0、什么是煤？
煤 （coal）：煤是地質(zhì)時(shí)期植物遺體經(jīng)過(guò)生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用而轉變成的沉積有機礦產(chǎn)，是多種高分子化合物和礦物質(zhì)組成的混合物。 煤主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，碳、氫、氧三者總和約占有機質(zhì)的95%以上，是非常重要的能源，也是冶金、化學(xué)工業(yè)的重要原料，有褐煤、長(cháng)焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤這幾種分類(lèi)。
1、什么是沉積有機質(zhì)？
沉積巖或沉積物中的有機質(zhì)統稱(chēng)為沉積有機質(zhì)，是形成化石能源礦產(chǎn)的物質(zhì)基礎。沉積有機質(zhì)本身具有生物學(xué)、化學(xué)和巖石學(xué)的三重屬性，因此了解生物組成及其基本化學(xué)特征，是進(jìn)一步研究沉積有機質(zhì)形成、轉化過(guò)程及在地殼中聚集分布規律的必備基礎。
2、沉積有機質(zhì)有哪些主要來(lái)源？
沉積有機質(zhì)來(lái)源于活的有機體及其新陳代謝產(chǎn)物，包括煤、瀝青等聚集有機質(zhì)以及泥巖、灰巖等中的分散有機質(zhì)。有機體死亡后遭受降解，一部分降解產(chǎn)物通過(guò)生物作用進(jìn)行再循環(huán)，一部分通過(guò)某些物理化學(xué)作用被轉化為簡(jiǎn)單分子逸入大氣或水體，另一部分與分解后的生物殘體一道，隨同礦物質(zhì)混入沉積物被埋藏下來(lái)，形成了所謂的沉積有機質(zhì)。生物質(zhì)的原始物質(zhì)組成以及生物質(zhì)向沉積有機質(zhì)轉化中的種種物理化學(xué)過(guò)程，對沉積有機質(zhì)性質(zhì)和分布起到了至關(guān)重要的控制作用。
3、沉積有機質(zhì)的聚集條件是什么？
沉積有機質(zhì)的聚集受控于多種地質(zhì)邊界條件，一是要有足夠生物量的供給，二為存在生物聚合物向沉積聚合物轉化提供環(huán)境條件，三是要保證沉積有機質(zhì)不被無(wú)機沉積物過(guò)分“稀釋”而相對集中，四是能使沉積有機質(zhì)形成后得以妥善保存且在一定地質(zhì)歷史中不被再次破壞。只有這些地質(zhì)邊界條件得到滿(mǎn)足，沉積有機質(zhì)才能聚集起來(lái)。地質(zhì)條件的不同或變化，決定了沉積有機質(zhì)在地殼中的分布狀況。
4、沉積有機質(zhì)的分布狀況如何？
地殼中碳物質(zhì)的賦存形式具有多樣性，例如沉積有機碳、生物有機碳、碳酸鹽碳、大氣碳、水中溶解碳、元素碳等。沉積有機碳只占所有碳物質(zhì)的很小一部分，總量約為1.3×106t，并以不溶有機碳為主。其中：不溶沉積有機碳所占比例接近總量的96%，可溶有機碳不到4%；黏土巖和頁(yè)巖中沉積有機碳占71%，碳酸鹽巖中為14%，煤層中小于0.2%。據估計，每年生物原始有機碳的生產(chǎn)量在海洋中為（1.5--7）×106t，在陸地為（1.4--7.8）×106t，其中只有0.01%---10%可避免生物循環(huán)或地面變化而進(jìn)入沉積物。
