能源地质学答案上课讲义

能源地质学答案

一、简答题

1、在显微镜下如何区分和鉴别煤的三大类有机显微组分？

镜质组

镜质组是由成煤植物的木质纤维组织，经腐植化作用和凝胶化作用而形成的显微组分组。在低煤化烟煤中，镜质组的透光色为橙色一橙红色，油浸反射光下呈深灰色，无突起。随煤化程度增加，反射力增大，反射色变浅，可由深灰色变为白色；透光色变深，可由橙红色变为棕色，直至不透明；正交偏光下光学各向异性明显增强。镜质组有时具弱荧光性。

惰质组

主要由成煤植物的木质纤维组织受丝炭化作用转化形成的显微组分组。油浸反射光下呈灰白色一亮白色或亮黄白色，反射力强，中高突起。透射光下呈棕黑色一黑色，微透明或不透明。一般不发荧光。惰质组在煤化作用过程中的光性变化不及镜质组明显。

壳质组

主要来源于高等植物的繁殖器官、保护组织、分泌物和菌藻类，以及与这些物质相关的降解物。从低煤级烟煤到中煤级烟煤，壳质组在透射光下呈柠檬黄色-黄色-桔黄色-红色，大多轮廓清楚，外形特征明显；在油浸反射光下呈灰黑色到深灰色。壳质组具有明显的荧光性。从低煤级烟煤到中煤级烟煤，壳质组在蓝光激发下发绿黄色-亮黄色-橙黄色-褐色荧光，随煤化程度增高，荧光强度减弱，直至消失。

2、简述煤化作用的影响因素

一、温度（煤化作用最重要的影响因素）

（1）当地的大地热流及古地温梯度：盆地地温场；

（2）地球深部岩浆活动，岩浆热的叠加状况；

（3）构造热流场；

（4）放射性物质产生的热；

（5）下伏和共生岩石的导热性能等。

二、时间

在煤化作用中，煤在温度、压力作用下所经历的时间长短，特别是在地质上的时间延续，都是不可忽视的因素。

时间因素在较高的温度下往往更加明显，当温度过低，时间因素就不易起作用了。

三、压力：

压力的双重特点

①在构造压应力作用下，剪切与拉伸能使芳香族单元层沿石墨形成的方向更加排列有序，这在半石墨化、石墨化阶段表现的更为明显。

②静压力使煤的孔隙率和水分降低、比重增加，还促使芳香族稠环平行于层面作有规则的排列。

③构造应力影响到反射率值及镜质组的各向异性，其光性也发生变化。

3、断陷型聚煤盆地特点是什么？

①沉降中心靠近盆缘断裂一侧；②盆地中心与沉降中心、沉积中心不一致，沉积中心与沉降中心基本一致；③充填沉积具有间歇性，断裂控制沉积充填；④构造-岩相式样复杂；地层构成具有双层结构（活动与稳定）；⑤煤层变化快，

对比困难；⑥聚煤区沿盆地走向展布，倾向上呈犬牙交错状；⑦地层在盆地边缘呈扩张超覆与退缩分化特点；⑧有的盆地具有陡坡与缓坡带。

4、简述煤的形成条件？

煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互配合，才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。这些条件包括：

①大量植物的持续繁殖 (生物、气候的影响)②温湿的古气候条件。

③积水沼泽的古地理条件。④缓慢沉降的地壳运动条件。

5、镜质组反射率作为煤化程度指标的优点？

1、表现在随煤化程度的加深具有明显现律性单向变化，变化规律有较好的重现性和可比性；

2、该指标的变化值能较精确地加以确定，测定的技术方法简便、易行；

3、镜质组反射率指标不受煤岩成分、灰分、煤样代表性的影响，而且受还原程度的影响也很小。

二、论述题

1、试述引起煤层形态和厚度变化的主要地质因素。

引起煤厚变化的原因可分为原生变化和后生变化两大类。

(1)煤层厚度的原生变化是指泥炭层堆积过程中造成的煤层厚度变化，主要包括以下3种因素：①地壳不均衡沉降:煤层厚度变化具有明显的方向性与分带性，煤层顶底板均不平坦，煤的灰分含量高。②沉积环境及泥炭沼泽基底不平:煤层顶平底不平，厚度变化急剧且不规则。③同生冲蚀:冲蚀沉积物一般为砂岩、粉砂岩，并与煤层有共同的顶板，冲蚀面积不大，深度不深，很少将煤层切断，冲蚀带在平面上呈弯曲带状分布。

(2)煤层厚度的后生变化是指泥炭层被新的沉积物覆盖以后，由于河流冲蚀、构造变动、岩浆侵入等后期地质作用所引起的煤层形态和煤层厚度的变化，包括以下3种因素：①后生冲蚀:冲蚀波及范围较广，不仅煤层受到冲蚀，顶板也遭到破坏，冲蚀带附近煤光泽暗淡，后生裂隙发育。②构造变动:煤层有时穿插到顶底板岩石的裂隙内；煤层原生结构被破坏，变成鳞片状、碎粒状。③岩浆侵入:煤层原生结构、煤质遭到破坏，甚至大片煤层被吞蚀或变成天然焦。

