煤地質(zhì)學期末復習重點題型整理

1、一、名詞解釋1、泥炭化作用：高等植物死亡后，變成泥炭的生物化學作用過程稱為泥炭化作用。2、凝膠化作用：凝膠化作用是指植物的主要組成部分在泥炭化作用中經(jīng)過生物化學變化和物理化學變化，形成以腐殖酸和瀝青質(zhì)為主要成分的膠體物質(zhì)（凝膠和溶膠）的過程。3、絲炭化作用：由于氧化作用和脫氫、脫水作用，在弱氧化及還原條件下，形成貧氫富炭的絲炭的過程。4、殘植化作用：在泥炭化作用過程中的水介質(zhì)流動通暢、經(jīng)常有新鮮氧氣供給的條件下，凝膠化作用和絲炭化作用的產(chǎn)物被先分解破壞并不斷被流水帶走，使植物殘體中的穩(wěn)定組分大量地集中形成殘植煤的過程。5、腐泥化作用：低等植物(藻類)和浮游生物遺體在滯流還原環(huán)境和厭氧微生物參與

2、下，經(jīng)過復雜的生物化學變化形成的富含水分的有機軟泥(腐泥) 的過程稱為腐泥化作用。6、煤化作用的階段：當泥炭形成后，由于沉積盆地的沉降，泥炭被埋藏于深處，在溫度、壓力增高等物理、化學作用下，形成褐煤、煙煤、無煙煤、變無煙煤，稱為=7、希爾特定律：煤的變質(zhì)程度隨埋藏深度的加深而增高稱為希爾特定律。8、深成變質(zhì)作用：是指煤層因沉降而埋藏于地下深處，由于地熱及在上覆巖系靜壓力作用下所發(fā)生的變質(zhì)作用9、巖漿變質(zhì)作用：由于巖漿熱、揮發(fā)分氣體和壓力的影響，引起煤的變質(zhì)程度增高的作用。10、區(qū)域巖漿熱力變質(zhì)作用：這些深成侵入體雖有時離煤層或含煤巖系有一定的距離，但由于其巨大的熱能的影響，足以使煤發(fā)生區(qū)域性變

3、質(zhì)，所以又稱為區(qū)域熱力變質(zhì)作用11.接觸變質(zhì)作用：是指各種巖床、巖墻、巖脈等淺成巖體侵入或接近煤層，這些侵入體的熱能使煤層達1000以上而發(fā)生變質(zhì)。12、自旋回：主要是指在一沉積體系內(nèi)部，由于能量和沉積補給物質(zhì)的再分配，沉積體系的總沉積能量和補給物質(zhì)未發(fā)生變化。13、聚煤盆地：是指原始含煤沉積盆地，聚煤盆地可以保持其原始沉積盆地的基本面貌，但大多數(shù)由于后期構造變動和剝蝕作用而被分割為一系列后期構造盆地。14、腐質(zhì)煤高等植物遺體在泥炭沼澤中,經(jīng)成煤作用轉(zhuǎn)變而成的煤。15、腐泥煤湖澤、泄湖中的藻類等浮游生物在還原環(huán)境下經(jīng)過腐解形成的煤。16、腐植腐泥煤原始物質(zhì)為高等植物和低等植物共同形成的煤，為腐

4、植煤和腐泥煤的過渡類型。 17、成煤作用煤是植物遺體經(jīng)過復雜的生物、地球化學、物理化學作用轉(zhuǎn)變而成的。從植物死亡、堆積到轉(zhuǎn)變成為煤是經(jīng)過一系列的演化過程的，這個過程稱為成煤作用。18、煤的工業(yè)分析：是評價煤的基本依據(jù)。它包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率和固定碳四個項目的測定。19、成巖作用由泥炭經(jīng)過物理化學作用形成年青褐煤的過程，稱為煤的成巖作用。 20、變質(zhì)作用年青褐煤，在較高的溫度、壓力及較長地質(zhì)時間等因素的作用下，進一步發(fā)生物理化學變化，變成老褐煤(亮褐煤)、煙煤、無煙煤、變無煙煤的過程。 22、聚煤盆地：原始含煤沉積盆地，聚煤盆地可以保持其原始沉積盆地的基本

