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清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素 版權(quán)信息
- ISBN:9787030687135
- 條形碼:9787030687135 ; 978-7-03-068713-5
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素 內(nèi)容簡介
本書以煤巖、煤質(zhì)、煤類的成因為切入點,采用“點上剖析、面上總結(jié)”研究思路,建立了清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素的研究框架,從原生條件(沉積環(huán)境與泥炭沼澤類型)和煤化作用過程(構(gòu)造-熱演化)兩方面,分析了清潔用煤(液化用煤、氣化用煤、焦化用煤)的形成和演變及其控制因素,劃分了清潔用煤的成因類型,指出了不同清潔用煤成因類型下易形成的清潔用煤類型,歸納總結(jié)了不同成因類型的煤類煤巖煤質(zhì)特征,揭示了不同成因類型的清潔用煤在不同賦煤區(qū)帶中的時空展布,為清潔用煤資源調(diào)查勘查評價及開發(fā)利用提供理論支撐。 本書內(nèi)容豐富、資料翔實,體現(xiàn)了清潔用煤地質(zhì)研究的近期新成果,可供煤炭地質(zhì)和礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域的科技人員和大專院校師生參考、使用。
清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素 目錄
叢書序
前言
**章 緒論 1
**節(jié) 中國煤田地質(zhì)特征 1
一、東北賦煤區(qū) 2
二、華北賦煤區(qū) 2
三、西北賦煤區(qū) 3
四、華南賦煤區(qū) 4
第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展 5
一、沉積環(huán)境研究 6
二、泥炭沼澤類型研究 7
三、構(gòu)造-熱演化研究 9
第三節(jié) 清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素研究框架 11
一、概念 11
二、研究對象及研究范圍 12
三、研究框架 12
四、研究內(nèi)容 15
五、技術(shù)路線與研究方法 17
第二章 沉積環(huán)境的控制作用研究 20
**節(jié) 東北賦煤區(qū) 20
一、沉積環(huán)境演化 20
二、煤巖煤質(zhì)變化 21
三、沉積環(huán)境對煤巖煤質(zhì)控制作用分析 23
第二節(jié) 華北賦煤區(qū) 26
一、沉積環(huán)境演化 26
二、煤巖煤質(zhì)變化 29
三、沉積環(huán)境對煤巖煤質(zhì)控制作用分析 33
四、寧東煤田馬家灘礦區(qū)和紅墩子礦區(qū) 39
第三節(jié) 西北賦煤區(qū) 56
一、沉積環(huán)境演化 56
二、煤巖煤質(zhì)變化 57
三、沉積環(huán)境對煤巖煤質(zhì)控制作用分析 59
第四節(jié) 華南賦煤區(qū) 62
一、沉積環(huán)境演化 62
二、煤巖煤質(zhì)變化 65
三、沉積環(huán)境對煤巖煤質(zhì)控制作用分析 68
