中财网比村乳业动漫:可燃有机矿床
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/20 06:50:43
这是一类有机成因的可以作为燃料能源的矿床，包括煤、石油、天然气、油页岩等。所谓能源是指能生产能量的物质，或者说是指能够转换成机械能、热能、电磁能和化学能等各种能量的资源。因此，本类矿床在国计民生以及在国际战略资源方面占有极重要位置。当然，煤和石油等的用场还不仅限于用作能源，特别是石油，几乎与所有工业有关。可燃有机岩矿产占世界矿物原料总产量或总产值的3/4以上，由此可见本类矿床具有特殊重要的意义。
1.6.8.1煤
(1）煤的产状:
煤层（矿体）：呈层状、似层状或凸镜状，顶、底板为粉砂岩、粘土岩，色暗，富有机质和植物化石。
按煤层的倾角可分为下列4类：
近水平煤层﹤5°；缓倾斜煤层5-25°；倾斜煤层25-45°；急倾斜煤层﹥45°。
按厚度可将煤层分为下列5类：
极薄煤层0.3-0.5m；薄煤层0.5-1.3m；中厚煤层1.3-3.5m ；厚煤层3.5-8m；特厚煤层﹥8m。
煤系：即含有煤层的沉积岩系（含煤建造），常伴有铝土矿、高岭土、耐火粘土、硫铁矿、菱铁矿等矿。
聚煤盆地：即形成煤系的沉积盆地。按成因可分为非构造成因——（山间）剥蚀盆地（图1-6-40）；断陷盆地——基底不连续，煤系沿同生断裂带状分布（图1-6-41）。
图1-6-40 侵蚀盆地煤田地质剖面图
图1-6-41 断裂坳陷盆地示意图
煤田：一个聚煤盆地形成的煤系经构造升降和剥蚀作用可分解为几个保留区域，这些煤系的保留区域称为煤田。因此一个聚煤盆地形成的煤系可构成一个或多个煤田。
(2）煤的形成:
a.高等植物死亡覆盖→经泥炭化作用形成泥炭→经煤的成岩作用形成褐煤→经煤的变质作用形成烟煤及无烟煤→（煤系经深变质后，煤破坏形成石墨）（图1-6-42）。
图1-6-42 成煤作用示意图
b.浮游生物（藻类）覆盖→经腐泥化作用形成腐泥→经成岩作 用形成藻煤或油页岩→变质为石墨（图1-6-43）。
图1-6-43 腐泥类成煤作用示意图
由于煤一般仅形成于沼泽环境，沼泽以上的陆地不具备及时埋藏条件，沼泽以下的深水不具备高等植物生长条件，故而都不能形成煤矿层。因此同沉积期的构造对煤的形成具有重要的控制作用。盆地沉降速度与沉积速度达到平衡时则煤的沉积环境不变，因而形成单一的厚煤层，否则形成薄煤层，沉降速度震荡性变化则形成多个薄煤层。成煤后构造影响煤层的保存和开采条件。
我国重要的聚煤期（成煤时代）北方为中晚石炭纪、早二叠纪、侏罗纪、第三纪；南方为早石炭纪、晚二叠纪、侏罗纪、第三纪。
(3）煤的分类:按照煤的成因分类，煤可以分为由高等植物形成的腐植（类）煤和由低等（浮游）生物形成的腐泥（类）煤两类。其中，腐植（类）煤可进一步分为光泽暗的褐煤（挥发组分＞37％）、烟煤（挥发组分=37—10％）（依挥发分递减和光泽递增分为长焰煤→不粘结煤→弱粘结煤→气煤→肥煤→焦煤→瘦煤→贫煤）和光泽强的无烟煤（挥发组分≤10％）三类。
1）煤种分类：按中国煤炭分类国家标准表，可划分14个煤种（表4-6-1）。
表4-6-1 中国煤炭分类国家标准表
类别
缩写
分类指标
Vdaf%
G
Ymm
b%
PM%
Qgr,maf
无烟煤
WY
<=10
-
-
-
-
-
贫煤
PM
>10.0-20.O
<=5
-
-
-
-
贫瘦煤
PS
>10.O-20.O
>5-20
-
-
-
-
瘦煤
SM
>10.0-20.0
>20-65
-
-
-
-
焦煤
JM
>20.0-28.0
>10.0-20.0
>50-60
>65a
<=25.0
(<=150)
-
-
肥煤
FM
>10.0-37.0
(>85a)
>25
a
-
-
1/3焦煤
1/3JM
>28.0-37.0
>65a
<25.0
(<220)
-
-
气肥煤
QF
>37.0
(>85)
>25.0
>220
-
-
气煤
QM
>28.0-37.0
>37.0
>50-65
>35
<=25.0
(<=220)
-
-
1/2中粘煤
1/2ZN
>20.0-37.0
>30-50
