1、1.成煤物质？成煤物质？动物？植物？动物？植物？补充知识补充知识-煤形成过程煤形成过程2.成煤条件？成煤条件？（1）植物条件）植物条件：大量、丰富：大量、丰富（2）自然地理：沼泽）自然地理：沼泽-高等植物繁殖高等植物繁殖 不宜风化不宜风化（3）气候条件：潮湿、温暖）气候条件：潮湿、温暖（4）地壳运动：持续缓慢沉降）地壳运动：持续缓慢沉降从植物死亡、堆积到转变为褐煤到无烟煤经从植物死亡、堆积到转变为褐煤到无烟煤经过的一系列的演变过程被称为成煤作用。过的一系列的演变过程被称为成煤作用。补充知识补充知识-煤形成过程煤形成过程泥炭化作用是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖，其遗体在微生物参与下不断分
2、解、化合、聚合形成泥炭的过程。这一阶段，生物化学作用起主导作用。煤化作用阶段是泥炭经过褐煤、烟煤到无烟煤的各阶段的发展过程。这一阶段，物理化学作用起主导作用。泥炭化作用阶段泥炭化作用阶段 煤化作用阶段煤化作用阶段 成煤作用成煤作用补充知识补充知识-煤形成过程煤形成过程补充知识补充知识-地质年代表地质年代表新生早晚三四纪，新生早晚三四纪，六千万年喜山期；六千万年喜山期；中生白垩侏叠三，中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，古生二叠石炭泥，震旦青白蓟长城，震旦青白蓟长城，志留奥陶寒武纪；志留奥陶寒武纪；海西加东到晋宁。海西加东到晋宁。新生早晚三四纪，六千万年喜山期；新生早
3、晚三四纪，六千万年喜山期；中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武系；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武系；震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论本章重难点本章重难点瓦斯地质的精髓瓦斯地质的精髓 生生：生成：生成 储储：储存、保存：储存、保存 运运：运移：运移第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论煤层形态基本特征图示层状煤层在一个井田范围内是连续的，厚度变化不大全部或大部可采似层状藕节状煤
4、层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层的可采面积大于不可采面积串珠状煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层的可采面积大于不可采面积不规则状鸡窝状煤层断断续续，形状不规则，呈鸡窝状。其中煤层的可采面积多小于不可采面积。有的鸡窝状煤层的煤包较大，也常具可采价值透镜状煤层断断续续，形状不规则，呈透镜状。煤层的可采面积多小于不可采面积扁豆状煤层断断续续，形状不规则，呈扁豆状。煤层的可采面积多小于不可采面积马尾状煤层基本连续，总的是由厚到薄，以致完全消失，它是由厚煤层分岔，尖灭形成的。煤层的可采面积与不可采面积之比变化较大第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论 (1)(
5、1)世界煤炭资源丰富世界煤炭资源丰富 煤是世界上最重要、最丰富的能源资源。截煤是世界上最重要、最丰富的能源资源。截止止20052005年初，年初，世界煤炭探明储量世界煤炭探明储量为为90 906.490 906.4亿亿t t，其中其中无烟煤和烟煤无烟煤和烟煤47 877.147 877.1亿亿t t，次烟煤和褐煤次烟煤和褐煤43 43 029.3029.3亿亿t t。按目前世界煤炭年产量计算，可以开。按目前世界煤炭年产量计算，可以开采采200a200a以上。以上。（2 2）世界煤炭资源分布不均）世界煤炭资源分布不均 （3 3）世界煤炭资源生产消费情况）世界煤炭资源生产消费情况 （4）成煤时代多
