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地质煤层怎么形成的

发布时间: 2021-02-06 09:48:24

❶ 煤层的形成

煤炭是怎样形成的
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然椎积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
记得上小学的时候,我家住在离城不远的乡村,每当盛夏雨季来临时,一场暴雨过后,村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”,我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏,那小溪流也会因暴雨停止时间的延长,而变得越来越小,最后干涸。但在没有断流之前你会发现,很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞,形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅,我们不时地把那些小水坎扒开,有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里,一场暴雨过后,街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。
小巫见大巫,由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能,煤炭的形成绝对不会那么集中,也不会那么优质。
我们可以设想一下,在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又是相当的充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拨起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流漂浮而下,一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅,它们就会在那里安家落户,并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里,很快这里就会形成一道屏障,并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸(也会有许多动物的残骸)的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下,最后演变成今天的煤矿。
那么也许有人会问,1998年中国遭受的一场罕见的水灾,为何没有出现这样的情况呢?我认为,那是因为中国目前的森林覆盖率很低,而且有森林的地方多在高海拔地区,在平原到处是粮田,几乎到了没有什么森林可淹的境地,只不过是淹没了一些农田的防护林,并且农田防护林的树木很稀少,而且树木的根须又十分的发达,抓地抓得十分牢固,短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了,很多树木都挤在一起生活,它们为了吸食太阳的能量,拼命地往上长,根须并不发达,一旦一处树木被洪水连根拨起,就会连带成片的树木被洪水毁掉,就如同放木排一样,顺流漂浮而下,势不可挡,最后全部堆积在一个地方。
另外,由于人类对大自然认识的增强,抵御突发性自然灾害的能力不断提高,兴修水利,筑起坚固的堤坝,加固江堤、河堤,大大地减缓了凶猛洪水的冲击力,泛滥的现象少了,甚至乖乖地听从人类的召唤,并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能,造福于人类,服务于人类社会。
不仅洪水有搬运动植物这样的能力,而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸,可以使海浪掀起三、四十米还高,并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空;把海岸线附近的一切生物全部洗劫。
再者,地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭
煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有,如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。
植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。
石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过常年累月,便有了煤。

❷ 煤炭是怎么形成的

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

(2)地质煤层怎么形成的扩展阅读

1、煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。

2、中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。

希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。

3、中国煤炭资源丰富,除上海以外其他各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,

是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。

4、中国幅员辽阔,物产丰富,中华民族赖以生息繁衍、发展壮大、立足世界民族之林的要物质基础。在已发现的142种矿物中,煤炭占有特别重要的位量,资源丰富,分布广泛,煤田面积约55万平方公里,居世界产煤国家之前列。

❸ 自然界中的煤是怎样形成的

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨?一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。

❹ 煤是怎样形成的

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的专腐植质,由于地壳属的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。

(4)地质煤层怎么形成的扩展阅读

煤的优点:煤炭资源量丰富,且因世界各地都有煤炭矿藏,因此开采及供给皆很稳定,价钱也较石油及天然气便宜。

煤的缺点:煤炭的发热量比石油或天然气小,煤炭在燃烧时,所排放出的二氧化碳量高于石油及天然气。产量有限,是不可再生能源。

按终端用途,一般生产的煤炭可分为两种:焦煤与电煤,均属于广义范围的烟煤与次烟煤。焦煤与电煤市场的经营彼此相对独立。

对煤的品质鉴定,还要根据其发热量、灰分(不能燃烧的部分)和含硫量等因素,根据起用途来确定。如果用做燃料,含硫高则会燃烧产生二氧化硫污染大气,必须要增加脱硫的成本,用做炼焦,膨胀系数也是一个主要因素。

❺ 厚煤层怎么形成的

煤层是一种沉积地层,也是一种沉积矿产,它遵循地层学、沉积学、矿床学以及岩石学的一般规律,也有特殊性,其成因并不等同于煤的成因。沉积地层有两种加积方式,垂向和侧向。传统煤地质学的核心观点是煤层由泥炭沼泽演化而成,其本质就是成煤物质的垂向加积。通过对煤层垂向和侧向加积的对比,煤岩与砂岩的类比,以及大面积稳定展布厚煤层低自然伽马多峰现象、层理与条带结构等沉积特征和煤层物理化学性质的研究,认为成煤物质是机械沉积的,煤层像大多数沉积岩层一样是侧向加积形成的,有一个成煤物质在地质作用下被快速分选、搬运、再沉积和富集的成层过程。对于厚煤层而言,多期侧向加积产生了次生垂向加积,其形成过程不是一个简单的、连续的、线性的垂向累加过程,而是一个复杂的、不连续的、非线性的侧向叠合过程,成煤物质是不连续的、多期多源的,厚煤层中普遍存在的薄层夹矸便是其不连续的证据,同时厚煤层是穿时的。煤层侧向加积与较深水或海相沉积共生,是一个有机连续的整体,符合瓦尔特相律,符合煤层厚度、形态多变,下伏沉积体系多种多样以及煤层多尺度上的沉积特征,也符合成煤物质超巨量工业富集,含煤地层灰色灰黑色,煤矿床质量优良的事实。而煤层由浅水泥炭沼泽演变而成需要多种假设,缺乏理论和实践证据,是一种典型的假说,不能解释厚煤层及其夹矸成因,也不符合古生态学原理,并与地壳升降运动不匹配,应该放弃。