第五節(jié) 成煤盆地控制下的沉積環(huán)境對煤巖煤質(zhì)的控制 72
第三章 泥炭沼澤類型的控制作用研究 80
**節(jié) 煤相分析指標(biāo)和方法 80
一、指標(biāo)參數(shù) 81
二、圖解法 81
第二節(jié) 東北賦煤區(qū) 82
一、鶴崗礦區(qū)煤相分析 82
二、鶴崗礦區(qū)泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 95
三、賦煤區(qū)主采煤層泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 96
第三節(jié) 華北賦煤區(qū) 97
一、寧東煤田馬家灘礦區(qū)煤相分析 97
二、魯西南煤田煤相分析 106
三、重點礦區(qū)泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 110
四、賦煤區(qū)主采煤層泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 111
第四節(jié) 西北賦煤區(qū) 115
一、吐哈盆地重點礦區(qū)煤相分析 115
二、吐哈盆地重點礦區(qū)泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 126
三、賦煤區(qū)主采煤層泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 127
第五節(jié) 華南賦煤區(qū)泥炭沼澤類型與煤巖煤質(zhì)的關(guān)系 130
第四章 構(gòu)造-熱演化的控制作用研究 132
**節(jié) 東北賦煤區(qū) 132
一、賦煤區(qū)構(gòu)造格局 132
二、構(gòu)造-熱演化歷程 133
三、煤類分布特征 136
四、構(gòu)造-熱演化對煤類的控制作用分析 137
第二節(jié) 華北賦煤區(qū) 139
一、賦煤區(qū)構(gòu)造格局 139
二、構(gòu)造-熱演化歷程 140
三、煤類分布特征 143
四、構(gòu)造-熱演化對煤類的控制作用分析 144
五、鄂爾多斯盆地構(gòu)造-熱演化對煤類的控制 148
第三節(jié) 西北賦煤區(qū) 155
一、賦煤區(qū)構(gòu)造格局 155
二、構(gòu)造-熱演化歷程 156
三、煤類分布特征 159
四、構(gòu)造-熱演化對煤類的控制作用分析 160
第四節(jié) 華南賦煤區(qū) 162
一、賦煤區(qū)構(gòu)造格局 162
二、構(gòu)造-熱演化歷程 162
三、煤類分布特征 165
四、構(gòu)造-熱演化對煤類的控制作用分析 166
第五章 清潔用煤成因類型劃分及時空分布 169
**節(jié) 清潔用煤賦存特征 169
一、清潔用煤類型劃分 169
二、東北賦煤區(qū)清潔用煤賦存特征 172
三、華北賦煤區(qū)清潔用煤賦存特征 173
四、西北賦煤區(qū)清潔用煤賦存特征 176
五、華南賦煤區(qū)清潔用煤賦存特征 178
第二節(jié) 清潔用煤控制因素的差異性 178
一、沉積環(huán)境差異 178
二、構(gòu)造-熱演化差異 181
三、各因素控制的煤巖煤質(zhì)煤類差異 183
第三節(jié) 清潔用煤成因類型劃分及時空分布 185
一、清潔用煤成因類型劃分 185
