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巨厚煤层的形成条件地质与环境学院煤及煤层气工程1202班袁淑慧1209010202论文摘要：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。成煤作用既受到剥蚀区位置、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论文关键词：厚煤层、成煤作用1、引言煤层是由泥炭层转化而来的，泥炭沼泽可以发育于各种各样的沉积环境，形成的煤层也可以赋存于各种不同的沉积序列。泥炭的堆积必须具备下列条件：植物的大量繁殖，这是泥炭的物质来源，沼泽水位的逐步抬升，以避免有机质的氧化分解，碎屑沉积物的贫乏，以保证泥炭质量。只有泥炭层堆积界面的增高和沼泽水面的抬升保持均衡，泥炭层才能不断增厚。这种均衡状态一旦遭到破坏，泥炭的堆积过程就随之终止。2、宏观控制成煤条件2.1古地理环境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。成煤作用既受到剥蚀区位置、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。2.2古构造因素对成煤作用的制约古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素。①从构造观点出发，可以把聚煤盆地看作一种特殊的构造形迹，即是说聚煤盆地在大地构造格架中占据一定部位，具有一定的几何形态和构造样式，与周围的其它各种构造形迹有着成生联系，可以归入某种构造体系。聚煤盆地是特定的区域构造应力场的产物，具有一定的地球动力背景。②地壳的沉降范围、幅度、时期和速度，决定了聚煤盆地的范围、岩系厚度、沉积补偿及沉积相的组成和分布。2.3古气候和古植被的作用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。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。3、泥炭沼泽控制成煤厚度的因素泥炭沼泽基底不平导致煤层增厚、变薄和尖灭是常见的地质现象。泥炭沼泽发育在古侵蚀基准面上时，首先在低洼处生长和堆积了植物形成的泥炭层相互隔离；随着区域性沉降或地下水位抬升，隔离的泥炭沼泽逐渐连成一体，泥炭层在盆地范围内堆积。泥炭沼泽基底不平引起的煤厚变化具有下列主要鉴别特征：①煤层底板或基底岩层界面呈不规则起伏，而煤层顶板界面比较平整，即“顶平底不平”。②煤层厚度变化急剧而不规则，且通常位于含煤岩系剖面的底部或下部。③基底古地形低洼处煤层增厚，向凸起部位变薄或尖灭。煤层的分层或层理被下伏基底岩层界面所截，上下分层呈超覆关系。4、沉积体系和煤层厚度、形态变化特征冲积扇、河流、湖泊、三角洲、障壁岛、碳酸盐台地等沉积体系等各种成煤模式，可以确定沉积环境和煤层特征的关系。冲积扇体系是聚煤盆地的边缘环境；河流体系可区分为曲流河、辫状河和网状河体系。曲流河体系中，泥炭沼泽主要发育于堤后、河道间泛滥盆地和废弃河道上；三角洲体系是由各种亚环境组成的复合体，泥炭沼泽发育于支流间泛滥盆地、间湾和废弃的分流河道和叶体上；泻湖－障壁岛体系中，泥炭沼泽发育于障壁后、潮汐三角洲、潮坪和泻湖填积的泥炭沼泽。5、煤层形态和煤厚变化的同沉积构造控制聚煤盆地基底的不均衡沉降，如基底断块差异性沉陷、同沉积褶皱和断裂对沉积环境的控制，能够对煤层形态和煤层变化产生深刻的影响。①基底断裂系控制的煤层分带我国东北地区晚中生代断陷聚煤盆地大多为不对称半地堑系。盆缘一侧常常发育正断裂，是控制盆地形成和演化的主干基底断裂。盆地基底又往往被走向和横向断裂所切割，形成基底断裂网络。因此，整个煤系形成过程中，基底断块的不均衡沉降控制了沉积环境的配置和演变，相应地煤层形态和煤层厚度显示出沿倾向的分带性和沿走向的分区性。②盆内次级隆起和拗陷所引起的煤厚变化聚煤盆地内部往往发育次级隆起和拗陷，或次级同沉积褶皱，它们对煤层形态和煤层厚度具有不同程度的控制作用。由于构造分异和沉积补偿之间的不同状态，煤层的发育状况亦多种多样。一般情况下，盆地内的次级隆起、同沉积背斜构成蓄水盆地内的浅水地带，沼泽持续发育，出现厚煤层或聚结煤层带，煤层向拗陷部位分岔、尖灭，但也可出现相反的情况，即盆地内的次级拗陷部位，湖沼相持续发育，而隆起部位冲积相发育，并存在频繁的层序间断。③盆内同沉积断裂活动引起的煤厚变化：聚煤盆地内的同沉积断型活动可以造成含煤岩系厚度和岩相的显著变化，导致煤层形态和厚度的突变。在泥炭堆积最有利的地段，可以形成厚煤带。厚煤带沿断层走向延伸，横越断层则迅速变薄，分岔或尖灭。由于断层的不断生成，已形成的泥炭层又被切割，两盘煤层层位、厚度难以对接。参考文献：李增学编.2009.煤地质学.北京：地质出版社