❻ 煤田地质学作业巨厚煤层是怎样形成的

煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然椎积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
记得上小学的时候,我家住在离城不远的乡村,每当盛夏雨季来临时,一场暴雨过后,村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”,我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏,那小溪流也会因暴雨停止时间的延长,而变得越来越小,最后干涸。但在没有断流之前你会发现,很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞,形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅,我们不时地把那些小水坎扒开,有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里,一场暴雨过后,街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。
小巫见大巫,由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能,煤炭的形成绝对不会那么集中,也不会那么优质。
我们可以设想一下,在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又是相当的充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拨起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流漂浮而下,一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅,它们就会在那里安家落户,并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里,很快这里就会形成一道屏障,并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸(也会有许多动物的残骸)的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下,最后演变成今天的煤矿。
那么也许有人会问,1998年中国遭受的一场罕见的水灾,为何没有出现这样的情况呢?我认为,那是因为中国目前的森林覆盖率很低,而且有森林的地方多在高海拔地区,在平原到处是粮田,几乎到了没有什么森林可淹的境地,只不过是淹没了一些农田的防护林,并且农田防护林的树木很稀少,而且树木的根须又十分的发达,抓地抓得十分牢固,短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了,很多树木都挤在一起生活,它们为了吸食太阳的能量,拼命地往上长,根须并不发达,一旦一处树木被洪水连根拨起,就会连带成片的树木被洪水毁掉,就如同放木排一样,顺流漂浮而下,势不可挡,最后全部堆积在一个地方。
另外,由于人类对大自然认识的增强,抵御突发性自然灾害的能力不断提高,兴修水利,筑起坚固的堤坝,加固江堤、河堤,大大地减缓了凶猛洪水的冲击力,泛滥的现象少了,甚至乖乖地听从人类的召唤,并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能,造福于人类,服务于人类社会。
不仅洪水有搬运动植物这样的能力,而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸,可以使海浪掀起三、四十米还高,并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空;把海岸线附近的一切生物全部洗劫。
再者,地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭 。
煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有,如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。
植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。
石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过常年累月,便有了煤。

❼ 煤是怎么形成的

地球四十三亿年的年龄里,只有两个比较重大的成煤时代,一个是石炭纪,一个是侏儸纪。我们现在开采的大多是形成于侏儸系的煤层,就近看乌鲁木齐地底下赋存的侏儸纪西山窑组煤系,就是一个相当优质的煤系,出产动力弱粘结煤,用于锅炉取暖和动力热电。我就以那个特殊的地质年代来简要描述一下煤的形成过程。

侏儸纪是地球上物种相当丰富的时期,森林密布,恐龙盛行。最重要的是地球在那个时期已形成了大规模的森林植被,那是一切植物和动物的天堂乐园。设想在一个四面环山的盆地里,盆地的中央是茂密的森林,森林在日光的照耀下和雨水河流的滋润下,一年一年的生根发芽,新老更替。枯死的树干和枝丫被风吹雷击而倒伏在大地上,和着落叶化为了尘泥,日积月累,形成了厚厚的含有丰富有机质的泥层。这个厚度甚至可以达到几十米,上百米。然而在这个过程中,盆地在大地构造运动的作用下在慢慢地变迁,盆地四周的山脉越来越高,盆地的中央越来越低,河流冲刷着泥沙覆盖了森林里的地层,有的树木已经枯死,有的树木还在地质运动变化里继续保持着物种的延续。经过几万年还几十万年,原有的森林最终在整体上化作了腐化了的有机地表,最终被泥沙覆盖,形成了一个特殊的盆地沉积构造。这个过程还没有结束,在厚厚的地表泥沙的重力挤压之下,原来的森林有机体最终被压缩成了一个从几米到几十米甚至上百米的含炭地层(估且这么叫,不太专业),煤层的雏形已形成了。在高压甚至高温的地质作用下,原有的有机质被分解,有机质被石炭化,形成了,炭质的状态,脱离有机体的是水还有甲烷、硫化氢、二氧化炭等衍生物。在这个脱氧,脱水的过程中,煤就形成了,这个过程可不短,至少经历了几亿年之久,之所以我们觉得不可思议,主要是因为我们的生命对于这个过程来说只是瞬间的闪逝,我们看不到这个过程的整体面貌,只能依靠逻辑的推理。

最终在今天,我们人类依靠科学工具找到了深埋于地下的各式各样赋存条件的煤层,有直立的,有倾斜的,有水平的,厚度有薄的,有中厚的,有厚的,有特厚的等等多姿多态的煤层。我们使用一项人类最伟大的工程技术――采矿工程来挖掘宇宙自然恩赐予我们的礼物。我们从地面选择合适的地点,向地下凿出立井或斜井,通向煤层,然后象切蛋糕一样分块处理,做好采掘前必备的井巷工程。然后我们用现代化的机械设备切割煤层,装运地下采出的原煤,通过运输设备提升至地面,我们就看到了堆垛得象山一样巨大的煤场,还有拉着一节节满载原煤的火车长龙。我们生活的世界因此有了动力,还有温暖还有了多种多样的材料。煤就是这么来的。

