中国含煤岩系古地理及古环境演化研究进展*

随着含煤岩系沉积学从最初的旋回层理论到沉积模式,再到现阶段层序地层学理论的发展,中国学者已经在含煤岩系沉积学研究领域取得了显著的成果。(1)层序地层格架下基于可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间平衡关系的厚煤层聚集模式受到重视,层序地层学提供了等时性地层单元,用于中国六大聚煤区等时性层序地层格架下岩相古地理的重建,为预测各聚煤期聚煤中心及富煤带的分布起到指导性作用。随着层序地层学理论的深入研究,煤相及沉积有机相的发育特征、研究方法以及划分方案也取得了新的进展。(2)近年来,煤系共伴生矿产已经成为当今煤地质学研究的热点问题之一,含煤盆地的煤层气、页岩气、天然气水合物、铀矿、三稀矿产、石墨等矿产资源具有重要的经济价值,部分共伴生矿产潜在的价值甚至超过煤炭本身。古地理作为研究煤系矿产资源的先决条件,与之联系密切,为这些矿产的研究和勘探提供极大的帮助。(3)煤作为泥炭地的产物和重要的沉积载体,其中蕴藏着丰富的“深时”古气候信息。以米兰科维奇旋回作为地层时间的“度量”工具,可以通过分析煤中碳的聚集速率,进而分析泥炭地的碳聚集速率、净初级生产力以及大气CO₂的变化趋势;而随着对煤中惰质组成因的重新认识,蕴含在煤中的古野火信息越来越受到重视,基于煤中惰质组的含量对地质历史中古泥炭地野火事件以及大气氧含量的估算也成为古环境研究的新方向。中国聚煤模式及聚煤古地理今后的研究需进一步加强对不同构造背景下含煤盆地的层序地层模式、各聚煤期的聚煤古地理及聚煤规律、有益煤系共伴生矿产的古地理重建、含煤岩系“深时”古气候信息以及大数据驱动下的含煤岩系古地理定量化研究等方面的探索。     

宜洛煤田深部勘探区构造控煤特征分析

根据宜洛煤田深部勘探区的地层、煤层及总体构造特征,分析了断层、褶皱等构造因素对主要可采煤层二1煤层赋存和分布的控制作用。研究认为煤层的分布规律受聚煤环境及后期构造活动的改造等综合作用的控制,李沟向斜及沙坡背斜控制煤层埋深,北西西向断层使南部煤层抬升遭受剥蚀,形成大面积无煤区,近南北向断层使煤层的连续性遭到破坏。构造控煤因素的研究为矿井建设开发布局、安全生产提供了地质依据。     

涟邵煤田北段测水煤系岩相古地理与聚煤作用

测水组是湘中早石炭世主要的含煤地层。该区早石炭世的海侵主要来自西南侧,物源主要来自东北方向的雪峰古隆起。测水早期沉积物有煤、泥岩、砂质泥岩及细砂岩,沉积环境为潟湖相、泥炭沼泽相、潮坪相及滨海相;晚期主要沉积了细-粗粒石英砂岩、砂质泥岩、泥岩及石灰岩,沉积环境有滨外泥质陆棚、滨外碳酸盐陆棚及滨海相。煤层主要形成于潟湖淤浅而成的泥炭沼泽环境,含煤性与煤系厚度、砂岩含量及砂泥比值等有一定相关性,富煤带只存在于一定厚度的含煤地层分布区。本区于早石炭世时期形成了西部金竹山和东部太平寺二个聚煤中心,其中西部含煤性及煤层稳定程度比东部好,是勘查找煤的重要地区。     

乌达煤田雾冰藜汞的初步调查

50多年前内蒙古乌海市乌达煤田随着工业采煤出现了煤层自燃亦称地下煤火,历经曲折的一轮又一轮治理,目前仍有火点分布。笔者等在深入煤田腹地调查基础上采用Lumex RA-915M/PYRO-915+汞分析仪检测了298件当地的戈壁草本植物雾冰藜(Bassia dasyphylla)的叶和茎样品。结果是:火点附近雾冰藜的叶汞含量总均值达到903ng/g,茎汞328ng/g;远离火点的煤田公路沿线雾冰藜的叶汞为131ng/g,茎汞62ng/g。表明:乌达煤田存在空气汞污染;污染源是区内煤层自燃;污染水平介于典型汞矿区与垃圾焚烧厂附近环境之间。建议:一年生草本雾冰藜有潜力成为空气汞污染的生物指示;它作为荒漠先锋植物很可能适于中国北方地下煤火的环境地球化学研究和调查。     

鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架与煤层形成

研究鄂尔多斯盆地延安组的煤层发育特征,首先建立延安组等时的层序地层格架,进而分析可容空间变化对煤层形成的控制作用。通过分析野外露头、钻孔、测井等资料,识别延安组中发育的关键层序地层界面,将延安组划分为3个三级层序;层序由低位正常湖退、湖侵、高位正常湖退和强迫湖退4个体系域组成,并建立了全盆地范围等时的层序地层格架。研究发现:在等时层序地层格架中,煤层主要发育在层序I、层序Ⅱ湖侵和高位正常湖退体系域的中、晚期和层序Ⅲ的湖侵体系域的晚期;在区域上,盆地北部地势较为平坦,发育中等厚度、区域稳定性较好的煤层,盆地南部发育稳定性较差的厚-巨厚煤层;从滨湖平原到三角洲平原再到河流泛滥平原,厚煤层从位于四级基准面上升半旋回的底部逐渐过渡到中上部。综上可知,不同沉积区可容空间增加速率与泥炭堆积速率达到平衡的位置不同,厚煤层主要发育在二者近似处于平衡状态的位置,并且发育随着沉积相带变化有规律地迁移。     

Establishment of new structural indices for the coals with various susceptibilities to self-ignition

One of the main aims of the coal industry is to improve conditions and increase the safety of the work. The questions of environment also need to be considered. In the complex of science-technological problems the focus is placed on how to reveal spontaneous combustion of coals and siltages. The results of spontaneous combustion of coals and siltages are bereavement of the minerals, promise for failures and accidents, and pollution of the environment. The decision of problem of the prevention is very hard, because the spontaneous combustion of coals is an unforeseeable and poorly studied process. The methods of preventing spontaneous combustion of coals must be established. In the first place, these investigations must start with the study of the structure of these coals. The aim of the present work is to determine the differences in the structure of coals with various susceptibilities to spontaneous combustion .Main methods of studying coals include ultimate and proximate analyses, petrographic analysis, analysis of ashes, X-ray （apparatus ＂Kristalloflex Siemens＂ using filtered cuprum radiation）, extraction （Dionex ASE 200）, gas chromatography-mass spectroscopy （GC-MS） Finnigan MAT GCQ. Proximate, ultimate and petrographic analyses revealed the distinction in the structure of coals with various susceptibilities to self-ignition.     

西藏昌都妥坝煤田沉积环境与聚煤规律

通过对妥坝煤田内沉积剖面的系统研究分析,对妥坝煤田的沉积相进行总结,判断煤田的沉积环境,恢复了妥坝煤田二叠世构造一岩相古地理格局。在认真研究妥坝煤田控煤因素,特别是控煤沉积环境及控煤构造样式基础上,研究后期地质事件所诱发的主要构造活动对煤层的影响,剖析了该煤田的主要聚煤规律。     

周边采煤活动对岳城水库库区大坝和坝基的渗流影响研究

岳城水库属于国家重点水库,同时库区及周边地下是典型的富煤区域,蕴藏着大量优质煤炭资源。为研究周边采煤活动对岳城水库库区大坝和坝基的渗流影响,文中以坝体作为研究对象,在上游建立一条安全限,通过控制大坝和坝基的有效保护边界来控制开采对浅地表造成的影响深度和影响远度。通过数值模拟,结果表明在上游水位159.1 m和下游水位105.0 m的作用下,只要开采影响范围距离岳城水库大坝2 000 m,开采就不会对大坝和坝基的渗透性变化产生影响;同时,也不会对坝肩的渗透性产生影响。     