二、清潔用煤成因類型分布 188
參考文獻 205
清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素 節(jié)選
**章 緒論 受古植物、古地理、古氣候和古構(gòu)造等條件的制約,我國煤炭資源的形成和演化復(fù)雜多樣,導(dǎo)致我國煤炭的煤巖、煤質(zhì)和煤類特征的差異顯著。煤炭清潔高效利用是我國煤炭工業(yè)的發(fā)展方向,也是21世紀解決能源、資源和環(huán)境問題的重要途徑。煤炭清潔高效利用的可能性,取決于煤炭“質(zhì)量”(煤巖、煤質(zhì)和煤類)特征。查明煤炭質(zhì)量特征,要知其然,知其所以然,清潔用煤賦存規(guī)律與控制因素研究是煤炭清潔高效利用的基礎(chǔ)工作和前提條件。本章總結(jié)了我國四大賦煤區(qū)(東北賦煤區(qū)、華北賦煤區(qū)、西北賦煤區(qū)和華南賦煤區(qū))煤田地質(zhì)基本特征,梳理了清潔用煤形成的控制因素的研究現(xiàn)狀及研究進展,在此基礎(chǔ)上,提出了以煤巖、煤質(zhì)、煤類的成因為切入點,從原生條件(沉積環(huán)境)和煤化作用過程(構(gòu)造-熱演化)兩方面分析清潔用煤的形成條件,查明清潔用煤資源形成的地質(zhì)控制因素,在此基礎(chǔ)上,劃分清潔用煤成因類型的研究思路及框架,為清潔用煤資源潛力調(diào)查評價提供理論支撐。 **節(jié) 中國煤田地質(zhì)特征 通過全國新一輪煤炭資源潛力評價,重新厘定了我國煤炭資源總量為5.90萬億t,已探獲煤炭資源量為2.02萬億t,預(yù)測資源量3.88萬億t(中國煤炭地質(zhì)總局,2016)。 我國含煤盆地多,聚煤期跨度大,成煤時代多,分布廣泛,煤種齊全。在中國地史中主要聚煤期包括早石炭世、晚石炭世、早二疊世、中二疊世、晚二疊世、晚三疊世、早侏羅世、中侏羅世、早白堊世、古近紀、新近紀。其中晚石炭世—早二疊世、晚三疊世、早—中侏羅世和早白堊世四個時期相應(yīng)含煤地層中賦存的煤炭資源占中國煤炭資源總量的98%以上。 受中國大地構(gòu)造背景的控制,中國煤炭資源賦存時空差異顯著,具有復(fù)雜而有序的分區(qū)、分帶特征。我國四大賦煤區(qū)的主要成煤時代、成煤環(huán)境、成煤模式及后期的演化歷程各異,導(dǎo)致煤炭資源的煤巖、煤質(zhì)和煤類特征差異顯著。煤炭資源的煤巖、煤質(zhì)和煤類特征決定了煤炭清潔高效利用,煤炭地質(zhì)特征是煤炭清潔高效利用的基礎(chǔ)和前提。 一、東北賦煤區(qū) 東北賦煤區(qū)位于我國東北部,其東、北、西界為國界,南為陰山—燕山及遼東灣一線,面積約154.5萬km2。含煤面積7.03萬km2,探獲資源量為3464億t,預(yù)測資源量為1548億t,煤炭資源量約占全國總資源量的8.49%。 東北賦煤區(qū)的聚煤期主要為早—中侏羅世、早白堊世及古近紀,其中,下白堊統(tǒng)為該區(qū)*重要的含煤地層,多以斷陷盆地群的形式分布于海拉爾、二連及三江-穆棱等含煤盆地內(nèi),盆地中常有厚到巨厚煤層賦存。 區(qū)內(nèi)聚煤環(huán)境除黑龍江東北部有一部分晚侏羅世—早白堊世的海陸交互相沉積外,其余均為陸相沉積。聚煤盆地類型主要為斷陷型,受盆緣主干斷裂控制呈北東至北北東向展布;煤層層數(shù)多、厚度大且較穩(wěn)定,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜;煤系與火山碎屑巖沉積關(guān)系密切。 