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为何绝大部分煤炭形成于石炭纪? 第1页

  

user avatar   qia-xi-mo-duo-19 网友的相关建议: 
      

知乎传统,先问是不是,再问为什么。

1. 是不是绝大多数煤炭形成于石炭纪?答案是否定的,主要的成煤期有三个,石炭二叠纪,侏罗白垩纪,还有就是第三纪。单说石炭纪煤炭占总数的多少,我觉得在百分之30以下,这个比例应该算不上绝大多数吧。比如全国煤炭储量最大的省份新疆,主要是侏罗系的煤。第二大的省份内蒙,特大型煤矿基本上是采侏罗白垩纪的煤,当然内蒙石炭二叠纪煤也很多,但很多埋深太大。华北的山西山东河南河北是主要是采石炭二叠纪的煤,各省都有例外,比如山西大同朔州侏罗纪煤比例很大,这几个省份的石炭二叠纪煤中,石炭纪的煤可能不如二叠纪煤多。西南贵州云南等也会采石炭二叠纪的煤。若放眼全国,石炭纪煤储量不占优势,应该排不了第一。石炭二叠纪煤普遍不是太厚,和第三纪和侏罗白垩纪厚度比有点差,但高变质煤,如无烟煤焦煤等大多数是石炭二叠纪的煤。注意,一般讲石炭纪和二叠纪的煤一块说,沉积上是连续的往往同时出现,距离上常在几十米之内,我想题主说的石炭纪煤基本是指石炭二叠纪吧。

2,为什么主要在这三个成煤期?从两个方面分析,生物发展进程与生物生长环境,两个都可归结为一个问题就是物质来源。众所周知,煤炭主要是偏陆生植物遗体。这样问题就分为什么时期植物生长的多?那就是温暖湿润环境,比如热带雨林,干旱沙漠长不了太多植物。上文所述的即是三个温湿期。其他泥盆纪以来的时期多为干旱,观察泥岩的颜色即可明白,红色多数代表干旱。另外一个非常重要的因素,所有提前是首先需要陆生植物出现。泥盆纪后植物才开始登陆,因此泥盆纪以前煤炭很少。那么,泥盆纪以前的温湿期干了什么?生成了灰黑色的泥岩或者灰岩,这些是很多油气的母质,现在火的页岩气,在中国主要是这些。

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2017年9月8日17时更新:

对事不对人,4中所述的事情,在这个问题中其他答案中有所应验。大家可以看看答主“鲸鱼”对本问题所答,我相信鲸鱼是地质专业人士,但我不觉得他是行内人,他的回答看着很专业,表面上能蛊惑人,但其实都有问题:

另外有的问题刚好在评论中有人提到,我在此阐述我的观点:

  1. “第一,石炭-二叠期是几大成煤期之一,不算最大。”?请问哪个是最大?它排第几?可能石炭二叠纪真的是最大的,直接下定义说不是最大的,太伤了。
  2. “因为石炭-二叠相对于侏罗-白垩和第三纪的煤来说埋深更大”。暂不谈答非所问的事,当前埋深和沉积时代的早晚的关系没有这么简单。山西分布着大量的埋深为0米的石炭二叠纪煤,那你找找埋深低于0米的侏罗白垩第三纪的煤?现在所采的煤基本都是小于1000米的,用时代来标定埋深太局限。
  3. “且经历了更强烈的构造运动。这造成煤层连续性不好”事实上,大范围看石炭二叠纪的煤是连续性最好的,可能有断层错开,判断之后还是可以找到,第三系的煤往往是断陷盆地沉积的,分布范围很小,过个断层就没有了,是彻底没有了,大范围来看是一小块一小块的。
  4. “且更大的埋深意味着更强的压实作用和成煤作用,煤层厚度也会更薄”更大埋深和成煤作用会使煤层厚度变小,但这个影响小,本质上还是沉积的时候就不够厚,泥炭和褐煤之间在厚度上会有比较低的转化率,但低煤阶煤转化为无烟煤的时候厚度变化很小。我也提到了石炭二叠纪的煤层往往不太厚,这个原因主要是和沉积环境有关,石炭二叠纪的煤主要是海陆过渡相环境,煤的厚度一个必要条件是地壳的稳定沉降,华北石炭二叠纪煤取决于基本是整个板块大范围的整体沉降,特点是范围大,连续性好但厚度不太大,而断陷盆地容易形成巨厚层的煤,断陷盆地取决于拉张断层的活动,范围小,情况变化多,时间上也短。断陷盆地很容易形成厚度巨大的沉积物,这个是海陆过渡相不能比的。
  5. “但这也意味着石炭-二叠的煤品质更好,相对更加无烟。”品质和煤的演化程度没有必然关系,控制品质绝大多数方面和时代是没有关系,比如灰分、硫分、水分等等,第三系依兰矿区中煤层煤,特低灰,特低硫,发热量高,公认的品质好。相对更加无烟,就理解为演化程度高,偏向于无烟煤吧,但首先得说明,正常的石炭二叠纪煤演化到不了无烟煤,现存的无烟煤多是受岩浆作用的影响。另外,这句话很容易误导,觉得无烟煤就比其他煤好,事实远非如此,决定煤所谓好中差(体现为的也就是价格)只是供需关系,低煤阶煤可以炼制石油,这活无烟煤是干不了的,若论供需关系最紧张或者说最为稀缺的是焦煤,焦煤的价格要比无烟煤高不少。

由于时间问题,下一段不在逐句评论,挑几个原则性的问题:

  1. “所有的煤都不可能早于泥盆纪”事实上很多志留系或者更早的煤。
  2. “全球尺度的构造运动会撕裂稳定的克拉通,形成系列盆地,为煤炭的沉积提供有利地形”华北石炭二叠纪的煤就是形成在华北克拉通上面的,没有所谓的系列盆地,沁水盆地、鄂尔多斯盆地是在煤形成之后的事情,就拿华北来说,大规模的造山造盆运动是开始于印支期,这个时候煤层已经沉积很久了。

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2017年9月8日19点更新:

鲸鱼前辈评论了我的回答,让我学到了很多,也让我明白了我认识的局限性。思考下各个问题之后,我觉得我俩可能都有自己的局限性,我是对华北地质了解较多,前辈是对新疆地质了解较多,所以我的回答是基于华北煤炭情况的,他的回答是基于新疆煤炭情况的。我把前辈的评论放在回答中,共读者参阅。

from 鲸鱼前辈:“可能我的答案更局限于我在新疆长期的工作经验。1,这是科普,按照我个人的经验它不算最大。因为新疆的煤大部分都是中生代的。2,地层学上古生代的地层必然在中生代地层下面,至于现在的埋深是构造运动的结果。举一两个反例并不能说古生代的地层和中生代的地层没有可比性。3,在文中我提到的中亚造山带范围内,古生代的煤很少,且因为造山运动支离破碎。反而是中生代的煤层更完整,更容易开采。4,所以我这句话没错啊。在同样的沉积条件下,压实作用更强当然煤层薄了。5,我说的是一般情况。煤的演化大部分确实受埋深控制。科普性质的回答,我肯定要回教科书答案。当然我欢迎答主提供反例。6,这个属于我个人知识有限,但是新疆最早的煤确实是泥盆。因为新疆前泥盆的陆相地层几乎没有。7,华北东部的中生代构造盆地确实跟构造运动有关。华北之前的古生代海侵事件,目前没有明确的板块构造体系下的科学解释。我只是说,这有可能和石炭-二叠的中亚造山带活动有关。如果您有更好的解释,欢迎讨论。”




  

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