浅谈加强煤田地质科学研究已成当务之急

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　　摘 要： 煤田勘探工作是煤炭工业生产和建设中的一项超前性、基础性工作，对煤炭工业发展的战略布局具有一定的引导性.为了使煤碳地质科学技术跟上当今科学发展的步伐，促进煤田地质工作更快、更好地适应煤炭工业的发展，以保证国民经济发展对煤炭的需求，创立煤碳地质工作的科学研究发展观战略，并研究制定相应的对策，是煤田地质工作者的一项十分重要的任务.
　　关键词：煤田地质 地质勘探 质量管理
　　经过多年的开采，许多老矿的储量所剩无几，寻找和开发煤田地质科学研究已成当务之急。科学地研究煤碳地质构造对煤系地层赋存的影响，是今后寻找新煤田的关键。作者在总结前人勘探成果的基础上，对煤层的主要复向斜、复背斜及断裂构造进行分析，重点研究了缓倾角断裂的类型、特征及其对煤系地层的影响。通过对构造特征的研究，探讨了找煤方向，对今后寻找新矿区具有一定的指导意义。煤田地质基础研究由传统地质走向地球系统科学研究阶段，经过我国煤田地质工作者数十年的努力，已基本形成了特色鲜明的中国煤田地质理论体系，并由传统煤田地质理论走向系统煤田地质科学时代。煤田地质钻探质量的保证在于夯实质量管理基础。要保证 煤田地质勘探质量，就必须对地质勘察质量进行全过程控制。
　　0 前言
　　煤资源的主导地位与煤污染的严重性极大的影响我国能源与环境的可持续发展进程，优质煤及煤层气的研究与勘探开发、煤的可洁净性研究与应用将是应对这一挑战的对策。因此，对我国煤沉积学研究的探讨很有必要，通过前人对沉积学研究的成果，结合我国特定的古地理、古气候及构造条件，综合评述煤的形成环境和影响煤质的因素为我国的煤炭资源的勘查及开发利用奠定理论基础。
　　1 成煤环境探讨
　　煤炭的形成与成煤沼泽有着直接的关系，不同类型的沼泽环境在一定的时期内经过一系列的地质作用直接影响煤层的分布、煤层厚度及煤质。关于沼泽的名词和用语在不同的文献中都具有各自的定义，其必须具备低洼积水和有机物生长。沼泽按不同的方式可以划分多种类型，如低位沼泽、中位沼泽和高位沼泽、淡水、微咸水和咸水沼泽。这些主要受当时成煤环境的地理条件和古气候的影响，在不同气候条件下，其发展有不同的模式。低位泥炭沼泽在我
　　国分布最广，而酸沼泽极少。关于新生代以来的泥炭研究，即现代沉积和第四纪沉积的研究，也许给了新的启示。根据泥炭地质学研究，中国渤海西北黄海沿岸泥炭地与海侵海退的关系非常密切。通常情况下，当有低位沼泽成因转化为高位沼泽成因时，由于木本成煤植物减少，而草本成煤植物增多，再加上水位的下降和大气氧的作用增强，镜质组分相对减少，惰质组分相对增多，由光亮型逐渐朝暗淡型过渡。当然，由于生态系统总是处在一个不断变化的动态平衡之中，气候、水文、植被等都在一个变动状态，故成煤的实际情况要复杂的多。
　　2 聚煤作用
　　聚煤作用发生在不同的沉积环境，所形成的煤层厚度、煤质等都有很大的差异。在气候、沉降基地、沉积补给等多种因素的综合影响下，浅海、海湾、湖泊等蓄水盆地的水位和水深在沉积过程中都是变化的。这种变化对于盆地沿岸带聚煤地段的规模和分布有重要的控制作用。其表现形式一是聚煤地段的迁移，二是聚煤地段的扩大和缩小。聚煤地段的规模和位置，都是指某个特定的时间而言的。聚煤作用是含煤岩系形成的主要环节，同时也受到后期大地构造运动和沉积作用的影响，进而改变煤层的走向、倾向及煤质。其实，在相模式提出以后，聚煤作用开始进入了系统的研究时期，不再是单一的沉积环境解释煤层、煤质的变化。
　　3 煤沉积学的发展
　　3.1 相模式的建立
　　于兴河在《沉积学的发展历程与未来展望》一文中引用 Visher 相模式的建立，其从横向上沉积序列建立了 13 种模式，内容包括了 4 个河流模式、1 个三角洲模式、1 个湖相模式、4 个海退模式、2 个海进模式和 1 个深海模式。这为沉积相的识别，尤其是为野外与井下资料进行沉积相分析的具体操作奠定了基础。自沉积模式提出以来，煤沉积学有了突飞猛进的发展，识别出了许多的含煤岩系沉积类型，建立了三角洲等一系列不同类型的模式并在相关领域得到了成功的应用。