5、面貌，但大多數(shù)由于后期構造變動和剝蝕作用而被分割為一系列后期構造盆地23、富煤帶：是指同一煤炭剖面中煤層發(fā)育較好、相對富集的塊段，在空間上呈帶狀分布的特點。即是說的是出現(xiàn)于一定的古地理、古構造部位的煤層相對富集帶。 24、富煤中心：是指在富煤帶內(nèi)煤層總厚較大的部位或聚煤作用長期持續(xù)發(fā)育的部位，也稱富煤帶最富的部位。25、生長斷層:聚煤盆地內(nèi)的生長斷層主要是指分布于沉積蓋層中的大量低級別同沉積斷裂，是發(fā)育于未固結沉積物中的塑性變形26、煤的變質(zhì)梯度：指煤在地殼恒溫層之下，每加深100m煤變質(zhì)程度增高的幅度二、填空1、泥炭沼澤的類型：按照泥炭沼澤表面形態(tài)和水源補給以及養(yǎng)分和植被等特征劃分

6、：低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤、高位泥炭沼澤； 按植被生長情況劃分：草本沼澤、泥炭蘚沼澤、木本沼澤； 依據(jù)沼澤的水動力條件分類：閉流沼澤、覆水沼澤、泥炭沼澤； 依據(jù)水介質(zhì)的鹽度分類：淡水沼澤、半咸水沼澤和咸水沼澤；依據(jù)成因環(huán)境分類：河漫沼澤、湖成沼澤、濱海沼澤。2、泥炭的有機組分主要包括以下幾個部分：1）腐殖酸;2）瀝青質(zhì);3）未分解或未完全分解的纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)和木質(zhì)素；4）變化不大的穩(wěn)定組分，如角質(zhì)膜、樹脂，孢粉3、煤化作用的因素：溫度、時間、壓力。4、煤的變質(zhì)劃分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用（區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用）、動力變質(zhì)作用5、煤的裂隙：內(nèi)生裂隙、外生裂隙6、煤的結

7、構分為原生結構（條帶狀結構、線理狀結構、凸鏡狀結構、均一狀結構、粒狀結構、葉片狀結構、木質(zhì)狀結構、纖維狀結構）次生結構(碎裂結構、碎粒結構、糜棱結構) 煤的構造（層狀構造、塊狀構造）7、腐殖煤的宏觀煤巖成分是包括：鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭8、宏觀煤巖類型分為：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤9、煤的有機顯微組分可劃分為三大組：鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰性組10、煤中的物質(zhì)按來源可分為：原生礦物、同生礦物、后生礦物11、煤中有機質(zhì)及其元素組成：碳、氫、氧、氮、硫、磷12、煤中無機質(zhì)有水分、礦物質(zhì)和煤灰、煤中稀有分散元素13、根據(jù)聚煤盆地形成的動力條件可分為：拗陷型、斷陷型和構造侵蝕型 三種基本類型三

8、、判斷1、含煤巖系的頂、底界面不都是等時性界面，可以是穿時的。 2、宏觀煤巖類型分為光亮型煤（80%）、半亮型煤（50%-80%）、半暗型煤（20%-50%）和暗淡型煤（20%） 四、簡答1、泥炭沼澤形成的自然地理、地貌條件： 1）首先，緩慢沉降的低洼地帶，有利于水的匯聚不利于水的排泄，由于基底的緩慢沉降，使地下水位能夠保持緩慢速度持續(xù)抬升;-構造條件 2）其次，泥炭沼澤發(fā)育地區(qū)大多與活動能量大的水體（江、河、湖、海）間以一定形式的保護屏障被相對隔離的地帶，如海灣瀉湖地帶、廢棄河道等;-水文條件3）再次，泥炭沼澤發(fā)育地帶，大多為地表地形高差變化不大且地表

