炭资源的概念 具有开采价值的煤炭储层称为煤炭资源。 2煤炭资源的分级 按照认识和掌握的程度，分为2个级别：保有储量和预测储量。根据1997年统计资料，保有储量为1万亿吨， 1000米以浅的预测储量为1.8万亿吨，1000米以浅的煤炭资源总量为2.8万亿吨；2000米以浅的预测储量为4.6万 亿吨，2000米以浅的资源总量为5.6万亿吨。 3煤炭资源的分区 根据地理位置，分为4个区：华北区，西北区，东北区和华南区。 ①华北区：煤炭资源量排第一，占全国的50%。覆盖的省份：长江以北的中原地带，北到内蒙古。煤系地层 以侏罗纪和石炭二叠纪地层为主，煤阶以长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤为主。 ②西北区：煤炭资源量排第二，占全国的35%。覆盖的省份：新疆、甘肃和宁夏。煤系地层以侏罗纪地层为 主，煤阶以长焰煤为主。
02-研究生课程中国煤田地质学
山 东 科 技 大 学
2018/11/24
09:41:19
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5.1 含煤地层沉积特征和沉积体系
岩性组合分带： 华北北缘带—内蒙、辽宁主要以 陆相冲积体系发育 华北北部地带—河流体系 山 东 科 技 大 学
2018/11/24
华北中部地带—晋中、冀中、鲁西、辽宁太子河、吉林 等地太原组海陆交替相，煤层大面积分布
2018/11/24
09:41:19
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4.2 成煤古地理（成煤环境）特征
第三纪构造古地理： 老第三纪中国东部的裂陷作用： 华北大陆裂谷系
两大裂谷系
山 东 科 技 大 学
2018/11/24
近海大陆边缘裂谷系 断裂构造控制了盆地的分布、排列方向。 新第三纪：张裂作用减弱—冲积和湖泊盆 地。
09:41:19
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4.3 中国含煤盆地构造控制特点及盆地演化
4.3 中国含煤盆地构造控制特点及盆地演化
⑴ 海西期 （大致相当于晚古生代（D1-P2）） 华北地台和华南地台为陆表海盆地，海平面变化控 制聚煤作用，构造相对稳定，聚煤强。 ⑵ 印支期 （三叠纪—早侏罗世） 华北南侧陆缘区与华南扬子北侧陆缘区对接，拼 合，中国东部连成一片大陆，盆地以坳陷型为主或前陆聚 坳陷。 ⑶ 早燕山期 （燕山运动为整个J-K期间的构造运动） 为中国大陆聚煤作用最强的时期之一，如鄂尔多斯 J1+2 ，聚煤坳陷处于相对稳定的河流—浅水湖泊盆地发育 期，为特大型聚煤盆地。中国北方的东部也出现了小型山 间聚煤坳陷。
PartⅠ
1 中国煤田地质基础
山 东 科 技 大 学
2018/11/24
2 中国含煤地层
3 中国煤盆地构造
4 主要聚煤期煤聚积规律
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一、聚煤盆地特征
2、聚煤盆地的形成条件 古气候、古植物、古地理、古构造等地质因素综合作用结果。 （1）植物遗体的大量堆积是聚煤作用发生的物质基础。 地史期植物的演化表现为突变和渐变两种形式: 突变期，在
降的区域，其周围或几个侧面为相对隆起区或剥蚀区。
沉积盆地的概念
地貌盆地：指天然高地围绕的一块低地。 大陆地貌盆地有小的山间平原、有河谷；水域盆地如冰碛湖 泊、大型海洋盆地等。 沉积盆地：指一个平缓褶曲的沉积层向中心倾斜的地区，是 一个接受沉积的地区。如沉积相带的走向、古水流方向与盆地的 形状、构造一致，沉积层的厚度向盆地边缘变薄。盆地具有沉积 与基底下沉的同时性。 构造盆地：沉积后的盆地，沉积相带的走向、古水流方向与 盆地的形状、构造无关。
聚煤盆地是指原始含煤沉积盆地，聚煤盆地可以保持其原始 沉积盆地的基本面貌，但大多数由于后期构造变动和剥蚀作用而 被分割为一系列后期构造盆地。
一、聚煤盆地特征
1、聚煤盆地 （3）煤盆地（国际较为通用术语）：含义广泛，可以指聚
煤盆地，也可以指后期构造盆地。 （4）煤田和煤产地 煤田一般是指在同一地质发展过程中形成的含煤岩系分布的
和断陷两种。 伸展变形：构造作用使地壳或岩石圈的剖面长度增大，相应
的地壳或岩石圈厚度减薄.