區(qū)內(nèi)早白堊世煤幾乎全為腐殖煤,顯微組分中,鏡質(zhì)組(腐殖組)含量高,其含量一般都在85%以上,而惰質(zhì)組含量一般不超過15%。煤質(zhì)特征以低灰-中灰、低硫煤為主,也見有高灰煤。如扎賚諾爾煤為低中灰煤,而大雁和鐵法等礦區(qū)屬中高灰和高灰煤。煤的變質(zhì)程度普遍較低,大興安嶺兩側(cè)的早白堊世煤均為褐煤;三江-穆棱含煤區(qū)因受巖漿巖影響,出現(xiàn)以中變質(zhì)煙煤為主的氣煤、肥煤、焦煤。古近紀煤以褐煤類為主。 二、華北賦煤區(qū) 華北賦煤區(qū)北起陰山—燕山,南至秦嶺—大別山,西至桌子山—賀蘭山—六盤山,東臨渤海、黃海,面積121.5萬km2。該區(qū)是我國煤炭資源*豐富的地區(qū),探獲資源量為12965億t,預(yù)測資源量為17089億t,煤炭資源量約占全國總資源量的50.91%。 華北地區(qū)的聚煤期主要為石炭紀—二疊紀,其次為早侏羅世、中侏羅世和晚三疊世,以及古近紀。石炭紀—二疊紀太原組、山西組廣泛分布于全區(qū),為主要含煤組段。太原組以海陸交互相沉積為主,山西組以陸相沉積為主,廣泛分布于華北賦煤區(qū)。中二疊統(tǒng)下石盒子組為陸相沉積,北緯35°以北基本不含可采煤層,以南于河南、山東、安徽開始形成可采煤層,自北向南增多,厚度變大。 區(qū)內(nèi)中侏羅統(tǒng)延安組、大同組、義馬組,分別于鄂爾多斯盆地、晉北寧武—大同和豫西出露,并含可采煤層,延安組大面積分布于鄂爾多斯盆地中、西部。山西北部大同—寧武的大同組在大同礦區(qū)含可采煤層6~8層,煤層厚度在寧武以南變薄,含可采煤層兩層。在豫西,義馬組僅分布于義馬一帶,含可采煤層3~5層。 該區(qū)位于華北地臺的主體部位,被構(gòu)造活動帶環(huán)繞,煤系變形存在較大差異,具明顯的變形分區(qū)特征,總體呈不對稱的環(huán)帶結(jié)構(gòu),變形強度由外圍向內(nèi)部遞減。北、西、南外環(huán)帶擠壓變形劇烈,為構(gòu)造復(fù)雜區(qū)。該區(qū)主體西部為鄂爾多斯含煤盆地,東部為華北和環(huán)渤海含煤盆地(群)。鄂爾多斯盆地明顯的構(gòu)造變形局限于盆地邊緣,盆地內(nèi)部變形微弱,主體構(gòu)造格局呈向西緩傾的單斜。呂梁山—太行山之間以山西隆起為主體的石炭紀—二疊紀含煤區(qū)變形略強,以軸向北東和北北東的寬緩波狀褶皺為主。太行山以東進入冀、魯、皖內(nèi)伸展變形區(qū),以斷塊構(gòu)造為其特征,斷層密集,中生代巖漿巖侵入比較廣泛,煤的區(qū)域巖漿熱和接觸變質(zhì)規(guī)律明顯。 該區(qū)石炭紀—二疊紀煤層的主要宏觀煤巖類型為半亮煤和半暗煤,從太原組到山西組再到石盒子組,煤的光澤強度變?nèi)酢LM煤中光亮煤和半亮煤含量較高,顯微組分的顯著特征是鏡質(zhì)組含量高,在殼質(zhì)組含量都普遍較低的情況下,鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組含量相互消長的變化非常顯著。太原組煤中鏡質(zhì)組含量一般高于山西組,而惰質(zhì)組含量卻相反。山西組的煤灰分一般為15%~30%,以中灰煤為主,從北往南灰分產(chǎn)率由高到低變化,具有明顯的分帶性。山西組各煤層的全硫含量普遍較低,硫分多為0.5%~1%。下石盒子組的煤以中灰煤為主(灰分大于15%),硫分一般不超過1%。 