9、寬緩低平能量低的地帶。-地貌條件 2、煤的成因分類 大 類  類 型 腐植類  腐 植 類-凝膠質(zhì)煤組、絲炭質(zhì)煤組、類脂質(zhì)煤組  殘 植 煤-角質(zhì)殘植煤、樹皮殘植煤、孢子殘植煤、樹脂殘植煤 腐植腐泥類 腐植腐泥煤-燭煤、煤精 腐泥類  腐 泥 煤-藻煤、膠泥煤3、煤的變質(zhì)作用類型 答：在煤化作用過程中，熱增溫對煤的變質(zhì)起著主導作用。由于引起煤變質(zhì)的熱源和增熱的方式及變質(zhì)特征的不同，將煤的變質(zhì)劃分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用（區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用）、動力變

10、質(zhì)作用。 4、區(qū)域巖漿熱力變質(zhì)作用 (1) 煤變質(zhì)的垂直分帶明顯，變質(zhì)帶厚度及平面寬度都較小。 (2)這種變質(zhì)作用所產(chǎn)生的變質(zhì)帶，在平面上的展布特征與煤系和上覆巖系等厚線的展布無關，而與深成巖體分布有一定關系,圍繞巖體展布。 (3)煤的變質(zhì)程度決定于巖體大小，以及與巖體距離的遠近。 5、接觸變質(zhì)作用特征 (1)在侵入體與煤層接觸帶附近，常有不規(guī)則的天然焦出現(xiàn)，這是接觸變質(zhì)的特征性產(chǎn)物。 (2)經(jīng)接觸變質(zhì)作用的煤，顏色變淺，比重增大，灰分增高，揮發(fā)分和發(fā)熱量降低，粘結性消失，愈近巖體愈明顯。 (3)在接觸帶

11、中，煤的鏡質(zhì)組因經(jīng)受高溫溶解時氣體逸出而具氣孔狀構造，形成多氣孔和溝槽的天然焦，其最大反射率和各向異性隨溫度提高而增大。 (4)在接觸帶附近，常常存在規(guī)模較小且不規(guī)則的局部煤質(zhì)分帶現(xiàn)象。 6、中國煤炭分類國家標準將中國煤分為14大類 無煙煤，貧煤，貧瘦煤，瘦煤，焦煤，13焦煤，肥煤，氣肥煤，氣煤，12中粘煤，弱粘煤，不粘煤，長焰煤，褐煤 7、為保證焦炭的質(zhì)量，對煉焦用煤有如下要求1）有較強的結焦性和粘結性:配煤后的膠質(zhì)層厚度Y為16-20mm為佳2）煤的灰分要低：煤焦配煤的灰分Ad小于等于10%為宜 3）煤的硫分要低：煉焦配煤后的硫含量St,d

12、小于等于1.2%4）配煤的揮發(fā)分要合適： 一般配煤的揮發(fā)分Vdaf為28-32%較合適5）其他指標要求：要求配煤總水分Mt在7%10%之間，粒度要求小于3mm占80%以上 8、煤系旋回結構的成因分析 煤系旋回結構形成的原因主要有沉積成因、構造成因及氣候變化成因。  積作用因素是指在一種沉積體系內(nèi)部，其沉積、搬運能量所發(fā)生的周期性變化。 氣候的周期性變化，所形成的旋回結構也是多樣的。 地殼運動因素引起的旋回結構往往分布范圍較廣規(guī)模較大 9、油頁巖形成的沉積環(huán)境 一般認為，油頁巖主要為還原環(huán)境的靜水沉積，主要有以下三種

13、沉積環(huán)境： （1）大型的內(nèi)陸湖成盆地：主要屬于泥灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r型，伴生沉積的還有火山凝灰?guī)r和鹽類。 （2）淺海陸棚環(huán)境：此種地帶往往為大面積穩(wěn)定薄層油頁巖的形成提供了良好的條件。油頁巖大多屬于黏土類和硅質(zhì)類型，也可以為碳酸鹽巖型。世界上多為黑色頁巖沉積。  （3）小型湖泊、沼澤及伴生沼澤的瀉湖環(huán)境：此種地帶往往形成與煤系伴生的油頁巖。且大多位于煤層層位以上 五、論述題1、植物演化與成煤作用的關系  植物界可分為低等植物和高等植物兩大類別。屬于低等植物的有藻類和菌類，存在于元古代到早泥盆世，為植物發(fā)展演化的菌藻類植物時期。&#