5、沉積有機質(zhì)演化的地質(zhì)因素有哪些？——受熱溫度
沉積有機質(zhì)在地下的受熱溫度為地殼某一深度處地熱場(chǎng)的溫度。地熱場(chǎng)的兩個(gè)要素為地溫梯度和巖石熱導率，溫度由大地熱流造成。地溫梯度為單位深度條件下地溫的變化幅度，一般用℃/100m表示。地溫梯度與巖石熱導率之間的乘積即大地熱流值，用大地熱流單位（HFU）或mW/m2表示。地溫梯度乘以埋藏深度在加上地表淺處恒溫帶溫度，就是沉積有機質(zhì)在地下所受的地熱場(chǎng)溫度。
6、沉積有機質(zhì)演化的地質(zhì)因素有哪些？——受熱時(shí)間
沉積有機質(zhì)形成距今的時(shí)間不等于其演化時(shí)限。廣義而言，演化時(shí)限系指沉積有機質(zhì)在地質(zhì)歷史中達到最高受熱溫度之前經(jīng)受不斷增溫的持續時(shí)間。狹義上來(lái)講，演化時(shí)限是在某一溫度段下演化發(fā)生進(jìn)展的時(shí)間，為有效受熱時(shí)間。時(shí)間與溫度同為沉積有機質(zhì)演化的重要因素，演化程度與它們之間互呈函數關(guān)系，目前世界上已為此建立了多種數學(xué)模型或圖解模型。
7、沉積有機質(zhì)演化的地質(zhì)因素有哪些？——演化壓力
沉積有機質(zhì)演化過(guò)程中的壓力效應是客觀(guān)存在的，起因于靜壓力和動(dòng)壓力兩種類(lèi)型。靜壓力是由上覆巖柱的重力所引起，動(dòng)壓力分別起源于構造擠壓應力和構造剪切應力。不同來(lái)源的壓力或應力，對沉積有機質(zhì)演化的作用效果有所差異。
8、沉積有機質(zhì)演化類(lèi)型有哪些？
沉積有機質(zhì)演化類(lèi)型是根據地質(zhì)因素的不同或影響程度,對演化成因所做的劃分，對煤而言稱(chēng)為煤化作用類(lèi)型，對烴源巖則可叫做有機質(zhì)成熟作用類(lèi)型。一般而言，依據主要熱源和古地熱場(chǎng)類(lèi)型的不同，劃分出深成熱演化作用、巖漿熱演化作用、動(dòng)力演化作用、燃燒熱演化作用、熱液熱演化作用等類(lèi)型。
9、什么是沉積有機質(zhì)的深成演化作用？
深成演化作用是在正常地熱場(chǎng)條件下、埋藏深度不斷加大的過(guò)程中進(jìn)行的，故也成為深埋熱演化作用或正常熱演化作用。地熱場(chǎng)的熱源來(lái)自地殼深部放射性元素蛻變熱，熱場(chǎng)的影響范圍較大，故常常被稱(chēng)為區域熱演化作用。嚴格來(lái)說(shuō)，所有其他類(lèi)型的地熱場(chǎng)都是在正常地熱場(chǎng)背景上的疊加，因此沉積有機質(zhì)的演化不可避免地要經(jīng)歷深成演化階段。換言之，深成演化作用是沉積有機質(zhì)熱演化的一種基本作用類(lèi)型。
10、什么是沉積有機質(zhì)的巖漿熱演化作用？——區域巖漿熱演化作用
巖漿熱演化作用是在異常高熱地熱場(chǎng)條件下發(fā)生的，巖漿上涌帶來(lái)的熱流與正常地熱場(chǎng)背景的疊加，為演化提供了較為強大的熱源。根據巖漿侵位與煤系或煤層之間的關(guān)系，可區分出區域巖漿熱演化作用和巖漿接觸熱演化作用兩種類(lèi)型。作用類(lèi)型的不同，導致作用結果出現明顯差異。
