煤田地质学.
煤田地质学学习
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
煤田地质学 PPT
➢ 方以智《物理小识》：“煤则各处产之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五 日不绝火，煎矿煮石，殊为省力”。可见，我国也是世界上最早用煤炼焦冶铁的国家
➢ 宋应星《天工开物》中按块度把煤分成明煤、碎煤和末煤，并指出“明煤产北，碎煤产 南”，按用途分为饭炭和铁炭：“炎高着曰饭炭用于炊烹，炎平者曰铁炭用以冶锻”
绪论
一、煤田地质学简史 煤地质学是研究煤炭资源地质的基础科学。
它是在18世纪以后，伴随着工业化的变革及能 源利用的第一次变革才发展起来的。
自20世纪30年代以后，随着煤炭资源作为 主要能源的演变，随着地球科学进入现代科学 的发展时期，煤田地质学进入了系统发展和成 熟的阶段。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
绪论
两次编写《中国煤田地质学》 1979年由武汉地质学院编写出版《煤田地质学》 （上下册） 1993年中国矿业大学编写出版《煤田地质学》 杨起院士著《煤地质学进展》 2005年山东科大编写《煤地质学》
绪论
二、煤地质学的研究领域
（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-成煤沉积体系 （4）聚煤盆地的研究 （5）煤聚积与分布规律的研究
煤田地质学
煤田地质学
绪论
利用和认识煤的简史
煤称谓的演变
❖ 春秋战国时期
石涅或涅石
❖ 汉代
石涅和石墨
❖ 魏晋时期
石墨或石炭
❖ 唐宋时期
石墨或石炭
❖ 明代
煤
此外，煤也曾有黑石脂和焦石之称
❖ 最早见于文字记载的是著于两千五、六百年前春秋战国时期的地理名著 《山海经》，其中将煤称为石涅，所记载的几处石涅产地都是现今煤田
煤地质学
煤地质学百科名片煤煤是重要能源之一，也是炼焦工业和冶金工业的重要原料。
煤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、煤成气等)的物质成分、成因、性质及其分布规律的学科。
也称煤田地质学。
是地质学中形成较早的分支学科。
煤地质学与大地构造学、构造地质学、沉积学、矿床学、地球物理探矿和石油地质学等密切相关。
目录编辑本煤炼焦过程中可获得焦油、煤气和氨水等副产品，从中还可制取化学工业原料苯、甲苯、酚和萘等。
这些化学工业原料是染料、药品、肥料、炸药、人造纤维等几百种产品的重要原料。
20世纪70年代初期石油危机出现后，煤的液化和气化燃料又使煤作为洁净燃料成为能源的组成部分。
煤或煤灰中还可提取有益的金属元素如锗、镓、钒、金、铀等。
煤在国民经济中不仅是重要的能源，也是多种工业的重要原料。
编辑本段历史中国是世界上最早发现和利用煤的国家。
辽宁新乐古文化遗址(6000多年前)中，就发现过煤制工艺品。
《山海经》中称煤为“石涅”，并载有几处煤产地。
中国现已发现河南巩县西汉时用煤饼炼铁的遗迹。
魏晋时称煤为“石墨”或“石炭”，晋《水经注》中有“石墨可书，又燃之难烬，亦谓之石炭”，说明当时对煤的染手、耐烧等特性已有了认识。
“煤”和“煤炭”两词始见于《本草纲目》。
在《天工开物》一书中，记述了煤矿开采的通风排气、顶板支护等，还对煤的块度进行分类，并对产地作了记述，如“明煤产北，碎煤产南”；关于煤的性质与用途分类则有：“炎(焰)高者曰饭炭，用于炊烹；炎平者曰铁炭，用于冶铁”；还有“凡取煤经久者，从土面能辨有无之色，然后掘挖深至五丈许方始得煤”的记载。
希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在约公元前300年所著《石史》中载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前开始用煤加热。
18世纪后半期，蒸汽机的应用使煤的需求量大增。
19世纪中期，欧洲许多国家成立地质机构，开办矿业学校，开展地质调查，采煤工业迅速发展。
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。
煤田地质学课程教案
自晚二叠世晚期至中生代，是植物演化又一个非常重要的时代，是裸子植物最为繁盛的时代。这是地质历史时期又一个重要的聚煤期侏罗纪和早白垩世被认为是世界上第二个重要的聚煤期。在我国，侏罗纪是最为重要的聚煤时期，特别是我国西部地区，侏罗纪煤炭储量占我国煤炭总储量的60%左右。
5．被子植物时代
早白垩世以后至古、新近纪是植物进入到高级发展的重要阶段。但是，这个时期构造活动更加强烈，气候分带也更加明显。这个时期被称为世界上第三个重要聚煤时期。
(四)脂类化合物
1．脂肪
2．蜡质
3．树脂
4．角质与木栓质
5．孢粉质
以上2个学时。
授课学时：4学时
章节名称
第一章成煤原始物质与堆积环境
备注
教学目的
和要求
通过本章学习，了解植物演化阶段与地球上成煤作用的关系，掌握成煤作用机理、泥炭堆积方式、泥炭沼泽类型及特点。
重点
难点
泥炭的形成与积累、泥炭沼泽及形成条件、方式和形成环境。
1.2煤炭资源在能源体系中的地位
2煤地质学（煤田地质学）发展
两次编写《中国煤田地质学》
1979年由武汉地质学院编写出版《煤田地质学》（上下册）
1993年中国矿业大学编写出版《煤田地质学》
杨起院士著《煤地质学进展》
2005年山东科大编写《煤地质学》
3煤地质学的研究领域（内容）
（1）煤的物理组成和性质的研究
②成煤期后的构造研究
（5）煤聚积与分布规律的研究
4地学新理论新方法对煤地质学的影响
主要参考书：
李增学等编：煤地质学，2005.3，地质出版社
邵震杰等编：煤田地质学，1993.3，煤炭工业出版社
武汉地质学院编：煤田地质学（上下册），1979.3，地质出版社
煤田地质学实验
一、实验须知《煤田地质学》课堂实验教学的目的是培养学生从宏观和微观的尺度观察标本、判别煤岩类型的能力和读懂、绘制常用煤田地质图件的基本技能。
学习如何获得第一性准确的地质资料，编制出反映含煤岩系的时空分布的图件。
参加课堂实习的同学必须以严肃认真的科学态度和强烈的责任心进行实验。
实验中凡是观察到的现象都必须如实记录。
实验完成后，应及时撰写实验报告交给教师。
二、实验室规则为了保证实验的正常进行和培养良好的实验作风，必须遵守下列规则：1．实验前应做好预习，明确实验目的和要求，了解实验步骤和方法。
2．实验室内应保持安静和整洁。
注意安全，爱护仪器，节约药品，水和电等。
3．实验时遵从教师指导。
实验过程中应思想集中，认真小心地进行操作，严格遵守操作规程。