14、160;高等植物是由低等植物歷經(jīng)長期演變而來的，在形體結構和生理功能特征上都比低等植物更加復雜。 成煤作用也就具有階段性：原因在于植物演化與成煤作用具有密切關系，而植物演化具有明顯的階段性。 （1）菌藻類植物時代  元古代到早泥盆世為低等植物發(fā)育時代。因此不可能有大規(guī)模的聚煤作用發(fā)生。由低等植物經(jīng)過一系列變化形成的煤，其灰分很高，有一定的發(fā)熱量。這類煤稱為“石煤”。 （2）裸蕨植物時代  晚志留世至早中泥盆世為世界上最古老的陸生植物時代。植物由水生到陸生的轉(zhuǎn)化過程，是植物由低等向高等發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折時期。裸蕨類植物是地質(zhì)歷史上最早的陸生植物，僅能

15、適宜濱海潮濕低地。其高度不足1m，裸厥植物仍然是比較原始的植物。 （3）蕨類、種子蕨類植物時代  晚泥盆世至晚二疊世早期，是高等植物發(fā)育、發(fā)展和演化的最重要的時期，以孢子植物蕨類和裸子植物的種子蕨為主。這個時期的氣候條件是溫暖、潮濕，適合植物生長，在全球范圍內(nèi)比較一致。 石炭-二疊紀是全世界范圍內(nèi)最重要的聚煤時期，地勢比較平坦，植物繁盛，聚煤作用強，為第一大聚煤時期，形成了分布廣泛的聚煤盆地和含煤地層。 （4）裸子植物時代  自晚二疊世晚期至中生代，是裸子植物最為繁盛的時代。主要特點是：地球上干旱氣候帶擴大，石炭-二疊紀的植物群逐漸衰落，由蕨類

16、植物進入到裸子植物繁盛時期。 侏羅紀和早白堊世被認為是世界上第二個重要的聚煤期。在我國，侏羅紀是最為重要聚煤時期。 （5）被子植物時代  早白堊世以后至古、新近紀是植物進入到高級發(fā)展的重要階段。但是，這個時期構造活動更加強烈，氣候分帶也更加明顯。這個時期被稱為世界上第三個重要聚煤時期。 地質(zhì)歷史時期的聚煤作用是與地質(zhì)歷史中植物演化密不可分的，植物的演化和發(fā)展決定了聚煤作用的發(fā)生; 4.隨著變質(zhì)程度增高煤的顏色和光澤呈現(xiàn)什么樣的規(guī)律？為什么？ 1）顏色  腐植煤的表色隨煤化程度的增高而變化。褐煤通常為褐色、褐黑色；低中煤化程度

17、的煙煤為黑色;高煤化程度的煙煤為黑色略帶灰色，無煙煤往往為灰黑色，帶有銅黃色或銀白色的色彩。 隨著煤的變質(zhì)程度增高，煤的粉色由淺到深：淺褐深褐褐黑黑色 煤級越高，透光性越差，無煙煤幾乎不透明 隨煤化程度的增高，煤反光色逐漸變淺。 隨煤級增高，熒光減弱，至高煤階熒光消失 2）光澤  隨著煤化程度的增高，各種宏觀煤巖成分的光澤有不同程度的增強。絲炭和暗煤的光澤變化小，而鏡煤和較純凈的亮煤變化明顯。因此，根據(jù)鏡煤或較純凈亮煤的光澤可以判斷煤級： 年輕褐煤：無光澤；老褐煤：蠟狀光澤或弱的瀝青光澤；低煤級煙煤：瀝青光澤、弱玻璃光澤；中

18、煤級煙煤：強玻璃光澤；高級煙煤：金剛光澤；無煙煤：半金屬光澤。2、植物殘骸的堆積方式（理論或?qū)W說） （1）原地生成說或稱為“原地堆積說” 原地生成說認為，造煤植物的殘骸堆積于植物繁衍生存的泥炭沼澤內(nèi)，沒有經(jīng)過搬運，在原地堆積并轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵浚罱K成煤。1.代泥炭沼澤（濕地）繁殖大量植物，植物遺體在原地變成泥炭，且沒有發(fā)現(xiàn)被搬運的跡象； 煤層底板的沼澤相粘土巖中常有垂直的根系化石，表明這里為植物生長的土壤； 煤層中陸源碎屑礦物比較少； 大多數(shù)煤層厚度在大面積范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，說明當時成煤環(huán)境是一種穩(wěn)定的環(huán)境。煤層可以作為標志層進行大范圍對比。 