區域巖漿熱演化作用起源于巖漿向地殼淺部侵入，但巖漿體未能進(jìn)入煤系地層。巖漿體往往規模較大，直徑可達幾至幾千平方公里，熱能高，熱影響半徑大，導致異常高熱地熱場(chǎng)具有區域性分布的基本特征。這種類(lèi)型的熱演化作用，在沉積有機質(zhì)的等演化帶展布、巖石學(xué)和地球化學(xué)以及圍巖等方面均有明確顯示。
11、什么是沉積有機質(zhì)的巖漿熱演化作用？——巖漿接觸熱演化作用
巖漿接觸熱演化作用起源于巖漿與含沉積有機質(zhì)巖系或有機質(zhì)的近距離或直接接觸。致使接觸演化發(fā)生的一般是小型的淺成侵入體，如巖脈、巖墻、巖床等，也有大型的巖株巖瘤或巖基出現，巖漿高溫的熱傳導、氣水熱液以及巖漿期后殘余釋放熱導致沉積有機質(zhì)發(fā)生演化，巖漿侵位時(shí)對地層造成的壓力也對演化起到了重要推動(dòng)作用。因此，巖漿接觸熱演化作用對沉積有機質(zhì)具有短時(shí)高溫的作用特征，且影響范圍與深成熱演化和區域巖漿熱演化作用相比，一般較為狹窄。
12、能源資源與沉積體系的關(guān)系如何？
含有能源資源的沉積巖系是一套在成因上有共生關(guān)系并含有油、氣、煤層（或煤線(xiàn)）或油頁(yè)巖等的沉積巖層，常根據所含的不同資源簡(jiǎn)稱(chēng)為含油、氣巖系，煤系或含油頁(yè)巖系等。這些沉積巖體在一定的構造條件、古氣候和古生物條件及沉積古地理環(huán)境下，就形成含能源資源的沉積盆地的沉積充填。沉積盆地的沉積古地理環(huán)境特征是決定能源聚集的重要條件。
13、煤的沉積體系特征有哪些？
在煤系的形成過(guò)程中，泥炭堆積以前、堆積同期及其以后的沉積環(huán)境，都直接影響煤層的厚度和形態(tài)、煤層的側向分布以及煤巖的組成和煤質(zhì)特征。成煤的泥炭沼澤形成以前的沉積環(huán)境，塑造了煤層聚集的地形、地貌條件，因而影響煤層的厚度變化及形態(tài)與分布。與泥炭沼澤同期存在的沉積環(huán)境配置，不僅直接影響煤層的形態(tài)及分布，而且與泥炭沼澤內部的環(huán)境共同控制了煤的組成，即煤巖、煤質(zhì)的變化。成煤后的沉積環(huán)境，將影響泥炭層的保存條件及其后期剝蝕，而且間接影響煤質(zhì)。
14、煤層及其演變特征怎樣？
煤層是地殼中由植物遺體轉變而成的成層可燃沉積礦產(chǎn)，由有機物質(zhì)和混入的無(wú)機礦物質(zhì)所組成。煤層是含煤巖系中有機質(zhì)集中分布的部分，在含煤巖系中常常賦存于一定的層位，煤層與其他共生的巖石類(lèi)型構成特定的沉積序列。煤層的層位和層數、煤層的頂底板、煤層形態(tài)和煤層厚度變化等是制訂礦區開(kāi)發(fā)規劃和礦井建設的重要依據，也是影響煤礦正常生產(chǎn)過(guò)程的重要地質(zhì)因素。在煤田普查勘探和煤礦生產(chǎn)中，煤層是主要勘探和開(kāi)采的對象。
15、煤層是怎樣形成的？
煤層是由泥炭層轉化而來(lái)的，泥炭沼澤可以發(fā)育于各種各樣的沉積環(huán)境，形成的煤層也可以賦存于各種不同的沉積序列中。泥炭的堆積必須具備下列條件：首先是植物的大量繁殖，這是泥炭的物質(zhì)來(lái)源；其次是沼澤水位的逐步抬升，以避免有機質(zhì)的氧化分解；再次，在沼澤生存的過(guò)程中碎屑沉積物的注入必須是貧乏的，以保證泥炭的質(zhì)量。
只有當泥炭層堆積界面的增高和沼澤水面的抬升保持均衡，泥炭層才會(huì )不斷增厚。這種均衡狀態(tài)一旦遭到破壞，泥炭的堆積過(guò)程就隨之終止了。
聯(lián)系客服
