论煤地质学与碳中和

煤基碳排放构成了中国碳排放总量中最重要的部分,做好煤基碳减排和煤炭高效洁净低碳化利用是实现“碳中和”国家目标的重要途径,碳中和背景下的煤地质学发展值得关注。系统评述与碳中和相关的煤地质学研究领域,分析煤地质学在碳中和研究与工程实践中的作用和应用前景,探讨碳中和背景下煤地质学的重要发展方向。取得以下认识:推进清洁煤地质研究、服务煤的高效洁净化燃烧,勘探开发煤系天然气低碳燃料、优化一次能源结构和化石能源结构,开展煤化工资源勘查与开发地质保障研究、推动煤炭的低碳能源转化和新型煤化工产业发展,深化瓦斯地质研究、提高煤矿瓦斯（井下）抽采率、控制煤矿瓦斯的大气排放和泄漏,研究煤层甲烷天然逸散和煤层自燃排放、控制煤层露头的天然排放,发展煤层CO₂地质封存与煤层气强化开发（CO₂-ECBM）技术、推动碳捕获、利用与封存（CCUS）技术发展及其在火力电厂烟气碳减排中的商业化应用,研究煤炭勘查企业的碳足迹、实现企业净零排放,是与煤地质学紧密相关的碳减排技术路径;其中煤层甲烷与煤系气高效勘探开发、深部煤层CO₂-ECBM、煤层露头气体逸散与自燃发火控制、洁净煤地质与煤炭精细勘查是碳中和背景下煤地质学优先发展的重要领域。      

煤地质学进展及面临的任务

主要介绍了煤地质学所年来取得的进展，包括煤盆地分析，煤系沉积学、煤岩学、煤成气和煤成油等方面，并讨论了煤地质学面临的任务。     

理想,在煤地质中辉映——记中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院副院长、博士生导师赵峰华

三晋大地,因煤而兴。出生于山西这片热土的赵峰华,似乎注定与煤炭有着不解的缘分。25年来,已是中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院教授、博士生导师、副院长的他,从煤地质学到煤化学,再到煤地球化学、煤矿酸性水地球化学,从不同的角度在煤地质学领域不懈探索,     

煤地质学研究进展与前沿

煤地质学是以煤的形成、组成、煤系伴生矿产、煤层瓦斯和煤层气为主要研究内容的地质学分支。近年来随着我国和世界对煤炭资源安全开采、洁净利用的要求逐渐提高,煤及煤层气资源的勘探与开发,煤地质学的研究重点也在逐渐发生变化。通过分析2011-2015年《国际煤地质学》杂志发表的717篇学术论文,总结了近期煤地质学最新的研究热点与前沿。研究发现:煤层气资源评价以及与煤层气开发关系最为紧密的煤储层物性研究是各国煤地质科技工作者最为关注的热点;煤中的矿物质和元素地球化学一直为人们所重视;与煤的形成、开采和利用相关的煤岩学及有机地球化学,煤的自燃、燃烧与环境,沉积环境与煤炭演化,地理信息系统与矿区环境监测,矿井瓦斯,矿井构造,矿井水和煤的热解等方面的研究一直在持续开展;页岩气资源评价与开发越来越受到人们重视。      

中国煤地质学发展历程及其影响因素分析

中国煤地质学已经历萌芽、创建准备、创建和大发展等四个阶段。影响其产生和发展的主要因素有生产力、社会制度、外力推动、教育促进和新技术应用等。随着改革开放的深入,我国煤地质学研究在上述因素作用下,呈现出新的发展前景,表现在研究领域、新技术与理论应用、国际间合作及煤地质科技人才培养等诸方面都具有较大的发展空间。     

含煤系统理论及其模式

通过对中国煤田地质特征的综合分析,借鉴国外学者对“含煤系统”的界定和划分标志,运用煤地质学及相关学科等多学科交叉的学术思路和综合的研究方法,分析了含煤系统的主控因素,提出了中国含煤系统的研究思路、构成要素,建立了符合我国煤田地质特色的含煤系统模式,即提出了含煤系统及其子系统的构成格架.“含煤系统”6个子系统构成,分别为...     