19、;（2）異地生成說（異地堆積說） 異地生成說認為，泥炭層形成的地方，即植物殘體大量堆積的地方并不是成煤植物生長的地方，植物殘體從生長地經(jīng)過長距離搬運后，再在淺水盆地、瀉湖、三角洲地帶堆積而成。 主要依據(jù)是 在現(xiàn)代的三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)，?？梢姷綇纳嫌卧忌謪^(qū)帶來的大量漂木， 在湖泊中見到漂浮的泥炭層， 3.些煤田內(nèi)曾見有樹根朝上倒置的樹化石， 煤中混有大量礦物雜質(zhì)， 煤層底板巖性與煤層在沉積上有大的差異，如煤層底板為石灰?guī)r等化學沉積等。 （3）微異地生成說（或稱“亞原地生成說”） 泥炭沼澤

20、內(nèi)部植物殘體、部分泥炭受沖刷搬運并重新堆積的現(xiàn)象比較常見。如河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤受河水泛濫的影響，以及濱海沼澤受海潮、風暴潮的影響，都可能造成沼澤內(nèi)部的局部搬運和重新堆積現(xiàn)象。這種現(xiàn)象基本仍屬于原地生成范疇，一般稱為“微異地生成”或“亞原地生成”    在微異地生成的煤片中，常見植物結構組分破碎、局部微細斜層理和微波狀細層理等特征，以及各種煤巖顯微組分的碎屑體和原有植物組織的氧化現(xiàn)象和大量礦物雜質(zhì)的混入等。 3、煤化作用躍變 1）第一次躍變（）：發(fā)生在長焰煤開始階段 (Cdaf=7580，Vdaf43，鏡質(zhì)體反射率Ro

21、max0.6)，與石油開始形成階段相當。即與生油階段相當。特點是：發(fā)生瀝青化作用，生成瀝青質(zhì)。隨煤化程度的提高，各種含氧官能團逐漸脫落，在Rom0.6以前主要析出CO2和H2O；當煤化作用達到Rom0.50.6階段，芳香核稠環(huán)上開始脫落脂肪族和脂肪族官能團和側鏈，形成以甲烷為主的揮發(fā)物，于是開始了生成瀝青質(zhì)的瀝青化作用。 2）第二次煤化躍變（）出現(xiàn)在肥煤到焦煤階段      （Cdaf87，Vdaf29， Romax1.3。鏡質(zhì)體反射率Romax1.3）對應于石油的“死油線” 特點： 煤中甲烷的大量逸出，

22、釋放出大量的氫。富氫的側鏈和鍵的大量縮短及減少；  的比重下降到最小值；  煤的顯微孔隙度逐漸縮小，水分減少。  熱量則升高到最大值(這是和鏡質(zhì)組的硬度、密度的最小值，以及煉焦時可塑性最大值相一致)； 焦煤階段，由于化學結構的變化，水分含量（主要是內(nèi)在水分）又有所回升； 煤的物理、工藝性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)折：耐磨性、焦化流動性、粘結性、內(nèi)生裂隙數(shù)目等都達到極大值，內(nèi)面積、濕潤熱等達到最小值。稱為煤化作用轉(zhuǎn)折。 第二次躍變的結果-煤化臺階：殼質(zhì)組與鏡質(zhì)組在顏色、突起、反射率等的差異愈加變小。因此，殼質(zhì)組從Vdaf=2922這一階段的明顯變化又稱為煤化臺階。 生油生氣：本階段與油氣形成的深成階段后期(即熱裂解氣開始形成階段)相當，石油烴轉(zhuǎn)化為氣體烴，因此它對應于石油的“死亡線” 。 （3）第三次躍變（）發(fā)生于煙煤變?yōu)闊o煙煤階段 （Cdaf=91，Vdaf8，Romax2.5）。煤化作用的第三次躍變以后，就是有人稱為無煙煤化作用和半石墨化作用