2、试述地质历史上各聚煤期及煤炭资源分布格局。

中国的聚煤期有：早石炭纪、晚石炭纪－早二叠纪、晚二叠纪、晚三叠纪、早、中侏罗纪、晚侏罗纪－早白垩纪和第三纪。以晚石炭纪-早二叠纪，晚二叠纪，早、中侏罗纪和晚侏罗纪-早白垩纪的聚煤作用最强。

聚煤区有①华北石炭二叠纪聚煤区；②东北侏罗纪—白垩纪聚煤区；③西北侏罗纪聚煤区；④华南二叠纪聚煤区（秦岭淮阳山脉以南，龙门山、横断山脉以东）；⑤台湾新近纪聚煤区；⑥西藏滇西二叠纪、新近纪聚煤区。

煤炭资源分布格局

(一) 煤炭资源与地区的经济发达程度呈逆向分布

我国煤炭资源在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫。我国煤炭资源赋存丰度与地区经济发达程度呈逆向分布的特点，使煤炭基地远离了煤炭消费市场，远离了煤炭消费中心，从而加剧了远距离输送煤炭的压力，带来了一系列问题和困难。随着今后经济高速发展，用煤量日益增大，加之煤炭生产重心西移，运距还要加长，压力还会增大。因此，运输已成为而且还将进一步成为制约煤炭工业发展，影响国民经济快速增长的重要因素。为此，国家必须高

度重视煤炭运输问题。只有方便的交通运输，才能使煤炭顺利进入消费市场，满足各方面的需要，保证我国国民经济快速、持续、健康地向前发展。

(二) 煤炭资源与水资源呈逆向分布

我国水资源比较贫乏，而且地域分布不均衡，南北差异很大。由于煤炭资源过度集中，并与水资源呈逆向分布，不仅给当地的煤炭生产发展带来了重要影响，而且解决不好，还将制约整个煤炭工业的长远发展，影响煤炭的长期供应问题。因此，开发这一地区的煤炭资源，除了运输困难以外，还突出地存在煤炭生产和煤炭洗选过程中的工业用水和民用水源问题。同时，由于大规模的采矿活动和加大用水，必然要使本来就很脆弱的生态环境进一步恶化，使本来已经得到控制的沙漠继续向外蔓延。因此，国家在制订开发规划时，一定要综合考虑矿区水源、外运能力、环境保护和人口容量等诸多因素，将其控制在一个协调、适度的发展规模上。这样，才有利于全面推进，健康发展。

(三) 优质动力煤丰富，优质无烟煤和优质炼焦用煤不多

我国煤类齐全，从褐煤到无烟煤各个煤化阶段的煤都有赋存，能为各工业部门提供冶金、化工、气化、动力等各种用途的煤源。但各煤类的数量不均衡，地区间的差别也很大。我国虽然煤类齐全，但真正具有潜力的是低变质烟煤，而优质无烟煤和优质炼焦用煤都不多，属于稀缺煤种，应当引起各方面的高度重视，采取有效措施，切实加强保护和合理开发利用。

(四) 煤层埋藏较深，适于露天开采的储量很少，适于露天开采的中、高变质煤更少

与世界主要产煤国家比较而言，我国煤层埋藏较深。同时，由于沉积环境和成煤条件等多种地质因素的影响，我国多以薄—中厚煤层为主，巨厚煤层很少。因此可以作为露天开采的储量甚微。露天开采效率高、成本低、生产安全、经济效益好，适于露天开采的储量，应该充分利用，加大开发规模。因此今后在规划煤炭生产建设时，必须从我国这一具体特点出发，打破行业界线，冲破条块分割，鼓励煤矿办电厂，变运煤为输电。在建设露天煤矿的同时，同步建设坑口电站，实行就地转化、煤电联营。这样，不仅加快了露天采煤的发展，而且还可以减轻运输压力，促进煤矿企业优化产业结构，提高经济效益和环境效益。煤矿办电是保证煤炭工业健康发展的重要途径之一，国家有关部门应该大力提倡和支持。

(五) 共伴生矿产种类多，资源丰富

我国含煤地层和煤层中的共生、伴生矿产种类很多。含煤地层中有高岭岩(土)、耐火粘土、铝土矿、膨润土、硅藻土、油页岩、石墨、硫铁矿、石膏、硬石膏、石英砂岩和煤成气等；煤层中除有煤层气(瓦斯)外，还有镓、锗、铀、钍、钒等微量元素和稀土金属元素；含煤地层的基底和盖层中有石灰岩、大理岩、岩盐、矿泉水和泥炭等，共30多种，分布广泛，储量丰富。有些矿种还是我国的优势资源。以往由于受计划经济体制的影响，煤炭开发企业以开采煤炭为主，因此对其共生、伴生的矿产资源研究得不多，开发利用很少。近年来虽然已开始重视，但终因起步晚，基础差，目前仅对少数常见矿产进行部分开发。而且开采出来的矿石，多处于粗加工阶段，离市场要求的高纯、超细、超白、改性、活化等目标，相差甚远。煤矿开发利用共生、伴生矿产资源的条件十分优越。因为不少有益矿产都是以煤层夹矸或顶、底板出现的，有的虽然单独成层存在，但距煤层不很远，利用采煤的技术和设备，略加改造生产和运输系统，就可以随着采煤附带或单独开采出来。不但可以大量节省投资，充分