-
-
-
-
弱粘煤
RN
>20.0-37.0
>5-30
-
-
-
-
不粘煤
BN
>20.0-37.0
<=5
-
-
-
-
长焰煤
CY
>37.0
<=35
-
-
>50
-
褐煤
HM
>37.0
>37.0
-
-
-
<=30
>30-50
<=24
煤质特征：判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。
中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5％。中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。
广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。
据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。大部分煤炭的灰分为10％～30％。硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。中国的炼焦用煤一般为中灰、中硫煤，低灰和低硫煤很少。炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高，煤的动结性往往越强，其可选性一般较差。
中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20％～30％。东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。
中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，硫分在1．5％-5％之间。贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。
中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。
2）煤岩类型的划分：煤是一种特殊的岩石，肉眼能区分的煤的组成单位（宏观煤岩成分）有4种，分别为镜煤、丝碳、亮煤及暗煤。前两种煤岩的成分简单，后两种煤岩的成分较复杂。
a.镜煤：色乌黑，光泽强，质地纯净均一，不染指。
b.丝碳：色灰黑，性脆易碎，易染指。
c.亮煤：性较脆，光泽较强，次于镜煤，均一程度也不如镜煤，在垂直层理的表面上可以见到不少细微的纹理。
d.暗煤：色灰黑，光泽暗淡，常含较多植物组织的分解残余和矿物杂质。
（3）煤层的最低可采标准：我国煤、泥炭地质勘查规范（2002）建议的煤层最低可采标准如下表（表4-6-2）。
表4-6-2 建议的煤层最低可采标准
煤种
倾角
﹤25°
25-45°
﹥45°
炼焦用煤
≥0.7m
≥0.6m
≥0.5m
动力用煤
≥0.8m
≥0.7m
≥0.6m
褐煤
1.5m
1.4m
1.3m
1.6.8.2油页岩
一种高灰分、干馏后可以获得页岩油的可燃有机岩，又称油母页岩。致密薄层状，主要呈灰褐、褐黄（土色）、深灰、灰黑等色，少数呈灰绿或杂色。暗淡无光泽，指甲刻划可呈现有光泽的油迹。具韧性，小刀可以切割，薄片具弹性。可以点燃，具高火焰并发出沥青臭味。油页岩由有机质和无机质组成，有机质主要为腐泥质成分，时含未经充分分解的低等生物遗体；无机质主要是石英、长石、粘土、碳酸盐类、黄铁矿及其它矿物微粒。油页岩干馏后获得的页岩油含量百分比，称为含油率。工业上要求的最低含油率（铝甑法）要高于4—5％。中国已发现的油页岩矿床的含油率从百分之几到十几，最高可达20％以上。发热量一般是煤的1/4到1/2。因此，油页岩主要用来炼油和作化工原料。一般认为油页岩是由潟湖海湾、滨海三角洲外缘、内陆湖泊中低等生物沉积所成的腐泥，在地下深处经成岩作用和散失挥发成分及一系列物理化学作用而形成。油页岩矿床可分为近海型和内陆湖泊型。前者分布面积广，矿层多，但每层厚度不大，含油率高（最高可达24％），我国广东茂名油页岩即属这种类型。后者常与煤共生，或呈互层出现，矿层厚度大，可达数十米，但横向变化较大，含油率一般较低，我国抚顺油页岩即属这种类型。抚顺油页岩为典型的内陆湖相沉积矿床，油页岩位于主煤层之上，厚48—190m，呈褐、暗褐色，致密，薄层至中厚层状，含植物、鱼类及昆虫化石，属于早第三纪。目前查明，我国有16个省产油页岩，时代以侏罗-白垩纪和第三纪为主。