4．实验完毕后，应把实验台、仪器和药品整理干净，关严水龙头，拉开电闸，关好门窗。
实验一：地球历史上的成煤期和成煤作用2 学时一：目的要求：在中国煤炭科技博物馆的自然陈列馆仔细观察各个展馆的实物标本、图片、表格和视频展示，并认真做好笔记。
重点学习地球历史上生物的进化、成煤期、成煤作用的基本特征，并观察不同煤级各类煤标本，记录其物性特征。
二、实验内容：（一）地球厅和生命起源与进化厅：了解地球的历史演化进程、植物出现的地质年代、板块构造与成煤盆地的关系等等。
要求详细记录地球历史上的主要成煤期，时间段、对应的植物进化情况和古地理概况。
（二）矿物岩石与煤及其他矿产资源厅：通过认真观察图片资料、实物标本和相关视频，详细记录影响成煤作用的主要因子、煤种沉积构造环境的关系，特别是不同煤级的煤标本的宏观特征。
特别是褐煤、烟煤、无烟煤的物性差异和内在联系。
实验二：宏观煤岩类型实习 4 学时一、目的要求：观察各种牌号煤的标本、描述其岩石学特征；要求记录观察到的各种煤岩标本物性特征。
二、实验内容：（一）腐植煤的宏观煤岩类型腐植煤的宏观煤岩类型是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位，包括：镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。
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。
煤田地质学
南屯煤矿井田东起峄山断层，西至马家楼断层与里彦区为界，南部以16层煤－250米水平等高线垂直划分与北宿井田为界，北部以皇甫断层与鲍店和东滩井田相接。
东西长10.5公里，南北倾斜宽5.2公里，面积为54.6平方公里。
矿井由原华东煤炭基本建设公司设计院设计。
井田设计地质储量33019.7万吨，可采储量21465.9万吨。
煤层为石炭二迭纪煤层，可采七层，3上、3、16上、17层全区稳定可采，6、15上、18上层局部可采。
可采煤层总厚度12.54米，其中3上、3层煤总厚8.56米(3上5.35米，3层3.21米)，煤层倾角3～15°。
属低沼气矿井，有煤尘爆炸危险，各煤层均有自然发火倾向。
矿井生产能力年产150万吨，年工作日300天，日产5000吨，矿井服务年限150年，第一水平85年。
南屯煤矿是兖矿集团下属煤矿，位于兖州煤田的南部。
煤炭储量 1.36亿吨年生产能力 240万吨建矿时间 1966年投产时间 1973年煤层状态主采煤层分为两个分层煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。
煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。
在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等，在煤层中还可以发现植物化石，所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成。
煤的成因分类主要分为由高等植物生成的腐殖煤和由低等植物生成的腐泥类，以及由上述两类混合形成的腐殖腐泥煤和腐泥腐殖煤以及残殖煤5大类。
其中以腐殖煤在地球上的比例最多，约占全部煤的95%以上。
各类煤的基本特性如下。
腐殖煤古代高等植物死亡后，其残骸堆积在空气不太充足的低地沼泽中，产生不完全的氧化分解作用（称为半败作用），随后，由于死亡植物残骸的不断堆积，它们完全与空气隔绝而氧气停止进入，这时植物残骸依靠本身含有的氧而发生厌氧细菌的分解作用，从而开始脱水、去羧基（-COOH），放出二氧化碳、水及甲烷等气体，使残骸的碳含量相对增高，氧和氢含量则逐渐减少，形成了一种凝胶状的物质，这种物质称为泥炭。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 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
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。
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
地受到盆地构造 格架和构造演化的控制。
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。
（）煤田和煤产地
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
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 降的区域，其周围或几个侧面为相对隆起区或剥蚀区。
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
型沉积盆地的边缘地带，常见：随着沉积盆地的演化，含煤层段 和聚煤带在盆地范围内发生时空迁移，含煤层序和非含煤层序在
时间和空间上相互交替，共同构成盆地的地层格架。
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 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
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 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
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据的一个低洼区，或者是 断陷区或者是坳陷区，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。 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
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。
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。 （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。
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。
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。