00 煤田与油气地质学

2019/8/161煤地质学（煤田地质学）曾凡桂，13509735070，[e-mail]太原理工大学地球科学与工程系2019/8/162煤地质学绪论2019/8/163绪论1中国煤炭资源分布的特点1.1地理分布的不均衡性中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，成煤期多，储量大，分布广，煤种齐全，开发条件较好。各省区按煤炭资源总储量排序依次为：新疆、内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、贵州、河北、河南、山东等省区。其中，新疆、内蒙古、山西三省区约占70％。DistributionofCoalResourceinChinaDistributionofCoalResourceinChina2019/8/166绪论1.2煤炭资源在能源体系中的地位(1)资源量煤炭资源量占化石能源的95%以上，探明煤炭资源量占化石能源的90%以上，我国煤炭资源的潜在价值是石油和天然气潜在价值总和的60倍。（2）能源消费几十年来，煤炭在我国能源消费构成中一直占70%以上的比重。即使到2050年，煤炭在我国能源构成中的比重仍占50%以上。在相当长的时期内，煤炭在我国能源消费构成中的主导地位不会发生根本变。China'scoalproductionsfrom1949to2009Anthracite&BituminousCoal:411321Mt,SubbituminousCoal&Lignite:414680Mt,Total:826001Mt.China:A&B:62200Mt,S&L:52300Mt,T:114500Mt.ProvedCoalReservesoftheWorldin2008•Coalisanaggregateofheterogeneoussubstancescomposedoforganicandinorganicmaterials.Theorganicmaterialsarederivedmainlyfromplantremainswhichhaveundergonevariousdegreesofdecompositioninpeatswampsandphysicalandchemicalalterationafterburial.1Introduction【Definitionofcoal】10绪论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》1986年杨起院士著《煤地质学进展》2005年山东科大编写《煤地质学》总体上更新缓慢、进展不大。1Introduction•coalinitsdifferentformsofappearancecanbeattributedtoahighnumberofscientificdisciplines(vanKrevelen):•theorganicsedimenttogeology;•therockincludingorganicmatterandmineralstopetrology;•theplantdebristopaleontology;•theorganicmacromoleculetoorganicchemistry;•thesolidwithdistinctinternalsurfacestructuretophysics;•thereactionbehaviorandperformanceinconversionandutilizationprocessestophysicalchemistryandawholerangeoffieldsinengineering2019/8/1612绪论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根据研究的属性和手段的差别，可分为两个方面：①将煤作为一种岩石：运用岩石学的研究方法，通过各种物理属性(如不同光性特征等)，研究煤的物理组成和类型--煤岩学；2019/8/1613绪论②煤的化学分析借助煤的化学属性，运用化学分析的方法，研究煤的有机和无机组分的化学工艺特征和组成，研究煤质特征及工业利用评价等，因而逐渐形成若干独立的学科，如煤化学、煤工艺学、煤质学，煤地球化学等。这一领域的研究，正在开拓着充分合理地利用煤炭资源的新途径，以及许多现代技术的研究方法。2019/8/1614绪论（2）成煤作用的研究主要研究由植物转变成煤的成煤作用，研究这一复杂的作用过程。为煤质评价和煤种、煤质预测提供科学依据；为探寻和开发煤炭资源新用途服务。2019/8/1615绪论成煤作用是煤地质学的重点研究内容：①研究形成煤的一系列作用及过程；②研究成煤作用不同阶段的特征、条件、影响因素及演化过程；③阐明煤的形成与研究的成因特征；④研究煤的不同成因类型、煤种、煤变质规律。实际上是两个作用：植物物质形成泥炭、腐泥的一系列作用；形成煤的成岩和变质作用。2019/8/1616绪论（3）煤层及煤系沉积学研究-成煤沉积体系煤作为沉积成因的固体可燃有机矿产，首先受到沉积学规律的控制。因此，研究煤、煤层、煤系堆积时的沉积作用、沉积体系特征，阐明不同沉积体系的形成演化对煤的物质组成，煤层和煤系的形成及分布的控制，形成了含煤性预测的基础。从沉积学的角度，用沉积学的理论、方法研究煤层、煤系的堆积作用，成煤的盆地水动力机制；研究不同成煤沉积体系演化对煤的物质组成、煤层、煤系形成、分布的控制作用。解决的关键问题：①煤、煤系的沉积机制问题；②对含煤预测提供理论依据。2019/8/1617绪论（4）聚煤盆地的研究煤层、煤系形成时和形成后的演变，特别是构造控制的研究(即影响形成的古构造和影响形变的后期构造)，这些都是含煤性最终预测及评价煤炭资源)开发利用的重要问题。聚煤盆地的形成与演化的控制因素中，大地构造因素起主导作用。为了阐明煤在地壳中的聚集分布规律，就必须研究聚煤盆地的特征、类型及其与大地构造的关系，必须对煤层的赋存变化进行构造预测。这些已日益成为煤田地质学的重要研究方面。2019/8/1618绪论聚煤盆地的研究①成煤古构造研究：煤盆地形成。演化、充填的构造控制作用—主要内容：煤盆地形成、演化、类型及其与大地构造的成因关系，如板块构造与煤盆地的成因关系；②成煤期后的构造研究：煤层、煤系形成后的变形、煤系的保存，特别注重地质构造特征的研究。2019/8/1619绪论（5）煤聚积与分布规律的研究聚煤规律研究是当今煤田地质学指导煤炭资源寻找和预测的基础，它运用多学科手段，在区域地质研究的基础上，借助煤盆地分析方法和原理，研究煤在特定地壳中的聚积和分布规律，从而为有效地开展煤田地质工作、对煤炭资源及其开发利用条件的科学预测提供科学依据。2019/8/1620绪论煤聚积与分布规律的研究运用的相关学科是：构造地质学、沉积学及沉积岩石学、古生物学、区域地质学，以及盆地分析和层序地层学等新的学科理论、方法，研究煤聚积的时空分布规律性。依据的手段：地球物理勘探、计算机技术、实验测试等。2019/8/1621绪论4地学新理论新方法对煤地质学的影响沉积体系分析的理论与方法，给古老的煤地质学带来了新的思路和方法。沉积体系的系统论和从三维空间追踪沉积体的思路，使得煤层作为一种特殊沉积体，其在一个沉积体系中的三维分布及其受整体水动力控制机制分析有了全新的概念。层序地层学在煤田地质研究领域的应用和发展就是当代煤地质沉积学、地层学及相近学科理论和方法的综合运用。层序地层学给煤地质学研究带来了新的思路和方法技术。2019/8/1622绪论主要参考书：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地质出版社杨起等编：中国煤田地质学（上下册），1980，煤炭工业出版社陈家良、邵震杰、秦勇等编著：能源地质2004.3，中国矿业大学出版社