中国地质大学(北京)煤田地质学课程考博试题.docx

1、煤田地质学的概念它是研究煤在地壳中分布、聚集规律的科学。
2、煤田地质学简史 18世纪后半叶,蒸气机的广泛应用带来了工业革命,促进了煤炭资源的需求。为了寻找煤炭资源,欧洲许多国家成立了地质调查机构,进行地质找矿。 19世纪末到20世纪初,电力、冶金和炼钢等工业飞速发展,加速了对煤炭资源的需求,一些发达国家进行了大规模地质调查,发表了许多煤地质学方面的学术成果。1924年,德国学者波多涅发表了《普通煤岩学概论》一书。我国煤地质学的研究起源于鸦片战争。 1922年,中国地质学会成立。新中国成立后,开展了两次大规模煤田预测工作,出版了许多区域性煤田地质著作。目前,煤地质学发展日趋成熟,综合地层学、沉积学等理论,煤地质学的发展仍呈现勃勃生机。
3、研究内容①成煤的原始物质和植物的堆积环境。②泥炭化作用和腐泥化作用。③煤化作用及变质作用类型。④煤的物理性质。⑤含煤沉积体系。⑥聚煤盆地及聚煤规律。⑦煤的伴生矿产资源(煤层气)。⑧中国煤田地质特征。
4、研究方法结合植物学、沉积学、地层学和构造地质学等理论,利用现代测试技术手段进行综合研究。
5、学****的意义掌握煤田分布的规律,可以为预测和开发煤炭资源服务;了解煤的物理化学性质,可以为煤的加工利用及开发新产品服务。
第一章成煤原始物质与堆积环境
1、煤的概念:煤是一种固态的可燃有机岩。
2、成煤作用的概念:从植物死亡、堆积一直到转变成煤,经历了复杂的生物化学、物理化学及地球化学等一系列变化,这些作用总称为成煤作用。
3、成煤作用的两个阶段:第一阶段是腐泥化阶段或泥炭化阶段。在这一阶段,植物的遗体被微生物分解、化合、聚积,低等植物转变为腐泥,高等植物转变为泥炭。第二阶段为煤化作用阶段。由于地壳沉降,植物死亡后形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深处,在温度和压力条件下发生固结成岩作用和变质作用。泥炭转变为年轻的褐煤所经历的作用是成岩作用,从年轻的河面转变为老褐煤、烟煤和屋檐煤所经历的作用称为变质作用。
第一节成煤物质
1、植物的演化与成煤作用的关系: 植物是成煤的主要原始物质,因此植物的演化直接影响煤的形成。①菌藻类植物时代。太古代到早泥盆世。②早期维管植物时代。晚志留世到中泥盆世,水生植物向陆生植物过渡。③蕨类和古老裸子植物时代。晚泥盆世到晚二叠世,高等植物繁盛时期,典型植物是高大的乔木,聚煤作用强,石炭-二叠纪是第一大聚煤期。④裸子植物时代。晚二叠世到中生代,受海西和印支构造运动影响,陆地面积扩大,地形高差明显,侏罗纪和早白垩纪是第二大聚煤期。我国西部侏罗纪煤炭资源是全国煤炭资源总量的60%左右。⑤被子植物时代。早白垩世到古近纪和新近纪,构造活动强烈,气候分带明显,是第三大聚煤期。
2、植物的组成
植物主要由碳水化合物(纤维素、半纤维素和果胶质)、木质素、蛋白质和脂类化合物组成。低等植物主要由蛋白质和碳水化合物组成,脂类含量较高。高等植物以纤维素、半纤维素和木质素为主。
①碳水化合物(纤维素、半纤维素和果胶质)
纤维素是构成植物细胞壁的主要物质,易于水解,水解后呈胶体状。
②木质素
木质素也是构成植物细胞壁的主要物质,比纤维素稳定,不易水解。在沼泽环境中被微生物
分解,参与形成腐植质。
③蛋白质
蛋白质是植物细胞质的主要物质,在植物体中所占比例不大,亲水性强,煤中的N和S与植物的蛋白质有关。
④脂类化合物
不溶于水,可溶于有机溶剂。脂类化合物包括脂肪、蜡质、树脂、角质、木栓质和孢粉质。脂肪性质较稳定,分解形成脂肪酸;蜡质、树脂、角质、木栓质性质稳定,孢粉质性质很稳定,能耐一定的温度和酸、碱处理,常保存于煤中。
第二节植物遗体的堆积环境
1、沼泽的概念
沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水,丛生着喜湿性植物的低洼地段。形成泥炭层堆积的沼泽称泥炭沼泽。它既不是真正的陆地,也不是水体,而是介于二者之间的过渡状态。
2、泥炭的形成与积累
植物死亡后,经生物化学作用分解、合成和聚积,当有机物堆积量超过分解量时,才会形成泥炭层。泥炭沼泽垂直剖面分三层:表层(氧化环境)、中间层(过渡海景)、底层(还原环境)。
3、植物残骸的堆积方式
以原地堆积为主,少数是异地堆积。具有工业可采意义的煤层大都是原地堆积。
第三节泥炭沼泽
1、泥炭沼泽的类型
根据泥炭沼泽的表面形态、水源补给、营养和植被特征,可以分为三种类型:
①低位泥炭沼泽
低位泥炭沼泽潜水位较高,水源补给充足、营养丰富、植被茂盛。易堆积泥炭层。
②高位泥炭沼泽
高位泥炭沼泽潜水位较低,水源补给主要依靠降水,营养差,多为草本和苔藓,不利于泥炭层形成。
③中位泥炭沼泽
中位泥炭沼泽的状态介于上述二者之间。
2、泥炭沼泽的发育地段
①滨海平原。具有低位泥炭沼泽发育环境。