6、）成煤时代多 在世界范围内先后产生了在世界范围内先后产生了5 5个主要个主要聚煤聚煤期期：石炭纪石炭纪聚煤期、聚煤期、二叠纪二叠纪聚煤期聚煤期、早中侏罗世早中侏罗世聚煤期、聚煤期、晚侏罗至早白垩世晚侏罗至早白垩世聚煤期聚煤期、晚白垩至始新世晚白垩至始新世聚煤期聚煤期，其中其中石炭纪石炭纪和和二叠纪二叠纪聚煤期聚煤期成煤成煤量最多。量最多。（3）成煤时代多）成煤时代多石炭纪聚石炭纪聚煤带煤带主要分主要分布在北半球，布在北半球，是全球最大是全球最大的聚煤带；的聚煤带；欧洲、美国欧洲、美国东部和我国东部和我国北部北部（3）成煤时代多）成煤时代多 二叠纪二叠纪聚煤带聚煤带主主要分布在要分布在东半球，东
7、半球，在俄罗斯在俄罗斯东部、我东部、我国北部和国北部和印度；印度；（3）成煤时代多）成煤时代多早中侏早中侏罗聚煤带罗聚煤带主要分布主要分布在亚洲在亚洲（中国中（中国中北部、西北部、西北部）和北部）和俄罗斯东俄罗斯东部；部；（3）成煤时代多）成煤时代多晚侏罗世、晚侏罗世、早白垩世聚早白垩世聚煤带煤带主要分主要分布在亚洲东布在亚洲东北部、高纬北部、高纬度地区，度地区，（中国东北（中国东北和俄罗斯远和俄罗斯远东地区）东地区）（3）成煤时代多）成煤时代多晚白垩世晚白垩世-始新世聚始新世聚煤带煤带主要主要聚集在北聚集在北美西部、美西部、欧洲和环欧洲和环太平洋地太平洋地区。区。美国瓦斯（煤层气）资源分布示
8、意图（李锡林，1999）西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIMINYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNMOOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL 美国发现最早、美国发现最早、开采时间最长开采时间最长成煤时代为二叠
9、成煤时代为二叠纪，煤炭储量丰富，纪，煤炭储量丰富，是美国唯一的无烟是美国唯一的无烟煤产地煤产地可采煤层多达可采煤层多达30多层，构造简单，多层，构造简单，煤层赋存稳定煤层赋存稳定煤层埋藏浅，目煤层埋藏浅，目前开采深度在前开采深度在100m以浅以浅西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIM
10、INYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNMOOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL 世界上已开发的探明储量最多、产量最大的煤田世界上已开发的探明储量最多、产量最大的煤田成煤时代为古近纪和白垩纪，煤炭储量丰富，煤层成煤时代为古近纪和白垩纪，煤炭储量丰富，煤层厚度大，总厚度厚度大，总厚度60-110m可采煤层多达可采煤层多达20多层，构造简单，煤层赋存稳定多层，构造简单，煤层赋存稳定煤层埋藏浅，煤层距地表煤层埋藏浅，煤层距地表60m以内以内西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契
11、亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIMINYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNMOOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL 西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉
12、顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIMINYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNMOOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL分布在全美分布在全美1313个个煤田，资源总量煤田，资源总量19.9719.97万亿万亿m m3 3,1998,1998年全美煤层气产量年全美煤层气产量已达已达324324亿亿m m3 3 中国煤层气资源中国煤层气资源总量总量36.8136.81万亿万亿m m3 3,2
13、009,2009年全国煤矿年全国煤矿瓦斯抽采量为瓦斯抽采量为 64.564.5亿亿m m3 3 ，地面煤层气，地面煤层气产量为产量为10.110.1亿亿m m3 3 西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIMINYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNM
14、OOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL美国煤层气开发强度和产量最美国煤层气开发强度和产量最多的盆地多的盆地含煤地层水果地组和曼氏费组，含煤地层水果地组和曼氏费组，煤种为烟煤，埋深煤种为烟煤，埋深841050m,煤煤层含气量从层含气量从0.11m3/t到到16.98m3/t,一般一般13.44m3/t，资源丰度为，资源丰度为1.28108m3/km2 高产区块渗透率高产区块渗透率150mD，属，属中高渗透率。中高渗透率。中国煤储层渗透率变化于中国煤储层渗透率变化于0.00216.17md之间，平均约之间，平均约1.27md。其中渗透率。其中渗透率1.00 md
15、的层次约的层次约占占28%。西华盛顿（6796亿m)3波德尔河（8495亿m)3伊利诺斯（5947亿m)3北阿巴拉契亚（17273亿m)3（1415亿m)3黑勇士（5663亿m)3阿科马（1133亿m)3拉顿（3115亿m)3圣胡安（14158亿m)3皮森斯（23786亿m)3尤他（2832亿m)3大格林河（2376亿m)3温德河（566亿m)3WA中阿巴拉契亚MTNDMNWIMINYVTNHMEMARICTPADEMDVANCSCGAALMSLAARTNMOOKKSNBSDIAINOHKYWVTXCOAZCANVUTIDORFL世界煤层气工业的发源地世界煤层气工业的发源地成煤时代为二叠纪，煤
16、种为成煤时代为二叠纪，煤种为烟煤，煤层总厚烟煤，煤层总厚6-12m，单层，单层不超过不超过1.3m，并被致密岩层分，并被致密岩层分隔隔为一平缓的倾斜构造盆地，为一平缓的倾斜构造盆地，构造简单构造简单煤层含气量煤层含气量6-20m3/t，平均，平均16m3/t，资源总量，资源总量5663亿亿m3渗透率渗透率230mD第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论 中国含煤盆地形成时期与全球具有同时性中国含煤盆地形成时期与全球具有同时性主要聚煤期：主要聚煤期：石炭纪石炭纪 二叠纪二叠纪 三叠纪三叠纪（晚三叠世晚三叠世）侏罗纪侏罗纪（早、中侏罗世早、中侏罗世）白垩纪白垩纪（早白垩世早白垩
17、世）古近纪和新近纪古近纪和新近纪建议参考：建议参考：莽东鸿，杨丙中，林增品莽东鸿，杨丙中，林增品.中国含煤盆地构造中国含煤盆地构造M.M.北京：地北京：地质出版社，质出版社，199419941-石炭二叠石炭二叠纪盆地；纪盆地；2-晚三叠盆地；晚三叠盆地；3-侏罗纪盆侏罗纪盆地；地；4-白垩纪盆白垩纪盆地；地；5-古近古近纪和新近纪纪和新近纪盆地；盆地；6盆盆地群；地群；西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带
18、藏藏 滇滇 板板 块块1 1 石炭纪含煤盆地主要分布在塔里木石炭纪含煤盆地主要分布在塔里木-华北板块和华南板块，在准华北板块和华南板块，在准格尔格尔-兴安活动带有零星分布兴安活动带有零星分布华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块华北板块：华北板块：石炭纪盆地分布广泛且稳定，除鄂尔多斯西缘和华北南石炭纪盆地分布广泛且稳定，除鄂尔多斯西缘和华北南部缺失或部分缺失石炭系上部含煤地层外部缺失或部分缺失石炭系上部含煤地层外,全区含煤岩系为本溪组全区含煤岩系为本溪组和太原组。和太原组。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动
19、 带带藏藏 滇滇 板板 块块塔里木板块：塔里木板块：石炭纪含煤盆地分布零星、规模较小。主要包石炭纪含煤盆地分布零星、规模较小。主要包括主要包括北侧天山括主要包括北侧天山-赤峰活动带的博乐盆地、昆仑秦岭赤峰活动带的博乐盆地、昆仑秦岭活动带活动带(北带北带)的河西走廊盆地群的河西走廊盆地群(玉门南、张掖、金昌盆地，玉门南、张掖、金昌盆地，武威盆地武威盆地)，柴达木地块北缘的柴北盆地群，柴达木地块北缘的柴北盆地群(德令哈西南和东德令哈西南和东南盆地南盆地)。印印 度度 板板 块块华华 南南 板板 块块藏藏 滇滇 板板 块块华南板块：华南板块：石炭纪含煤盆地主要分布在扬子地块、南华活动带和羌北石炭纪含