1.6.8.1煤
(1）煤的产状:
煤层（矿体）：呈层状、似层状或凸镜状，顶、底板为粉砂岩、粘土岩，色暗，富有机质和植物化石。
按煤层的倾角可分为下列4类：
近水平煤层﹤5°；缓倾斜煤层5-25°；倾斜煤层25-45°；急倾斜煤层﹥45°。
按厚度可将煤层分为下列5类：
极薄煤层0.3-0.5m；薄煤层0.5-1.3m；中厚煤层1.3-3.5m ；厚煤层3.5-8m；特厚煤层﹥8m。
煤系：即含有煤层的沉积岩系（含煤建造），常伴有铝土矿、高岭土、耐火粘土、硫铁矿、菱铁矿等矿。
聚煤盆地：即形成煤系的沉积盆地。按成因可分为非构造成因——（山间）剥蚀盆地（图1-6-40）；断陷盆地——基底不连续，煤系沿同生断裂带状分布（图1-6-41）。
图1-6-40 侵蚀盆地煤田地质剖面图
图1-6-41 断裂坳陷盆地示意图
煤田：一个聚煤盆地形成的煤系经构造升降和剥蚀作用可分解为几个保留区域，这些煤系的保留区域称为煤田。因此一个聚煤盆地形成的煤系可构成一个或多个煤田。
(2）煤的形成:
a.高等植物死亡覆盖→经泥炭化作用形成泥炭→经煤的成岩作用形成褐煤→经煤的变质作用形成烟煤及无烟煤→（煤系经深变质后，煤破坏形成石墨）（图1-6-42）。
图1-6-42 成煤作用示意图
b.浮游生物（藻类）覆盖→经腐泥化作用形成腐泥→经成岩作 用形成藻煤或油页岩→变质为石墨（图1-6-43）。
图1-6-43 腐泥类成煤作用示意图
由于煤一般仅形成于沼泽环境，沼泽以上的陆地不具备及时埋藏条件，沼泽以下的深水不具备高等植物生长条件，故而都不能形成煤矿层。因此同沉积期的构造对煤的形成具有重要的控制作用。盆地沉降速度与沉积速度达到平衡时则煤的沉积环境不变，因而形成单一的厚煤层，否则形成薄煤层，沉降速度震荡性变化则形成多个薄煤层。成煤后构造影响煤层的保存和开采条件。
我国重要的聚煤期（成煤时代）北方为中晚石炭纪、早二叠纪、侏罗纪、第三纪；南方为早石炭纪、晚二叠纪、侏罗纪、第三纪。
(3）煤的分类:按照煤的成因分类，煤可以分为由高等植物形成的腐植（类）煤和由低等（浮游）生物形成的腐泥（类）煤两类。其中，腐植（类）煤可进一步分为光泽暗的褐煤（挥发组分＞37％）、烟煤（挥发组分=37—10％）（依挥发分递减和光泽递增分为长焰煤→不粘结煤→弱粘结煤→气煤→肥煤→焦煤→瘦煤→贫煤）和光泽强的无烟煤（挥发组分≤10％）三类。
1）煤种分类：按中国煤炭分类国家标准表，可划分14个煤种（表4-6-1）。
表4-6-1 中国煤炭分类国家标准表
类别
缩写
分类指标
Vdaf%
G
Ymm
b%
PM%
Qgr,maf
无烟煤
WY
<=10
-
-
-
-
-
贫煤
PM
>10.0-20.O
<=5
-
-
-
-
贫瘦煤
PS
>10.O-20.O
>5-20
-
-
-
-
瘦煤
SM
>10.0-20.0
>20-65
-
-
-
-
焦煤
JM
>20.0-28.0
>10.0-20.0
>50-60
>65a
<=25.0
(<=150)
-
-
肥煤
FM
>10.0-37.0
(>85a)
>25
a
-
-
1/3焦煤
1/3JM
>28.0-37.0
>65a
<25.0
(<220)
-
-
气肥煤
QF
>37.0
(>85)
>25.0
>220
-
-
气煤
QM
>28.0-37.0
>37.0
>50-65
>35
<=25.0
(<=220)
-
-
1/2中粘煤
1/2ZN
>20.0-37.0
>30-50
-
-
-
-
弱粘煤
RN
>20.0-37.0
>5-30
-
-
-
-
不粘煤
BN
>20.0-37.0
<=5
-
-
-
-
长焰煤
CY
>37.0
<=35
-
-
>50
-
褐煤
HM
>37.0
>37.0
-
-
-
<=30
>30-50
<=24