中侏羅統(tǒng)延安組煤多為低變質(zhì)不黏煤和長焰煤,陜北、東勝一帶大部灰分小于10%,屬特低灰煤;硫分絕大部分小于1%,屬特低、低硫煤;磷不超過0.05%,多屬低磷煤;發(fā)熱量為25~29MJ/kg。 三、西北賦煤區(qū) 西北賦煤區(qū)位于我國西北部,東至狼山—桌子山—賀蘭山—六盤山一線,南界為塔里木盆地南緣昆侖山—秦嶺一線,面積259.6萬km2。煤炭資源豐富,全區(qū)探獲資源量為3464億t,預(yù)測資源量為1548億t,全區(qū)煤炭資源量約占全國總資源量的33.21%。 該區(qū)主要成煤期有石炭紀—二疊紀、晚三疊世、早—中侏羅世、早白堊世,其中,以早—中侏羅世為主。中下侏羅統(tǒng)西山窯組、八道灣組在新疆天山—準(zhǔn)噶爾、塔里木、吐魯番—哈密、三塘湖—淖毛湖、伊犁等大型含煤盆地廣泛發(fā)育,準(zhǔn)噶爾盆地烏魯木齊及吐哈盆地沙爾湖、大南湖含煤性極好,含巨厚煤層5~30層。甘肅、青海等地中侏羅統(tǒng)含煤地層組的名稱頗多,北山、潮水盆地的芨芨溝組含薄煤及煤線,青土井群含煤6~12層;蘭州—西寧分別為窯街組及元術(shù)爾組、小峽組,含可采煤層2~3層。北祁連走廊及中祁連山以下侏羅統(tǒng)熱水組、中侏羅統(tǒng)木里組、江倉組為主要含煤地層。柴達木盆地北緣以中侏羅統(tǒng)大煤溝組含煤性較好。 該區(qū)位于塔里木地臺、天山-興蒙褶皺系(西區(qū))北部褶皺帶和準(zhǔn)噶爾地塊,以及秦祁昆褶皺系祁連山褶皺區(qū)等構(gòu)造單元中。以早—中侏羅世特大型聚煤盆地為主,如準(zhǔn)噶爾、吐魯番—哈密、塔里木盆地等,含煤地層及煤層沉積穩(wěn)定,煤炭資源豐富。天山褶皺區(qū)有伊犁、尤爾都斯、焉耆、庫米什等山間斷陷型含煤盆地,受后期構(gòu)造運動的改造,盆地周緣構(gòu)造較復(fù)雜,斷裂發(fā)育,地層傾角大,盆地內(nèi)部為寬緩的褶曲構(gòu)造,傾角變小。祁連褶皺區(qū)斷陷含煤盆地受后期改造劇烈,周邊斷裂發(fā)育,褶皺構(gòu)造復(fù)雜,致使含煤區(qū)、煤產(chǎn)地分布零散,規(guī)模也較小。 該區(qū)早—中侏羅世煤的宏觀煤巖類型以半亮煤和半暗煤為主,其顯微組分的突出特點是惰質(zhì)組含量高,鏡質(zhì)組含量較低,殼質(zhì)組含量集中于2.6%左右。同時,不同成煤時代之間顯微組分含量也有變化,如早侏羅世煤的鏡質(zhì)組含量高于中侏羅世煤,而惰質(zhì)組則相反。 區(qū)內(nèi)寧夏、甘肅、新疆煤的灰分含量為7%~20%,硫分含量一般小于1%。西北地區(qū)煤以黏結(jié)性弱、二氧化碳轉(zhuǎn)化率高為特點。區(qū)內(nèi)南部各產(chǎn)地的煤質(zhì)明顯比北部差,以中灰-中高灰、低中硫-特高硫煤占多數(shù),灰分和硫分的兩極值變化很大,灰分含量范圍為10%~50%,硫分含量范圍為0.3%~5.9%。 早—中侏羅世煤以中灰、低硫、低變質(zhì)煙煤為主。準(zhǔn)噶爾、塔里木盆地周邊含煤區(qū)多為長焰煤和不黏煤,烏魯木齊、吐魯番—哈密、艾維爾、焉耆等區(qū)的深部有少量氣煤、肥氣煤,梧桐窩子—野馬泉一帶有少量中灰、低硫焦煤,伊犁、三塘湖—淖毛湖一帶以長焰煤為主,多屬低-中灰、低硫煤。 四、華南賦煤區(qū) 華南賦煤區(qū)位于我國南部,其北界為秦嶺—大別山一線,西至龍門山—大雪山—哀牢山,東南臨東海,面積為207.4萬km2。區(qū)內(nèi)煤炭資源分布不均衡。