河南晚石炭世含煤地层中的风暴异地煤

河南省晚石炭世含煤地层中,存在着因风暴作用强烈侵蚀滨海泥炭沼泽,而后通过风暴回流把泥炭物质和植物遗体长距离搬运到浅海环境再沉积的风暴异地煤。这种异地煤的直接顶底板是具有风暴沉积特征的浅海碳酸盐岩.煤破碎成粉砂级—泥级,煤层原生结构已完全看不到,煤层下部为含有大量海相动物化石的滞积层,中部为具有类似丘状层理的波状层,上部为水平纹层,其层序特征几乎可与煤层直接顶底板浅海碳酸盐风暴岩类比。研究这种异地煤的沉积背景和形成机制以及这种煤层所反映出的煤质特征、煤岩特征、沉积特征、层序及层序类型特征,不仅可以开拓出一种新型异地成煤类型而扩大煤地质学的研究领域,而且有助于研究古气候、古水深和煤岩层对比等问题。     

煤地质学研究新进展及其前景展望——基于International Journal of Coal Geology 2016~2020年文献统计

煤地质学是应用地质学与地球化学的理论和方法研究煤层、煤系及其共伴生矿产资源的物质组成、成因、物理和化学性质及其空间展布规律等的学科。在国家倡导生态文明绿色发展以及2030年前实现碳达峰的战略目标背景下,煤地质学的研究重点也在逐渐发生变化。通过对2016~2020年在International Journal of Coal Geology期刊上发表的文章进行统计分析,阐述了中国煤地质学的发展进程,重点探讨了煤地质学当前的研究热点内容,提出了煤地质学未来可能的发展方向。结果发现:中国学者在该期刊上发表论文数量最多,占27.4%,其次为美国和澳大利亚;按第一作者所属单位依次为中国矿业大学(北京)、昆士兰大学和中国地质大学(北京);按研究方向,煤岩学和有机地球化学方向的论文数量最多,占31.3%,是近5年的研究热点;其次是煤中矿物质、微量元素与地球化学和煤系气方向;预测未来煤炭洁净化利用方向的研究将逐渐增多,与煤地质学相关的交叉学科也将快速发展。     

煤变质作用研究

本文从4个方面扼要地讨论了煤变质作用的近期进展。在煤级参数方面对镜质体反射率及其缺点和弥补的方法做了介绍,简述了近来提出的新的煤级参数。在煤化作用机理与特点方面概述了涉及煤化作用的煤结构研究新进展及其在煤化过程的演变中与镜质体反射率、挥发份的内在联系;煤化作用跃变与沥青化作用;“惰性组的煤化径迹”——煤化作用的一个新的方面。新的煤变质作用类型探讨。煤变质因素和煤化作用平衡,煤变质作用研究应用于其它地质学科。最后提出了应进一步研究的煤变质问题。     

盆地分析与煤地质学研究

人类社会发展对能源资源的需求使得沉积盆地研究长期处于地质学的热点领域。煤、油、气和沉积铀矿等能源资源的形成均受控于盆地的沉积充填、构造及其动力过程。从盆地整体研究的角度来说,煤和油气地质等分支学科的界限正趋于淡化,其相互间的成因联系日益被揭示。20世纪90年代盆地分析在许多领域取得了重要进展,包括盆地动力学、层序地层学。盆地流体系统、定量动力学模拟以及用于盆地研究的地质、地球物理及测试等方面的新技术,这些方面都将对煤地质研究有重要的影响。人类对资源、环境的整体考虑和科学技术的新发展对煤地质研究提出了新的挑战与机遇。     

论富氢镜质组型腐殖煤—生油煤的一种新类型

根据大量样品综合配套分析研究结果，提出并论证了中国南华北盆地晚石炭世太原组（Ｃ＿２）富镜质组腐殖煤是一种新的煤型油源岩或生油煤。其特点是主要油源组分不是类脂组而是镜质组；确切地说，它是一种有少量类脂组“参与”的、主要由富氢镜质体构成的富镜质组腐殖型的生油煤。这种新型生油煤的发现和确定是“煤成烃”和“镜质组生油”领域的重要突破，具有全球性的科学与战略意义。     

聚煤盆地富煤规律研究综述及展望

聚煤盆地富煤规律是煤地质学研究之焦点。富煤规律研究的突出进展主要包括聚煤模式、富煤带和富煤单元以及现代泥炭比较沉积学研究。尤其是近年来富煤单元和现代泥炭比较沉积学研究更清楚地揭示煤赋存规律与成因煤相和工艺煤相之间的内在联系,从而为聚煤盆地优质煤的预测提供有效的方法。     

含煤系统

从煤地质学和系统论结合的基础上提出含煤系统的概念。含煤系统的基本要素有:物源、聚煤环境、地下热流。有关的成煤作用包括:泥炭的原地堆积—异地搬运作用、地壳旋回运动所引起的埋藏作用和成煤阶段的热变质作用。这些基本要素和成煤作用必须在时间空间上相配置,才有可能形成有工业价值的煤层。含煤系统在时间上可以分为物质来源子系统、物质堆积子系统、埋藏变质子系统。在空间上可以分为若干低一级的与此含煤系统特征相似的含煤子系统      