20、煤盆地主要分布在扬子地块、南华活动带和羌北-昌都昌都-思茅思茅(微微)地块。在板块北缘的昆仑地块。在板块北缘的昆仑-秦岭活动带仅仅残存商州盆地秦岭活动带仅仅残存商州盆地;在扬子地块的石炭纪含煤盆在扬子地块的石炭纪含煤盆地主要分布在康滇地块东缘的滇东盆地群地主要分布在康滇地块东缘的滇东盆地群(彝良盆地、曲靖盆地彝良盆地、曲靖盆地)，江南地块西南缘的，江南地块西南缘的黔南桂北盆地群黔南桂北盆地群(惠水、独山、宜州盆地惠水、独山、宜州盆地)，东南缘的湘中桂北盆地群，东南缘的湘中桂北盆地群(涟源、邵阳盆涟源、邵阳盆地地)，及浙西地块东南缘的赣东盆地群、浙西盆地群。，及浙西地块东南缘的赣东盆地群、浙西盆
21、地群。在华南板块西南缘羌北在华南板块西南缘羌北-昌都昌都-思思茅茅(微微)地块的昌都盆地群主要分布于板块中段与藏滇板块接壤处，呈北西走向弧形展地块的昌都盆地群主要分布于板块中段与藏滇板块接壤处，呈北西走向弧形展布，与羌北布，与羌北-昌都昌都-思茅思茅(微微)地块的构造线相协调一致。地块的构造线相协调一致。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块准格尔准格尔-兴安活动带：兴安活动带：石炭纪含煤盆地在石炭纪含煤盆地在准噶尔准噶尔-兴安活动带仅有零兴安活动带仅有零星的残存，如活动带东缘的宝清密山盆
22、地，活动带西缘的富蕴盆地、星的残存，如活动带东缘的宝清密山盆地，活动带西缘的富蕴盆地、吉木乃盆地。吉木乃盆地。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块2 2 二叠纪含煤盆地的二叠纪含煤盆地的分布格局与石炭纪大分布格局与石炭纪大体相似，主要分布在体相似，主要分布在塔里木塔里木-华北板块和华华北板块和华南板块，华北板块更南板块，华北板块更具有继承性，华南板具有继承性，华南板块二叠纪含煤盆地比
23、块二叠纪含煤盆地比石炭纪更为广阔。石炭纪更为广阔。华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块华北板块：华北板块：继承性最为明显，除鄂尔多斯盆地西缘部分缺失下二叠继承性最为明显，除鄂尔多斯盆地西缘部分缺失下二叠统下部山西组统下部山西组(Pls)(Pls)含煤地层，含煤盆地范围基本与石炭纪一致。含煤地层，含煤盆地范围基本与石炭纪一致。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块塔里木板块：塔里木板块：在塔里木板块，仅在柯坪古生代坳陷有二叠纪含煤盆在塔里木板块，仅在柯坪古生代坳陷有二叠纪含煤盆地，继
24、承了石炭纪盆地的基本特征，但范围己大为缩小。地，继承了石炭纪盆地的基本特征，但范围己大为缩小。在昆仑在昆仑秦岭活动带秦岭活动带(北带北带)走廊过渡带，二叠纪含煤盆地河西走廊盆地群走廊过渡带，二叠纪含煤盆地河西走廊盆地群(张掖盆地，武威、景泰盆地张掖盆地，武威、景泰盆地)，继承了石炭纪盆地的总体走向，呈，继承了石炭纪盆地的总体走向，呈北西南东展布，在局部地区尚有缺失。昆仑秦岭活动带北西南东展布，在局部地区尚有缺失。昆仑秦岭活动带(北带北带)柴柴达木地块北缘的柴北盆地群，二叠纪含煤地层已不发育。达木地块北缘的柴北盆地群，二叠纪含煤地层已不发育。印印 度度 板板 块块华华 南南 板板 块块藏藏 滇滇
25、 板板 块块华南板块：华南板块：华南板块二叠纪含煤盆地与石炭纪相比发生了很大变化。华南板块二叠纪含煤盆地与石炭纪相比发生了很大变化。石炭纪含煤盆地主要分布在江南地块的西南及东南部，而二叠纪含石炭纪含煤盆地主要分布在江南地块的西南及东南部，而二叠纪含煤盆地在江南地块以西至康滇地块几乎遍及全区。煤盆地在江南地块以西至康滇地块几乎遍及全区。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块3.3.三叠纪