煤层稳定性定量评价之研究——利用统计量变概比评价锡林露天矿煤层稳定性

我国现行《煤、泥炭地质勘查规范》对煤层稳定性只规范了概略性的评价,没有量化概念。借鉴老专家刘铁提倡的变概比CPR,意思是煤层厚度的变异系数Cv与可采概率x比值的百分数来定量评价煤层的稳定性。可胜利煤田锡林露天矿在14km2投入114个钻孔,经变概比计算,其最大值为7煤层达60%,最小值为6煤层为23%,与采概率比较,认为该区6号煤为第一稳定煤层,依次分别为5下、5、12、7。与原结论相比,仅有7煤层稍有差异。     

永梅坳陷二叠纪煤系的热演化特征与热历史分析

中国东南部海相和近海相地层普遍遭受多次后期复杂岩浆作用的改造,因而,尽管不乏富有机质地层,但热     

新疆准东煤田中侏罗统煤系镓元素的分布特征及赋存机理探讨

随着大型煤系稀有金属矿产的发现,煤中伴生微量元素的研究受到广泛关注,但目前对我国西北地区的煤系地层中稀有元素的研究程度较低。选取新疆东北部的准东煤田为研究区,基于煤样的煤质分析和微量元素数据,研究了煤中镓的分布规律、赋存特征及富集成因。研究表明：(1)准东煤田的中侏罗统煤层中镓明显富集。12个矿区煤中镓平均含量在20.78~47.98 μg/g,大多高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)。(2)煤田中镓的分布规律性明显。平面上,盆地周围煤中Ga含量较中部矿区高,特别是东北部和西南部由于分别受克拉美丽山和博格达山物源区的影响,煤中Ga含量异常高,部分区域超过了60 μg/g,而中部矿区(ZD10740、ZD10464、ZD10407和ZD10841)的煤中Ga含量表现为从矿区边缘向中心逐渐富集;垂向上,大部分矿区煤中Ga含量从中侏罗统底部向上降低,而受到早燕山运动影响,靠近博格达山的矿区(ZD10740)表现相反。(3)煤中Ga主要以高岭石为载体,部分Ga也存在煤的有机质组分中。镓主要以细粒物质(胶体或有机络合物形式)搬运到沉积盆地,在潮湿覆水沉积条件下发生聚积。     

中国煤田构造研究现状与展望

中国煤田地质的显著特点是煤盆地类型多样、煤系后期改造明显、构造样式丰富,从而在很大程度上决定了煤炭资源开发利用的价值。进入新世纪以来,我国煤田构造研究取得的主要成果包括：①煤田构造的区域地质背景研究取得重大进展;②中国东部盆地动力学与构造控煤作用受到关注;③煤田滑脱构造研究的继续——控煤构造样式的划分;④煤变形-变质作用的构造控制研究愈加深入;⑤以三维地震技术为代表的煤田构造高精度探测技术全面推广应用;⑥矿井构造定量评价和预测已成为煤田构造研究的亮点。通过回顾总结我国煤田构造研究历史和主要成就,分析了当前面临的挑战和机遇,提出了今后一段时期的重点攻关目标。     

低透气松软突出煤层快速揭煤技术

随着矿井开采深度的加大,矿井的透气性越来越小,煤与瓦斯突出事故频发,揭煤难度也越来越大。孟津煤矿开采山西组二。煤层,属于构造煤,煤层松软,透气性低,矿井一水平开采深度为760m,瓦斯压力高。副井清理斜巷需穿过二,煤层,为了尽快揭开煤层,采用液压钻机配乳化液泵以提高钻探水压的冲煤措施,使高应力低透气松软煤层在揭煤时的不利因素转化为可利用因素。从施工的55个揭煤孔来看,单孔冲出煤量最大为2.3t,最小为0．4t,平均为1．06t,总计冲出煤量为58．5t。通过对控制区域6个点瓦斯含量的测定,结果表明,瓦斯含量降到了8m3／t以下．清除了突出危险。采用瓦斯解析指标进行了三次效果检验,Ah：最大值为190MPa;在岩柱1．5m布置爆破孔,采用震动爆破揭开煤层,瞬时最大瓦斯涌出量为2．4m3／min,说明达到了快速揭煤的目的。     