可以想象煤的来源是多么的复杂和不易,我们仅仅是依靠近百年来发展起来的现代化科技来攫取着宇宙上苍赋予我们的造物,我们却造不出来这些大地的精华。在我们将那些乌黑乌黑的能量之源化为灰烬之时,我们同时进行着一种毁灭的过程,即毁灭了大自然原有的积累了亿万年的储蓄,毁灭了大自然依靠时间的力量而完成的生态平衡。我们肆无忌惮地将大地挖掘的千疮百孔;肆无忌惮地燃烧着原煤,将本是积存在地底的碳基通过二氧化碳的形式释放到天空,我们的环境在恶化,我们的能源在枯竭。我们的大地在哭泣。当我们用我们的灵性和智慧无情地撕开了大地的肌肤,掏空了她的肌体里那部分珍贵之后,她是应该喜还是忧呢?

当人类的思想倒逆着流淌到了那时间长河的彼端,在曾经真实现在幻化的世界里,我们应该将那原始优美的大地的同我们现在文明化的土地做个认真的比较了,宇宙还会给我们多少次重整山河的机会?我们的文明失去了这份依赖还能迈出多远?我们应不应该用理智的真诚去回报大自然对我们的恩赐?至少,我们还有技术还有时间去阻止比古老的历史更原始的破坏行为。

❽ 地下煤层自燃形成的地质过程

通过对我国北方煤田火区50年来积累的资料进行分析和大面积野外实地观察,结合甘肃窑街火区、新疆硫磺沟火区、宁夏汝箕沟火区、内蒙古乌达火区的典型研究,可初步把地下煤层自燃的形成分成四个阶段。

(一)自燃阶段

煤在自然环境中与空气的接触,吸附氧气并产生氧化作用,氧化产生热量;当煤层中发热量大于散热量时开始聚热增温,增温达到110℃以前煤中水分蒸发,煤层冒白气;温度达到110℃以上时,煤体进入烘干阶段,热解作用加速进行,增温过程不可逆转,煤层开始冒灰烟;当某个点增温量达到煤自燃临界值时,开始自燃着火,生成明火点或冒黑烟点。

煤的自然着火过程。煤的自然着火在地表、地下和矿井中普遍发生。由于煤质和赋存状态吸氧能力不同,受温度和供氧能力的影响,煤在开始自然着火阶段时燃时熄。当煤层温度逐步升高后,由少数自然着火点,发展成几个、几十个着火点,但仍处于时燃时熄状态。当较大空间的煤体达到着火临界值时,为形成燃烧中心准备了条件。

控制煤从氧化到自然着火的条件。煤质和供氧聚热环境是控制煤从氧化到自然着火的主要条件。乌达煤田采空区、采空塌陷的遗煤,氧化发热聚温18年才发生自燃着火。

(二)燃烧中心形成阶段

煤火形成初期均是由一个点开始的,这个点具备供氧充足且有利于聚热的环境。此点周围的煤被氧化产生热量,并只在此点聚集起来,使此点煤温逐渐增高直至自然着火,这样就形成了燃烧中心。

地下煤体自燃着火后,与地表形成热压差,地表大气通过各种渠道,如以裂隙、洞穴、渗漏等方式与自燃着火点连通,形成以地表大气输气供氧,燃烧后烟雾向地表大气排放的空气动力系统。空气动力系统与燃烧体结合,形成具有一定能量的燃烧动力系统。燃烧动力系统形成煤层以喷出点为中心的燃烧中心,地下煤层燃烧后进入低温干馏阶段,并且以燃烧中心的能量向更大空间发展。燃烧中心的面积在几平方米到数百平方米之间。

(三)燃烧系统发展阶段

燃烧中心形成后,由于煤层的温度进一步上升和燃烧裂隙的发展,改变了煤层的燃烧条件,形成更好的燃烧环境,由几个或几十个燃烧中心发展成一个燃烧系统。在燃烧系统阶段,各燃烧中心的输气供氧渠道连网成片,地下煤层燃烧形成规模,进入半焦—焦化—石墨化阶段。

燃烧系统阶段构成煤火灾害。一个火区由一个或数十个燃烧系统构成,燃烧系统是煤田火区灭火和探测的基本单位,面积在数百平方米到数万平方米之间。

(四)熄灭降温阶段

地下煤层局部燃烬熄灭,上覆岩石在高温作用下,进入由沉积岩向烧变岩的变质阶段。随着温度的降低,产出一系列标志性燃烧产物,例如刚玉(2400℃),熔变角砾岩(1600~1200℃),烧变天然焦(1000℃),瓷化玻状烧变板岩(800℃),烧变砂岩(600℃),烧变黄土(300℃),芒硝、硫磺结晶群(150~110℃)等。在燃烧熄灭变质阶段,上覆岩石变质塌陷,形成大面积的烧变塌陷坑或密集的塌陷群。

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