26、含煤盆地主要分布在华南板块，在塔里木三叠纪含煤盆地主要分布在华南板块，在塔里木-华北板块分布华北板块分布较少。较少。华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木华北板块：塔里木华北板块：华北板块西缘的鄂尔多斯盆地，华北板块西缘的鄂尔多斯盆地，也有也有面积广泛面积广泛的上三叠统合煤岩系分布，因煤层的上三叠统合煤岩系分布，因煤层薄薄、埋藏较深，利用较少。、埋藏较深，利用较少。此外，此外，在胶辽隆起的辽东隆起上有浑江盆地。在塔里木板块三叠纪含煤盆在胶辽隆起的辽东隆起上有浑江盆地。在塔里木板块三叠纪含煤盆地主要是板块北部的库车盆地和塔中盆地，在柴达木地块周缘也有地主要是板块北部的库车盆地和塔中盆
27、地，在柴达木地块周缘也有分布。分布。印印 度度 板板 块块华华 南南 板板 块块藏藏 滇滇 板板 块块华南板块：华南板块：扬子地块的西部三叠纪残留含煤盆地有范围较大的四川扬子地块的西部三叠纪残留含煤盆地有范围较大的四川盆地和秭归、当阳、美姑、西昌、会理、楚雄盆地。在华南板块的盆地和秭归、当阳、美姑、西昌、会理、楚雄盆地。在华南板块的松潘甘孜松潘甘孜(陆缘陆缘)活动带东南缘永胜盆地群，西南缘的川西滇北盆活动带东南缘永胜盆地群，西南缘的川西滇北盆地群地群(甘孜西、中旬北盆地甘孜西、中旬北盆地)。在羌北。在羌北-昌都昌都-思茅思茅(微微)陆块沿弧形陆块沿弧形构造走向有范围较大的青南藏北盆地群与羌中南
28、构造走向有范围较大的青南藏北盆地群与羌中南-唐古拉唐古拉-保山地块保山地块的藏东北盆地群；位于羌北的藏东北盆地群；位于羌北-昌都昌都-思茅思茅(微微)地块的哀牢山西盆地群地块的哀牢山西盆地群与羌中南与羌中南-唐古拉唐古拉-保山地块的滇西南镇康盆地群。保山地块的滇西南镇康盆地群。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块4.4.经过三叠纪过渡时期后，侏罗纪含煤盆地分布状况已完全改观。经过三叠
29、纪过渡时期后，侏罗纪含煤盆地分布状况已完全改观。大型盆地除鄂尔多斯侏罗纪含煤盆地仍继承发育外，在华北板块和大型盆地除鄂尔多斯侏罗纪含煤盆地仍继承发育外，在华北板块和华南板块大型含煤盆地基本上不复存在，但在塔里木板块周缘以及华南板块大型含煤盆地基本上不复存在，但在塔里木板块周缘以及西伯利亚板块准噶尔西伯利亚板块准噶尔-兴安活动带西部的准噶尔地块却发育了规模较兴安活动带西部的准噶尔地块却发育了规模较大的侏罗纪含煤盆地。大的侏罗纪含煤盆地。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带准格尔准格尔-兴安活动带：兴安活动带：侏
30、罗纪在西伯利亚板块南缘的准噶尔侏罗纪在西伯利亚板块南缘的准噶尔-兴安岭兴安岭活动带广泛发育有含煤盆地。活动带的西部盆地保存较好、面积较活动带广泛发育有含煤盆地。活动带的西部盆地保存较好、面积较大，而东部的盆地残留面积较小，分布零星。大，而东部的盆地残留面积较小，分布零星。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块塔里木板块：塔里木板块：位于塔里木板块与准噶尔地块之间，发育有侏罗纪含位于塔里木板块与准噶尔地块之间，发育有侏罗纪含煤盆地伊宁盆地、尤尔都斯盆地、焉耆盆地、库米什盆地和北煤盆地伊宁盆地
31、、尤尔都斯盆地、焉耆盆地、库米什盆地和北山盆地群；在塔里木板块周缘发育了面积广泛的含煤盆地，即山盆地群；在塔里木板块周缘发育了面积广泛的含煤盆地，即库车盆地、塔东盆地、塔西南盆地和塔东南盆地，同时还有沿库车盆地、塔东盆地、塔西南盆地和塔东南盆地，同时还有沿着阿尔金断裂带呈北东东向展布的阿尔金山盆地群。着阿尔金断裂带呈北东东向展布的阿尔金山盆地群。华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块华北板块：华北板块：鄂尔多斯盆地发育了下侏罗统富县组鄂尔多斯盆地发育了下侏罗统富县组(J1f(J1f）、中侏罗统延）、中侏罗统延安组安组(J2y)(J2y)含煤岩系。在鄂尔多斯盆地北部及东部的华北北缘隆起带、