　　3.2 层序地层学的兴起与发展
　　在相模式的基础上，以研究海相沉积环境以及地层整合面和不正面关系为特征的一门沉积学的分支学科-层序地层学诞生。其相关内容中加入了盆地分析等一些沉积体系相关研究的内容，使得沉积学更加理论化和系统化。我国在该方面的研究主要应用国外的先进理论，对我国的地质特征进行较为系统的总结与上升。就对含煤岩系沉积学而言，多以“旋回”和“沉积模式”作为研究方法。含煤岩系是多沉积体系的组合，研究沉积体系的组合特征，搞清古地理环境的时空变化，对揭示聚煤规律无疑是头等重要的。含煤岩系沉积体系的侧向变化（包括沿沉积倾向和沉积走向的变化）必须以旋回层为基本单位来进行研究。在旋回层范围内，通过编制砂体图或含砂率图，确定砂分散型式，再加上沉积构造、垂向层序和区域古流体制的研究，即可揭示沉积体系的侧向变化。沉积体系及其组合型式在垂向的變化，不外乎表现为总的海退趋势和总的海侵趋势两种情况，在垂向上的变化表明了随着时间推移，环境影响沉积作用变化的一个总体趋势。国外一些学者注意到，在一些比较厚的沉积岩地质体中，常常会出现两种不同的沉积趋势交替出现的情况，构成一个高一级的沉积旋回，其有若干个基本旋回组成。
　　4 相关学科的发展
　　4.1 煤岩学
　　煤岩学的研究对象也从煤层本身研究的对象扩展到了黑色页岩和其它沉积物中分散的有机碎屑（煤屑）中去了。煤岩学在煤和显微组分的燃烧、炭化、气化和液化等重要加工领域中的研究工作也取得了很大的进展。煤炭与油气在形成和演化上的相似性，以及煤的煤化阶段与油气热成熟阶段间的可比性，已经成为应用煤岩学和镜质组反射率指标来预测烃源岩的生烃能力和含油气远景的理论基础，这也是煤岩学得以成功应用于油气勘探的所在。
　　4.2 煤成气的勘探与开发
　　煤层气开发在国外得到的非常成功的应用，但我国在该领域鉴于我国复杂的成煤环境和构造条件，煤层气的抽采技术还处于起步阶段，尚未形成规模。尽管如此，在我国山西沁水盆地也有成功开采和应用的典范。综合来看，我国煤层气开发在缺乏技术支持的同时，也需要政策、市场的正确引导来激励这一洁净能源有效利用。我国煤层气的开发和应用环节与其已探明的丰富资源储量相比相对落后，作为一种非常规天然气，煤层气产业无论从勘探、开发、开采还是管输、定价、招商引资、商业化应用都需要政策的监督和支持。充分发挥政府职能，使得煤层气开发应用进入良好的市场运营机制，是这一清洁能源进一步发展的必要条件。虽然有众多因素制约着煤层气相关理论向纵向深度发展，但也刺激了该领域的横向拓展，地面开采和井下抽采技术在市场的需求下不断完善和进步。国外的成功经验及我国煤层气开发的成功试点说明了煤层气的勘探与开发当具备一定可行的地质条件及技术达到一定水平后在我国也具有可行性，值得探索和研究。
　　5 结束语
　　未来的沉积地球科学将从理论和技术方法方面更多的与其他学科交叉，并在互动中发展自己，如沉积动力学、古海洋学、古气候学、大地沉积构造学、测井沉积学等的进一步发展，势必给沉积学带来无限的生机和机遇 。煤沉积岩石学作为沉积学的一部分，发展也是如此，结合构造学、古地理、古土壤、古生物等多个学科，而相继出现的比较地质学、比较沉积学、事件沉积学进而有关专家提出的事件地层学，其与煤沉积学理论也相互渗透、彼此相连。
　　参考文献：
　　[1] 于兴河，郑秀娟.沉积学的发展历程与未来展望[J].地球科学进展，2004，19（2）：173-182.
　　[2] 何起祥.沉积地球科学的历史与展望[J].沉积学报，2003，21（1）：10-17.
　　[3] 何镜宇，孟祥华.沉积岩和沉积相模式及建造[M].北京：地质出版社，1987.
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