论“沉煤环境—成煤类型—煤质特征”概略成因模型—煤的性质研究

作者对所划分出的“三种四类”煤型的煤质特征进行了深入研究，论述了由不同煤相决定的不同煤型制约着不同煤质的观点。通过揭示不同为在型所和持有的煤质特征，阐明了煤型与煤质之间的成困联系，进一步论证了“沉煤环境（煤相）－成煤类型（煤型）煤质特征－（煤质）”这一概况成因模型的客观存在。     

谢家荣：现代中国地质科学的拓荒人——纪念中国地质学会成立100周年

谢家荣是中国地质学家群体中极其重要和突出的一位，他在地质科学领域里涉猎面之广，在我国地质界独一无二，是一位“全方位的地质学家”，是现代中国地质学领域当之无愧的拓荒者。本文略述其简历和他在中国煤岩学和煤地质学、土壤学、石油地质学、铀钍矿产地质与勘查、北京西山地质研究、中国大地构造学、矿床学、经济地质学和地质教育领域的贡献与成就。谢家荣对中国地质事业和中国地质学会的建立与成长都作出了不可磨灭的贡献，是我们永远都不应该忘记、都值得纪念的一位伟大的地质学家。     

书讯

正大别山北麓晚古生代杨山煤系以强变形高煤级为特征。作者在详细研究区域地质背景条件的基础上,运用多种方法手段对杨山煤系煤的变形变质作用进行了系统深入的研究,划分了特殊地质环境下高煤级煤的变形变质类型,提出了应力降解机质和应力缩聚机制,揭示了煤化作用与构造-热作用之间的能量和物质交换过程。研究内容涉及煤化作用因素、煤岩变形机制、构造地球化学等煤地质学领域和构造动力学领域的一系列基本问题。     

“煤成油”—能源勘探的一个新领域

含煤地层中以腐殖型有机质为主的成煤物质在成煤过程中、特别是在沥青化过程中形成的“煤成油”已经成为能源勘探中的具有极大吸引力的一个重要方向。我国的油田多为陆相成因,属高含蜡质油,含油岩系与煤系共生或有密切关系。“煤成烃”理论,尤其是“煤成油”理论无论在理论上或实践中都存在许多需要解决的问题。“煤成油”理论所涉及的问题综其根本不外三个主要方面:一是煤及煤的各组成部分的成油能力和鉴定特征;二是形成物的运移,特别指的是初次运移;三是烃源对比和源源对比。而实用意义则在于对煤成油分布规律的研究和对开发的经济可行性的评价。     

《煤地质学》杂志简介

目前,煤地质学领域中的研究日增,但缺少一种专门的杂志,《煤地质学》就是为这一目的而创办的 本刊的编委会由分属于15个国家的37人组成(美籍学者占三分之一),主编为W.斯派克曼。编辑部设在荷兰首都阿姆斯特丹。该刊每年出一卷,每卷四期。它报导煤岩学、煤相学、煤矿物学、煤地球化学、煤     

我国煤地质学研究的进展及趋向

煤地质学作为地质科学的一个分支,由于它与能源需要的密切关联而已经成为一门应用颇广的实用学科。煤地质学的研究与发展水平,一般地说,受到来自三方面的推动:1.煤勘探、开发、利用对于煤地质当前和长远的要求;2.地质普查、勘探的高效率和有关技术方法与测试手段的日益现代化;3.作为煤地质学基础的沉积学、岩石学、构造地质学、地层古生物学以及煤化学等相关学科的新进展、新成就。美国地质调查所在莱斯顿举办的名为“煤地质学及其前景”的大型座谈会上,曾就理论与实用两个方面,着重地对成煤环境、煤化作用、煤岩学、煤中伴生元素以及对煤的勘探、开发与利用中的地质问题进行系统的讨论,提出了各个领域的研究成果[1],吸引了国际上的注意。苏联第十个五年计划期间的煤地质研究,也把同提高煤田普查、勘探效果与质量有关的地质问题列为主要方向[2]。其它重要产煤国家有关报道表明,他们的煤地质学研究也无不在各种程度上体现着以上三方面的推动力量。      

泥炭与煤形成环境对比研究现状

煤地质学一直偏重于对煤和含煤地层的地层学和沉积学的研究。近３０年来逐渐重视从现代聚煤作用产物－泥炭和泥炭沼泽的角度揭示,印证成煤环境问题。但苦于寻找古代煤层的合适的类比物。８０年代以来,人们逐渐把注意力集中在东南亚热带木本穹丘状高位泥炭的泥炭地,获得了大量数据资料和观察结果,开创了泥炭与煤形成环境对比研究的新局面。