Question

煤系、煤层与煤田

Answer 1

2.1.1 煤系

含煤岩系（coal-bearing strata），简称“煤系”，其同义词有含煤沉积、含煤地层、含煤建造等，是具有三维空间形态的沉积实体，特指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。含煤岩系的顶底界面既可以是等时的也可以是不等时的。因此，煤系是充填于煤盆地的全部有共生关系的岩系总和，是由具体的地质顶、底界面和侧向的各种地质边界（如沉积相的变化、地层的超覆、退覆及各种不整合关系）所围限的。

含煤岩系具有独特的岩性特征，一般是在潮湿气候条件下沉积形成，主要由灰色、灰绿色及黑色的沉积岩组成，含有一定的杂色岩石；主要的岩石类型有各种粒度的砂岩、粉砂岩、泥质岩、炭质泥岩、煤、粘土岩、石灰岩，以及少量的砾岩等，有的还含有油页岩、硅质岩、火山碎屑岩等，这些岩石一般交互出现，岩性变化较大，不同地区具有明显的差异，即不同时代、不同地区的含煤岩系，其岩性组成差异很大，主要取决于含煤岩系沉积时的古地理和古构造。经研究和对比发现，含煤岩系中往往含有厚度不等的火山岩及火山碎屑岩，火山作用可为成煤物质的繁衍提供大气及土质条件；含煤岩系中含有大量植物化石，有的也含有较丰富的动物化石及各种结核；含煤岩系一般具有较好的旋回结构。

2.1.2 煤层

煤层（coal seam）是指煤系中呈层状分布的煤体。煤层是由泥炭层转化而来，泥炭沼泽可以发育于各种各样的沉积环境，所形成的煤层也可以赋存于各种不同的沉积序列。由于各种地质因素的影响，在泥炭堆积的整个过程中，往往是以不同补偿方式反复交替，因而形成不同的煤层形态和煤层结构。煤层的形成不但必须具备泥炭堆积的条件，同时又必须具备泥炭层保存的条件，就是说当泥炭层堆积之后，只有在地壳沉降的构造背景下，泥炭层才会被上覆沉积物掩埋而保存下来。

煤层包含煤分层和岩石夹层，不含夹石层者称为简单结构煤层；含有夹石层者则称为复杂结构煤层。煤层中的岩石夹层俗称夹矸。夹矸一般为粘土岩、炭质泥岩或粉砂岩，有时为石灰岩、硅质岩、油页岩、细砂岩或砾岩。夹矸的岩石类型、层数、厚度和侧向变化主要取决于沉积-构造条件。一般情况下，稳定的坳陷盆地和滨海沉积环境下形成的煤层及夹矸侧向较稳定，结构较简单；断陷盆地和内陆沉积环境下形成的煤层，结构复杂，有些厚煤层含夹石可达几十层，且常常呈透镜状产出。

2.1.3 煤田

煤田（coal field）一般是指在同一地质发展过程中形成的含煤岩系分布的广大地区，虽经后期构造和侵蚀作用的分割，但基本上仍连成一片或可以追踪，常常能够形成大型煤炭生产基地。同一煤田的煤系，可以是连续的，也可以是不连续的，不连续分布是由于煤系形成后长期遭受剥蚀的结果。根据煤系的出露情况，可将煤田分为3种类型：①暴露式煤田，该类煤田煤系出露良好，如我国大青山石拐子煤田；②半暴露式煤田，指根据下伏岩系的出露、可以圈出部分边界的煤田，如我国开滦煤田；③隐伏煤田，指煤系大部分被掩覆、无法确定边界的煤田，如我国苏北的一些煤田。由单一地质时代形成的煤系构成的煤田称为单纪煤田，如我国抚顺、阜新煤田；由几个地质时代的煤系形成的煤田称为多纪煤田，如我国鄂尔多斯煤田。煤田由煤系、盖层和基底3部分构成。一个煤田根据地质构造、地理环境和生产规模可划分为若干个煤矿区或煤产地，一个矿区又可分为若干个井田。