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[科普中国]-煤动力变质作用

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煤动力变质作用指的是由于构造运动促使煤发生变质的作用。构造运动是指含煤岩系形成后的构造变动。

动力变质作用构造运动是指含煤岩系形成后的构造变动。自从D.怀特(D. White,1935)以动力变质解释美国阿帕拉契煤田的煤变质分带之后,形成了地质构造越复杂、构造变动次数越多、煤的变质程度就越高的观点。但是,随后的工作表明,作为动力变质典型实例的阿帕拉契煤田以及德国鲁尔煤田和俄罗斯乌拉尔煤田的煤变质,都是以煤深成变质作用为主或煤深成变质后又受到岩浆侵入的结果,动力变质即使存在,也是次要和局部的。1

加拿大落基山地区的中生代煤,过去曾作为动力变质典型实例之一。但后经研究证明其实不然,下图中的上部反映落基山从东向西构造变动逐渐加强,煤的变质程度也逐步增高,似乎是动力变质的结果;图中的下部是中生代含煤岩系,包括晚侏罗世早白垩世含煤岩系、早中白垩世含煤岩系以及上覆上白垩统的复原图,表明它们由东向西逐渐增厚,并反映了由于逆掩断层造成的40.2km的总断移距离。显然,煤变质程度由东向西加深是由于从晚侏罗世到晚白垩世的沉积由东向西逐渐增厚,在白垩纪末拉拉米运动之前由于煤经受了深成变质作用的结果,而非受逆掩断层的影响。

构造运动的影响构造运动对煤的结构和物理性质产生影响,使煤的水分减少、密度加大、光学各向异性增强,在高变质阶段导致石墨晶格的生成,但这些主要在强烈构造变动带才有所表现。多数人认为,动力变质作用应主要指由于构造运动在使煤、岩层压缩过程中生成的大量摩擦热促使煤发生的变质,应称为“煤动力热变质作用”。因而,只有在构造运动强烈而且煤、岩层的热传导性又较差的条件下,才会产生“煤动力热变质”。

地震时,沿活动断裂带有大量的摩擦热产生,也有可能使煤层发生动力热变质。北美阿帕拉契大逆掩断层水平推移达100多公里,断裂带附近的地温升高50℃。但这样形成的煤变质带,往往只限于沿强烈活动断裂带的两侧,呈窄条带状分布,范围很小。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学