沉积盆地的概念
3、典型盆地 （2）前陆盆地：是地壳的大陆部分，并且是克拉通或地台
的边缘，也就是前陆是造山带与活动带毗邻的、稳定的大陆部分， 造山带的岩石向着前陆逆冲或掩覆。是沿造山带大陆外侧分布的 沉积盆地。
煤田地质学
第七部分
马东民
西安科技大学 地质与环境学院
聚煤盆地及煤聚积规律
• 沉积盆地的概念 • 一、聚煤盆地特征 • 二、同沉积构造与煤层的形成 • 三、聚煤盆地的形成与演化 • 四、煤聚积规律
沉积盆地的概念
1、沉积盆地 地质历史某一阶段形成的被水域占区，它是负向运动占绝对优势，同时接受了足 够厚度的沉积物充填，形成了中间（或一侧）厚度大向盆地边缘 逐渐减薄的沉积体。沉积盆地是油气形成、煤聚积和赋存的基本 地质单元。
（3）受力分类：根据沉积区的受力特点分类。如张性盆地、 挤 压盆地、裂谷挤压复合盆地。
（4）沉降特征分类：按沉积区沉降特点进行分类。如断陷型 盆地、 坳陷型盆地和断陷—坳陷复合型等。
沉积盆地的概念
3、典型盆地 （1）裂陷盆地：泛指由于盆地形成和演化而导致岩石圈或地
壳发生伸展构造变形，也可以称为伸展型盆地。 裂陷盆地是地壳或岩石圈伸展构造的一种表现形式。有坳陷
沉积盆地的概念
2、盆地分类法 （1）沉积盖层分类法 以盖层特征分类，或对沉积盖层的分类。能反映盆地的煤油
气量、沉积史和构造发展史、盆地 性质。如中新生代沉积盆地； 元古代、古生代沉积 盆地；元古代、古生代复合型沉积盆地。
（2）板块构造位置分类法：根据沉积区所在的板块构造位置 进行盆地分类。如板内盆地、大陆边缘盆地等。
一、聚煤盆地特征
2、聚煤盆地的形成条件 （3）适宜的沉积古地理环境为沼泽发育、植物繁殖和泥炭聚
积提供了天然场所。 ①聚煤作用主要发生在一定的环境位置； ②影响因素：既受到剥蚀区位置、范围、性质、抬升速率和
物源供应的影响，又受到沉积区位置、范围、沉降速率、稳定水 体及其水动力条件的影响。因此，聚煤古地理环境是一个非常敏 感的动态环境。
较短的地史时期中有大量新旧属种的更替，是植物进化的飞跃阶 段；渐变期，植物属种比较单一，但扩展迅速，茂密成林，往往 是强盛的聚煤期。地史期的聚煤作用呈波浪式向前推进。
一、聚煤盆地特征
2、聚煤盆地的形成条件 （2）古气候是植物繁衍、植物残体泥炭化和保存的前提条件 ①湿度：地史期的聚煤作用主要发生于温暖潮湿气候带，而
湿度是主导的因素。 ②气候分带和海陆分布：纬度和大气环流形成全球性的气候
分带，使聚煤带沿着一定的纬度展布，如横跨欧州、北美的石炭 纪聚煤带。海陆分布、地貌等可形成区域性气候区，叠加在全球 性气候带的背景上，形成不同规模的聚煤区。
③聚煤盆地的发育随潮湿气候带的迁移而迁移：聚煤盆地形 成在潮湿气候带覆盖的地区，随着潮湿气候带的迁移，聚煤带和 聚煤盆地也相应地发生迁移。
沉积盆地的概念
3、典型盆地
（3）走滑盆地：沿着大型走滑作用形成的盆地称为走滑盆地或 称为扭动盆地。它可以在不同的板块构造背景下形成。走滑盆地通 常是走滑断层造成的断陷盆地。
（4）陆表海盆地和内陆表海盆地：基底为陆壳的“海洋盆地”， 海侵时为海洋，海退时盆地基底暴露出水面或为浅水环境。如果与 开阔大洋盆地之间存在一些岛屿，或陆上部分被岛屿隔开，则称内 陆表海盆地。
一、聚煤盆地特征
1、聚煤盆地 （1）聚煤盆地是地史期聚煤作用广泛发育的沉积盆地。从地貌形态
来看，通常是盆形积水洼地， 适于沼泽植物的繁殖、堆积并形成泥炭层， 最后被沉积物覆盖、转化为煤层。
（2）属性：聚煤盆地是一种特殊的构造形迹，出现于区域构造格架 的一定部位和地壳构造演化的一定阶段。盆地的形成、演化具有特定的 地球动力学背景，盆地的几何形态、沉积环境配置和聚煤作用不同程度 地受到盆地构造 格架和构造演化的控制。
广大地区，虽经后期构造和侵蚀作用的分割，但基本上仍连成一 片或可以追踪，常常形成大型煤 炭生产基地。
煤产地是指煤田内由构造分隔的赋煤构造单元，通常可对应 于矿井或矿区范围（煤产地这个词已经不经常使用了）。
一、聚煤盆地特征
1、聚煤盆地 （5）聚煤作用的迁移 聚煤作用有时在整个沉积盆地范围内发生，有时只发育于大
含煤盆地：是指地质历史中发生了聚煤作用形成了煤矿床， 以及在后期改造中保存了煤矿床。
含煤盆地分为聚煤盆地和煤盆地。
沉积盆地的概念
1、沉积盆地 （1）沉积学研究角度：沉积物聚集区或沉积 物聚集的沉陷区。
接受沉积物堆积的区域。 （2）盆地发展与构造的关系：指在一定的地质历史阶段中，
受构造控制所形成的统一沉积区。 （3）构造与沉积的关系：沉积盆地是指岩石圈表面的相对沉