贵州盘州米妥勘查区煤层顶底板Ga矿富集特征及成因

为查清贵州盘州米妥勘查区煤层顶底板及煤中Ga的赋存状况,开展钻孔勘探工作,采集煤层顶底板泥化样品39件,煤样品25件,使用电感耦合等离子体发射光谱法测定Ga含量,根据样品中Ga含量的实测结果,结合勘查区聚煤时期的古地理环境及煤层顶底板沉积物源等特征,分析上二叠统煤层顶底板中Ga矿的富集特征及成因。结果表明：米妥勘查区煤中Ga富集程度低,25件煤样品中Ga的平均含量为7.90 μg/g,远低于边界品位;煤层顶底板中Ga富集程度高,21件顶板样品中Ga含量为31.8～46.2 μg/g,平均值为39.6 μg/g,18件底板样品中Ga含量为31.1～51.4 μg/g,平均值为41.3 μg/g,底板中Ga含量均值略高于顶板。顶底板中Ga的含量达到我国煤中伴生矿的工业指标,该区域煤层顶底板及围岩具有稀散金属矿找矿前景。分析沉积的古地理环境特征及沉积物源,认为聚煤时期古地理环境多为陆相及海陆交互相,导致煤层顶底板多为泥岩及泥质砂岩,陆源碎屑物为Ga沉积提供了很好的来源,流水、风力等搬运作用为Ga提供了很好的富集方式。     

福建省大田县广平含煤区推覆构造特征及找煤预测

通过对区内推覆构造及地层等的研究，认为广平含煤区推覆体下蕴藏着丰富的煤炭资源，童子岩组煤系地层埋藏深度主要受发育于童子岩组上部的F1、F2推覆断层控制，并圈定出煤炭资源预测前景较好的3个区作为煤炭勘查后备基地。     

晋城矿区西区9#煤层赋存规律及沉积环境

以大量勘探钻孔资料为基础,对晋城矿区西区9#煤层赋存规律、成煤古地理环境及其演化史进行了分析与研究,阐述了不同的沉积类型对煤层厚度的控制作用.为该区今后的地质勘探和煤矿开采提供了依据.     

云南省镇雄县锅厂勘查区煤层硫分变化因素探讨

云南省镇雄县锅厂勘查区含煤地层各煤层的硫分变化极大,特别是在纵向剖面上表现尤其明显,自下而上由特低硫煤变为中高～高硫煤,且有一定的规律可循。通过该区勘查所获的地质资料进行分析,发现沉积环境的变化是影响煤层硫分变化的重要因素。     

地震勘探技术在发现韩岗煤田过程中作用分析

现代科技发展带来了物探装备和技术新飞跃,探测能力、性能以及准确性有了大幅度提高,使物探方法应用于找矿初期成效非常明显。以发现山东省韩岗煤田为例,说明在找矿方法上要采用物探先行、钻探验证、物探指导钻探的勘查方法,还应在整个井田勘探中均坚持物探在先、钻探验证的勘探原则,减少了钻探盲目性,提高找矿和开发矿产的效率。     

准噶尔含煤盆地构造演化与聚煤作用

准噶尔含煤盆地是新疆主要含煤盆地之一 ,从含煤盆地内各煤田的含煤地层特征 ,构造特征及煤层赋存特征着手 ,分析了盆地内的沉积环境 ,构造演化和聚煤作用 ,论述了两个主要聚煤期所形成的含煤建造的发生、发展过程 ,指出了两个含煤建造中聚煤中心和富煤带的位置     

新疆克孜勒陶地区构造演化及控煤作用分析

利用遥感卫星图像解译,结合区域地质资料及野外实际调查资料,从构造演化的角度,对新疆克孜勒陶调查区地质构造形态和主要控煤构造的分布及性质进行了综合分析。结果显示:调查区含煤盆地类型为一断陷型内陆盆地,其煤层聚集和赋存与盆地基底构造、区域构造及后期构造活动等综合作用密切相关;控煤构造以褶皱断裂组合为主要特征,喜马拉雅期的构造变形对煤系改造最为剧烈;并圈定了同由路克、昔里必里、阿帕里克及库斯拉普含煤远景区。