煤质特征：判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。
中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5％。中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。
广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。
据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。大部分煤炭的灰分为10％～30％。硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。中国的炼焦用煤一般为中灰、中硫煤，低灰和低硫煤很少。炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高，煤的动结性往往越强，其可选性一般较差。
中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20％～30％。东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。
中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，硫分在1．5％-5％之间。贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。
中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。
2）煤岩类型的划分：煤是一种特殊的岩石，肉眼能区分的煤的组成单位（宏观煤岩成分）有4种，分别为镜煤、丝碳、亮煤及暗煤。前两种煤岩的成分简单，后两种煤岩的成分较复杂。
a.镜煤：色乌黑，光泽强，质地纯净均一，不染指。
b.丝碳：色灰黑，性脆易碎，易染指。
c.亮煤：性较脆，光泽较强，次于镜煤，均一程度也不如镜煤，在垂直层理的表面上可以见到不少细微的纹理。
d.暗煤：色灰黑，光泽暗淡，常含较多植物组织的分解残余和矿物杂质。
（3）煤层的最低可采标准：我国煤、泥炭地质勘查规范（2002）建议的煤层最低可采标准如下表（表4-6-2）。
表4-6-2 建议的煤层最低可采标准
煤种
倾角
﹤25°
25-45°
﹥45°
炼焦用煤
≥0.7m
≥0.6m
≥0.5m
动力用煤
≥0.8m
≥0.7m
≥0.6m
褐煤
1.5m
1.4m
1.3m
1.6.8.2油页岩
一种高灰分、干馏后可以获得页岩油的可燃有机岩，又称油母页岩。致密薄层状，主要呈灰褐、褐黄（土色）、深灰、灰黑等色，少数呈灰绿或杂色。暗淡无光泽，指甲刻划可呈现有光泽的油迹。具韧性，小刀可以切割，薄片具弹性。可以点燃，具高火焰并发出沥青臭味。油页岩由有机质和无机质组成，有机质主要为腐泥质成分，时含未经充分分解的低等生物遗体；无机质主要是石英、长石、粘土、碳酸盐类、黄铁矿及其它矿物微粒。油页岩干馏后获得的页岩油含量百分比，称为含油率。工业上要求的最低含油率（铝甑法）要高于4—5％。中国已发现的油页岩矿床的含油率从百分之几到十几，最高可达20％以上。发热量一般是煤的1/4到1/2。因此，油页岩主要用来炼油和作化工原料。一般认为油页岩是由潟湖海湾、滨海三角洲外缘、内陆湖泊中低等生物沉积所成的腐泥，在地下深处经成岩作用和散失挥发成分及一系列物理化学作用而形成。油页岩矿床可分为近海型和内陆湖泊型。前者分布面积广，矿层多，但每层厚度不大，含油率高（最高可达24％），我国广东茂名油页岩即属这种类型。后者常与煤共生，或呈互层出现，矿层厚度大，可达数十米，但横向变化较大，含油率一般较低，我国抚顺油页岩即属这种类型。抚顺油页岩为典型的内陆湖相沉积矿床，油页岩位于主煤层之上，厚48—190m，呈褐、暗褐色，致密，薄层至中厚层状，含植物、鱼类及昆虫化石，属于早第三纪。目前查明，我国有16个省产油页岩，时代以侏罗-白垩纪和第三纪为主。