32、含煤岩系。在鄂尔多斯盆地北部及东部的华北北缘隆起带、山西隆起及燕辽中元古裂谷带上发育有诸多零星散布的盆地群。包头山西隆起及燕辽中元古裂谷带上发育有诸多零星散布的盆地群。包头北盆地群北盆地群 、晋北盆地群、晋北盆地群 、京西盆地群、冀北辽西盆地群、京西盆地群、冀北辽西盆地群 、辽东隆起、辽东隆起田师付盆地群、吉东南盆地群田师付盆地群、吉东南盆地群 。胶东隆起西缘郯庐断裂上发育的鲁东。胶东隆起西缘郯庐断裂上发育的鲁东坊子盆地，在华北南缘中元古代裂谷带尚有一孤立存在的豫西义马盆坊子盆地，在华北南缘中元古代裂谷带尚有一孤立存在的豫西义马盆地。地。印印 度度 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北
33、板板 块块塔里木板块塔里木板块藏藏 滇滇 板板 块块塔里木塔里木-华北板块南缘：华北板块南缘：昆仑昆仑-秦岭活动带秦岭活动带(北带北带)沿走廊过渡带、北祁沿走廊过渡带、北祁连加里东褶皱带和中祁连隆起展布有河西走廊盆地群、北祁连盆地群、连加里东褶皱带和中祁连隆起展布有河西走廊盆地群、北祁连盆地群、中祁连木里盆地群，含煤岩系为中侏罗统中间沟组中祁连木里盆地群，含煤岩系为中侏罗统中间沟组(J2zh)(J2zh)、窑街组、窑街组(J2y)(J2y)、木里组、木里组(J2m)(J2m)。在柴达木地块北缘的柴北盆地群。在柴达木地块北缘的柴北盆地群(大柴旦、德令大柴旦、德令哈南盆地哈南盆地)，含煤岩系为中下
34、侏罗统小煤沟组，含煤岩系为中下侏罗统小煤沟组(J1x)(J1x)、大煤沟组、大煤沟组(J2d)(J2d)。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块5.5.白垩纪含煤盆地主要分布在西伯利亚板块的准噶尔白垩纪含煤盆地主要分布在西伯利亚板块的准噶尔-兴安活动带及兴安活动带及塔里木塔里木-华北板块的天山华北板块的天山-赤峰活动带和华北北缘隆起带。中国大陆赤峰活动带和华北北缘隆起带。中国大陆南部，
35、仅在藏滇板块冈底斯南部，仅在藏滇板块冈底斯-腾冲活动带见有零星白垩纪含煤盆地。腾冲活动带见有零星白垩纪含煤盆地。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块华华 北北 板板 块块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带p东部的海拉尔盆地群东部的海拉尔盆地群 、二连浩特盆地群、二连浩特盆地群 、冀北蒙中盆地群、冀北蒙中盆地群 、松、松辽盆地辽盆地 、辽东盆地群、辽东盆地群 、松辽南盆地群、松辽南盆地群(赤峰、北票赤峰、北票-朝阳、阜新盆朝阳、阜新盆地地)、三江盆地群、三江盆地群 、吉东盆地群；、吉东盆地群；p西部的北山盆地群。西部的北山盆地群。p南部的藏西改则盆地、拉萨盆地、藏东八宿盆地。南部的藏西
36、改则盆地、拉萨盆地、藏东八宿盆地。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块6.6.古近纪和新近纪含煤盆地主要分布在大陆东部近海和沿海地区。古近纪和新近纪含煤盆地主要分布在大陆东部近海和沿海地区。除台湾活动带台西盆地面积稍大外，其余盆地面积都很狭小，分布除台湾活动带台西盆地面积稍大外，其余盆地面积都很狭小，分布零星。古近纪和新近纪含煤盆地发育时代在大陆北部以古近纪为主，零星。古近纪和新近纪
37、含煤盆地发育时代在大陆北部以古近纪为主，而大陆南部以新近纪为主。而大陆南部以新近纪为主。西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块华华 北北 板板 块块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带p在西伯利亚板块准噶尔兴安活动带的东部，主要在嫩松佳木斯微在西伯利亚板块准噶尔兴安活动带的东部，主要在嫩松佳木斯微地块散布有古近纪含煤盆地。地块散布有古近纪含煤盆地。p沿着嫩松地块与佳木斯地块之间跨越准噶尔沿着嫩松地块与佳木斯地块之间跨越准噶尔-兴安活动带与华北板块兴安活动带与华北板块的依兰舒兰盆地群的依兰舒兰盆地群 p三江盆地三江盆地 p在华北板块天山在华北板块天山-赤峰活动带东端的珲春盆地赤峰活动带东端