西部資源賦存地質(zhì)條件較好,資源豐度相對較高;東部的資源地質(zhì)條件差,地域分布零散,煤炭資源匱乏,不同地質(zhì)時代的含煤面積合計11.13萬km2,煤炭資源量約占全國總資源量的7.25%。 區(qū)內(nèi)有早石炭世、早二疊世、晚二疊世、晚三疊世、早侏羅世、晚侏羅世及古近紀、新近紀等含煤地層,其中以晚二疊世為主。早石炭世含煤地層在鄂西、蘇皖稱高驪山組,滇黔邊稱萬壽山組與祥擺組,湘、贛、粵稱測水組,桂北、桂中稱寺門組,其中,以測水組在湘中的含煤性較好,粵中、粵北次之。萬壽山組、祥擺組、寺門組也含可采或局部可采煤層,以桂北紅茂羅城一帶含煤性較好;東南沿海各地的梓山組、忠信組、葉家塘組等雖也含煤,但大多不具穩(wěn)定可采煤層。早二疊世含煤地層梁山組在滇東、滇西、蘇浙皖、湘贛川邊分布,含煤性較差,僅含局部可采煤層。閩西南及粵中童子巖組以及江西上饒組含煤性較好,含可采及局部可采煤層。晚二疊世龍?zhí)督M、吳家坪組、宣威組的分布遍及全區(qū),大部含可采煤層。以貴州六盤水、四川筠連、贛中、湘中南及粵北為煤層富集區(qū);福建翠屏山組、廣西合山組局部也含可采煤層。晚三疊世含煤地層以四川、云南的須家河組,湘東、贛中的安源組含煤性較好,含可采及局部可采煤層;閩北、閩西南、粵北的焦坑組、紅衛(wèi)坑組、文賓山組雖含煤,但多不可采。早、晚侏羅世含可采煤層分布零星,各地名稱不一,鄂西、陜南稱香溪組,鄂中南為武昌組,湘東—贛中西為造上組,桂東稱北大嶺組,湘西南稱下觀音組等,含煤性差,多為薄層煤或煤線,含煤性較差。 華南賦煤區(qū)跨揚子地臺和華南褶皺系。揚子地臺西界為龍門山推覆構(gòu)造帶與紅河剪切斷裂帶,東界為三江-溆浦斷裂,北界為陽平關(guān)-洋縣-城口-房縣斷裂帶及襄陽-武穴、嘉山-響水?dāng)嗔褞В辖鐬榻?紹興-萍鄉(xiāng)斷裂帶。華南褶皺系以揚子地臺南東緣斷裂帶為界,其東南部的閩浙沿海為大面積火山巖所覆蓋,西南隅為右江斷裂帶。賦煤區(qū)以晚二疊世聚煤盆地為主體,晚三疊世后經(jīng)歷了十分強烈的改造,西緣龍門山一帶強烈褶皺、逆掩,中部和東部蓋層的隆起與褶皺發(fā)育,沿賦煤區(qū)周邊構(gòu)成褶皺群,北緣陜南至鄂東為北西西或近東西向,西、西南緣康滇、滇南、桂西南為南北或北西向,斷裂也較發(fā)育。中部的川東、川南、黔北、黔東和鄂西等地,也以發(fā)育比較完整的連續(xù)緩波狀褶皺帶為特征。東部的蘇南、皖南、鄂東南、浙、閩、湘、贛及粵北處于華南和東南沿海褶皺系,以煤系的強烈變形、褶皺發(fā)育、斷層密集、推覆構(gòu)造普遍發(fā)育為特征。古近紀和新近紀含煤盆地以滇東(含川西)與雷瓊盆地群(含臺灣)為主,除臺灣外,其中大部以斷陷盆地形式存在,后期改造微弱,盆地展布與區(qū)域構(gòu)造方向一致,巖漿活動微弱。 早石炭世煤主要分布在華南賦煤區(qū),其宏觀煤巖類型在華南以光亮煤、半亮煤為主,而在黔西、滇東部分礦區(qū),湘中、湘南及贛東南永新等地區(qū)的煤以半亮煤、半暗煤為主。顯微組分中,鏡質(zhì)組含量較高,一般達70%以上,惰質(zhì)組一般小于20%,殼質(zhì)組很少。 區(qū)內(nèi)早二疊世煤的宏觀煤巖類型:湘西、贛北以光亮煤為主,半亮煤、半暗煤次之,鄂東南以光亮煤為主,西南地區(qū)的滇、黔、川地區(qū)則多屬半亮煤和半暗煤,湖南省一般以半亮型煤為主。在顯微組分
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