煤主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成,碳、氫、氧三者總和約占有機(jī)質(zhì)的95%以上。煤是古代遺體堆積在湖泊、海灣、淺海等地方,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種具有可燃性能的沉積巖。
煤的形成條件
要有大量的植物生長(zhǎng)和繁殖。在地質(zhì)時(shí)代,石炭紀(jì)、二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)等氣候溫暖潮濕、植物茂盛,是地球上主要的成煤期;植物遺體要有合適的堆積環(huán)境;要求地殼緩慢下沉,由于有節(jié)奏的地殼運(yùn)動(dòng)和反復(fù)堆積,在同一地區(qū)往往具有很厚的煤層或很多層煤。
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煤的形成階段
煤的形成階段主要經(jīng)歷了泥炭化階段、煤化階段以及變質(zhì)作用階段。褐煤是在低溫低壓條件下形成的。如果褐煤埋藏在地下較深位置,就會(huì)受到高溫高壓的作用,使褐煤的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化,便逐漸變成煙煤。煙煤進(jìn)一步變質(zhì),可成為無(wú)煙煤。
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煤的成煤年代
煤炭的演變史與生物的進(jìn)化史一樣,經(jīng)歷了由低級(jí)向高級(jí)逐步演化的漫長(zhǎng)歷史進(jìn)程。地史上重要的聚煤期為石炭—二疊紀(jì)聚煤期、侏羅—白堊紀(jì)聚煤期及第三紀(jì)聚煤期。這三大聚煤期在我國(guó)均有聚煤作用發(fā)生。
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不同地區(qū)成煤期
中國(guó)分為5大聚煤區(qū),即:華北石炭—二疊紀(jì)聚煤區(qū);華南二疊紀(jì)聚煤區(qū);西北侏羅紀(jì)聚煤區(qū);東北侏羅—白堊紀(jì)聚煤區(qū);西藏、滇西中生代及第三紀(jì)聚煤區(qū)。
華北煤區(qū)以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)為主,主要為深成變質(zhì)作用生成。石炭紀(jì)海相和海陸過(guò)渡相為主,二疊紀(jì)以濱海相和湖泊相為主;優(yōu)質(zhì)焦煤具有良好的工藝性能、質(zhì)量穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊密。
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西北煤區(qū)以早—中侏羅紀(jì)為主,主要是為接觸變質(zhì)和深成變質(zhì)作用生成,內(nèi)陸/湖泊相為主;煉焦煤主要通過(guò)熱液變質(zhì)和接觸性變質(zhì)生成,堿金屬含量高,與同等變質(zhì)程度的華北地區(qū)焦煤相比,生產(chǎn)的焦炭氣孔壁薄,催化指數(shù)大,焦炭熱性能差。
東北煤區(qū)以晚侏羅、早白堊紀(jì)為主,主要是深成變質(zhì)/接觸變質(zhì)作用生成,陸相/海陸過(guò)渡相為主;煉焦煤成煤年代晚,具有高揮發(fā)、低硫、低灰特點(diǎn),可選性較好,G、Y值高,鉀、鈉含量稍高,熱強(qiáng)度比西北侏羅紀(jì)煤要好,但是不如華北和西南煉焦煤。
華南(西南為主)煤區(qū)以晚二疊紀(jì)為主,部分地區(qū)有三疊紀(jì)及第三紀(jì)煤田,主要是深成變質(zhì)/動(dòng)力變質(zhì)/接觸變質(zhì)作用生成,海相/海陸交互相為主;煉焦煤具有比較良好的工藝性能、熱強(qiáng)度稍次于華北煤區(qū)。
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