38、的珲春盆地p华南板块和滇藏板块的南部滇黔桂一带：南华活动带的桂南盆地群、华南板块和滇藏板块的南部滇黔桂一带：南华活动带的桂南盆地群、粤西南茂名盆地和琼北文昌盆地等。粤西南茂名盆地和琼北文昌盆地等。华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块p在西伯利亚板块准噶尔兴安活动带的东部，主要在嫩松佳木斯微在西伯利亚板块准噶尔兴安活动带的东部，主要在嫩松佳木斯微地块散布有古近纪含煤盆地。地块散布有古近纪含煤盆地。p沿着嫩松地块与佳木斯地块之间跨越准噶尔沿着嫩松地块与佳木斯地块之间跨越准噶尔-兴安活动带与华北板块兴安活动带与华北板块的依兰舒兰盆地群的依兰舒兰盆地群 p三江盆地三江盆地 p在华北板块天山在华
39、北板块天山-赤峰活动带东端的珲春盆地赤峰活动带东端的珲春盆地p华南板块和滇藏板块的南部滇黔桂一带：南华活动带的桂南盆地群、华南板块和滇藏板块的南部滇黔桂一带：南华活动带的桂南盆地群、粤西南茂名盆地和琼北文昌盆地等。粤西南茂名盆地和琼北文昌盆地等。中国大陆板块构造控制的区域瓦斯地质规律研究中国大陆板块构造控制的区域瓦斯地质规律研究西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块 第二章第二章 含煤
40、盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论煤层瓦斯是生于煤层、煤层瓦斯是生于煤层、储于煤层的气体地质体储于煤层的气体地质体。瓦斯形成和煤的形成。瓦斯形成和煤的形成是同时进行的且贯穿于是同时进行的且贯穿于整个成煤过程始终。整个成煤过程始终。煤层瓦斯是煤层瓦斯是如何形成的如何形成的？煤的形成息息相关煤的形成息息相关补充知识补充知识-煤形成过程煤形成过程煤层瓦斯的生成煤层瓦斯的生成 在植物沉积成煤初期的泥炭化过在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过温度不超过6565的条件下，被厌氧微的条件下，被厌氧微生物分解为生物分解为CHCH4 4、C
41、OCO2 2和和H H2 2O O。泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散排放到大气中，因此通过渗滤和扩散排放到大气中，因此，生物化学作用产生的瓦斯一般不会，生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。保留在煤层内。生物化学成气时期生物化学成气时期 煤化变质作用成气时期煤化变质作用成气时期 随着煤系地层的沉降及所随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤、烟煤、无烟煤过程化为褐煤、烟煤、无烟煤过程中，随着埋藏深度的增加中，随着埋藏深度的增加,有机有机物在高温、高压作用下，处于物在高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减
42、少，变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，生成的气体主要固定碳增加，生成的气体主要为为CHCH4 4和和COCO2 2。泥炭化作用阶段泥炭化作用阶段 煤化作用阶段煤化作用阶段 两个造气时期两个造气时期一、瓦斯成因类型 从植物遗体到泥炭再到褐煤、烟煤到无烟煤，其分从植物遗体到泥炭再到褐煤、烟煤到无烟煤，其分子组成变化如下：子组成变化如下：泥炭至无烟煤C、H、O元素含量变化图生物化学成气期生物化学成气期煤化变质作用成气期煤化变质作用成气期 煤化作用过程中产生的气体量随煤阶增高而增加。煤化作用过程中产生的气体量随煤阶增高而增加。第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论 表2-3 腐
43、植质和腐泥质对比表（王大曾,1990）成气母质成气母质腐殖质腐殖质腐泥质腐泥质主要成分主要成分以芳香族化合物为主，类脂以芳香族化合物为主，类脂化合物较少化合物较少含丰富的类脂化合物含丰富的类脂化合物元素组成元素组成氢和氧氢和氧贫氢（一般贫氢（一般6)富氧（可达富氧（可达27）高氢（一般高氢（一般80）低氧（低氧（4)H/C比值比值低（低（1）较高（较高（1.5以上）以上）O/C比值比值高（高（0.5）较低（较低（0.3）主要形成环境主要形成环境三角洲相和沼泽相三角洲相和沼泽相海相和湖泊相海相和湖泊相产物及产产物及产气量气量煤煤腐植煤腐植煤腐泥煤腐泥煤气气高甲烷（高甲烷（9095以上）以上）低湿
45、0 00.5%98%98%）该阶段被习惯称之为）该阶段被习惯称之为生物甲烷阶段；生物甲烷阶段；l第二阶段主要是在温度、压力作用下，发生热力地球第二阶段主要是在温度、压力作用下，发生热力地球化学变化，完成由褐煤向烟煤、无烟煤的转化。化学变化，完成由褐煤向烟煤、无烟煤的转化。第二章第二章 含煤盆地和瓦斯形成理论含煤盆地和瓦斯形成理论二、CO2 2富集成因 （1）煤和岩石中原始瓦斯发生氧化作用；）煤和岩石中原始瓦斯发生氧化作用；（2）煤层自燃甚至烘烤围岩使碳酸盐岩受热分解）煤层自燃甚至烘烤围岩使碳酸盐岩受热分解;（3）人的呼吸、有机物质腐烂、地下水作用等）人的呼吸、有机物质腐烂、地下水作用等（4）溶
46、解一定浓度）溶解一定浓度CO2的浅表水长期渗入地下的浅表水长期渗入地下（5）岩浆侵入活动岩浆侵入活动：煤受热变质生成：煤受热变质生成CO2；岩浆熔融；岩浆熔融体冷却析出；某些碳酸盐岩受热分解，化合反应；体冷却析出；某些碳酸盐岩受热分解，化合反应；直接来自地壳深部。直接来自地壳深部。并且有机质碳与并且有机质碳与煤系中的硫酸盐反应，生成煤系中的硫酸盐反应，生成H2S 第二章第二章 含煤盆地和瓦斯生成形成理论含煤盆地和瓦斯生成形成理论 瓦斯生于煤层，在煤化过程中，瓦斯不断地生成，到无烟煤阶段，瓦斯累计生成量可达400 m3/t以上，如表1-1。但煤矿开采实践表明，煤层瓦斯含量一般不超过但煤矿开采实践
47、表明，煤层瓦斯含量一般不超过303040m40m3 3/t/t，主要是因为煤化作用生成的瓦斯经历数千万年至数，主要是因为煤化作用生成的瓦斯经历数千万年至数亿年的地壳构造运动的作用，亿年的地壳构造运动的作用，80%80%左右的气体都逸散掉了。左右的气体都逸散掉了。每形成一吨煤的产气量每形成一吨煤的产气量 0500 km2797837571648109691112161314151819207221222374243433363132252726282937383941 4042434845464449505153545556576758616059626364667776756865521473
48、0707335海南岛海口南东沙群岛台湾岛香港赤尾屿钓鱼岛台北福州广州澳门南宁贵阳长沙南昌武汉西安合肥杭州南京地扬下子两高淮瓦豫斯东区区斯瓦高西豫鄂高区瓦斯区赣浙闽沿海低瓦斯区湘粤桂东西湘西黔东桂中南高瓦斯区低瓦斯区南 海南海诸岛广州内蒙东部低瓦斯区黑吉辽中东部哈尔滨高瓦斯区沈阳长春海渤津天北京冀东豫北低瓦斯区济南鲁苏北低瓦斯区州郑庄家石原太山西高瓦斯区阴 山 燕 辽 高 瓦 斯 区鄂尔多斯盆地高瓦斯区银川拉准噶尔低瓦斯区塔里木西北低瓦斯区区斯瓦低山天乌鲁木齐柴达木北缘祁连山低瓦斯区滇中川西南低瓦斯区西宁兰州昆明成都川南黔北黔西高瓦斯区304014012011010090807011012040
49、130100中国煤层瓦斯地质图略图3017 重庆呼和浩特海萨龙门山大巴山高瓦斯区 四川盆地1212312111张子敏 主编、闫江伟 清绘 2008.12上海西西 伯伯 利利 亚亚 板板 块块印印 度度 板板 块块菲菲 律律 宾宾 海海 板板 块块太太 平平 洋洋 板板 块块华华 南南 板板 块块华华 北北 板板 块块塔里木板块塔里木板块准准 噶噶 尔尔-兴兴 安安 活活 动动 带带藏藏 滇滇 板板 块块1.下盘；下盘；2.上盘；上盘；3.断层面断层面断盘（上盘）断盘（上盘）断盘（下盘）断盘（下盘）断层线断层线4.4.断层走向与所切割岩层走向的方位关系分类断层走向与所切割岩层走向的方位关系分类走
50、向断层走向断层：断层走向与岩层走向基本一致断层走向与岩层走向基本一致倾向断层倾向断层：断层走向与岩层走向基本直交断层走向与岩层走向基本直交(垂直垂直)斜向断层斜向断层：断层走向与岩层走向斜交断层走向与岩层走向斜交顺层断层顺层断层：断层面与岩层层理的原生地质界面基断层面与岩层层理的原生地质界面基 本一致本一致(断层走向、倾向与岩层走向、倾向基本一断层走向、倾向与岩层走向、倾向基本一致致)。5.断层两盘相对运动分类断层两盘相对运动分类1.正断层正断层2.逆断层逆断层3.平移断层平移断层4.正平移断层平移正断层正平移断层平移正断层5.逆平移断层平移逆断层逆平移断层平移逆断层正断层正断层上盘相对下盘向
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