煤礦地質(zhì)學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、1太陽系行星的分類：按物理、化學(xué)性質(zhì)分為兩大類：a.類地行星：包括水星、金星、地球、火星。它 們距太陽近，體積和質(zhì)量小，平均密度大，自轉(zhuǎn)速度慢，公轉(zhuǎn)周期短，衛(wèi)星少或無，具固體外殼，中心有 鐵核，金屬元素含量高。b.類木行星：包括木星、土星、天王星、海王星，它們距太陽遠(yuǎn)，體積和質(zhì)量 大，密度小，自轉(zhuǎn)速度快，公轉(zhuǎn)周期長，衛(wèi)星較多，物質(zhì)成分以輕元素為主。2與煤礦生產(chǎn)關(guān)系較大的物理性質(zhì)有哪幾種？簡單敘述之。與煤礦生產(chǎn)工作關(guān)系較大的物理性質(zhì)有密度、地壓、磁性、重力、放射性、電性、彈性等。1地球的密度地球內(nèi)部的密度隨深度的增加而逐漸增大，至地心達(dá)到最大值。但增加是非均勻的，在 2900km、5120km等

2、幾個深度有明顯的突變。這種變化反映了地球內(nèi)部物質(zhì)成分和狀態(tài)的差異，表明地球內(nèi) 部存在著幾個密度有顯著不同的物質(zhì)層。2地壓 地壓是指地球內(nèi)部的壓力，主要是靜壓力。它是由上覆巖石的重量引起的，且隨著深度增加而 逐漸增大。此外，地壓還包括由地殼運(yùn)動引起的地應(yīng)力。它通常以水平力為主，隨深度增加有加大的趨勢。 3重力由于地殼的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)各處不同，使得引力和離心力發(fā)生變化，造成實(shí)測重力值與正常重力值 有所差異，這種現(xiàn)象叫重力異常。在密度較大物質(zhì)分布區(qū)，常表現(xiàn)為重力正異常，在密度較小物質(zhì)的分布 區(qū)，常表現(xiàn)為負(fù)異常。重力勘探就是依據(jù)這一原理，來尋找地下埋藏的礦產(chǎn)資源。4地?zé)?地?zé)崾侵傅厍騼?nèi)部的熱量。地?zé)嶂?/p>

3、要來自兩方面，一是太陽的輻射熱，二是地球內(nèi)部的熱能。有地 表向深部，地溫的特征有所不同，可分為三個層本別為，變溫層、恒溫層和增溫層。5地磁地球具有磁性，在地球周圍形成地磁場，把地磁場看成是一個均勻的磁化球體產(chǎn)生的磁場，這種 磁場稱為正常磁場。實(shí)際磁場大于正常磁場者，稱做正磁異常；實(shí)際磁場小于正常磁場者，稱作負(fù)磁異常。 磁法勘探就是重要的地球物理勘探方法之一。6放射性放射性元素在地球內(nèi)部到處都是，可以利用放射性異常測井查找放射性礦物。7電性地球具有電性，例如發(fā)電廠以大地作為回路。實(shí)測電場值與正常值出現(xiàn)偏差為電異常?？梢岳秒?法勘探來進(jìn)行勘查礦物。8彈性地球具有彈性，表現(xiàn)在能傳播地震波，因?yàn)榈卣?/p>

4、波是彈性波，利用巖石的彈性，借助人工激發(fā)彈性 波，可以勘查礦產(chǎn)及地質(zhì)構(gòu)造。31）物理風(fēng)化作用 物理風(fēng)化的結(jié)果是使母巖崩解，形成各種碎屑物質(zhì)。因此又稱機(jī)械風(fēng)化作用或石爛， 其化學(xué)成分不變。主要因素：溫度變化水的作用 溫度巖石大多由一種以上礦物組成，由于不 同礦物的膨脹系數(shù)不同，在溫度變化下，它們的膨脹收縮不一致，從而破壞了礦物之間的結(jié)合力；巖石又 是熱的不良導(dǎo)體，在晝夜溫度變化影響下，表層和內(nèi)部必然出現(xiàn)溫差，導(dǎo)致表里不協(xié)調(diào)的膨脹收縮。 水 的作用 存在于巖石空隙內(nèi)的水，當(dāng)氣溫降至0C以下時，便結(jié)為冰，體積膨脹，對四周巖石產(chǎn)生巨大壓 力，促使巖石空隙擴(kuò)大；溫度上升，冰又融成水，向空隙深處滲透，同時

5、擴(kuò)大的空隙又為外來的水所充滿。 這樣一凍一融反復(fù)進(jìn)行，導(dǎo)致巖石空隙不斷擴(kuò)大，直至巖石崩解破碎，這種過程稱為冰劈作用。4搬運(yùn)作用把風(fēng)化和剝蝕的產(chǎn)物從進(jìn)行風(fēng)化、剝蝕的地區(qū)，經(jīng)過一定距離運(yùn)送到沉積區(qū)的過程。沉積作用 母巖風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物在搬運(yùn)過程中，由于搬運(yùn)介質(zhì)的能量的減弱或因物理化學(xué)條件的改變，以及 生物作用，可使被搬運(yùn)的物質(zhì)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下停頓堆積起來，這一過程稱為沉積作用。剝蝕作用 指風(fēng)以及河流、地下水、海（湖）、冰川中的水體在運(yùn)動狀態(tài)下對地表或地下巖石產(chǎn)生的破壞， 一方面將風(fēng)化產(chǎn)物從母巖中剝離下來，另一方面又對巖石產(chǎn)生破壞作用，并同時使破壞后的產(chǎn)物脫離母巖， 這一過程叫剝蝕作用。地質(zhì)作用凡是由自

6、然動力所引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的過程稱為地 質(zhì)作用。巖漿是地下深部天然形成的，富含揮發(fā)分、具有高溫高壓粘稠的硅酸鹽熔融體?；侵副４嬖趲r層中地質(zhì)歷史時期生物的遺體、生命活動的遺跡、以及生物成因的殘留有機(jī)物分子。 礦物是地殼中的一種或多種化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的天然單質(zhì)或化合物。解理是指結(jié)晶礦物在受外力打擊后，沿一定的方向規(guī)則地裂開，形成光滑平面的性質(zhì)。若礦物受打擊后沿任意方向裂開所成的凹凸不平的斷面稱為斷口。煤層是指頂、底板巖石之間所夾得一套煤與煤矸石。煤系的概念指一套在成因上有共生關(guān)系并含有煤層的沉積巖系。煤是由植物遺體經(jīng)過生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用演

7、變而成的沉積有機(jī)巖。巖石是構(gòu)成地殼和上地幔固態(tài)部分的基本物質(zhì)，它是天然產(chǎn)出的一種或多種礦物在各種地質(zhì)作用下形成的、 具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的集合體。礦井瓦斯概念礦井瓦斯通常指賦存在煤層及巖層中并能涌入礦井的以甲烷為主的天然氣。煤自燃傾向性暴露空氣中的煤，由于氧化放熱導(dǎo)致溫度逐漸升高，至7080C以后溫度升高速度驟然加 快，當(dāng)達(dá)到煤的著火點(diǎn)時，引起燃燒，這種現(xiàn)象稱為煤的自燃傾向性。地殼運(yùn)動 由地球內(nèi)部能量引起的導(dǎo)致地殼或巖石圈的物質(zhì)發(fā)生變形和變位的機(jī)械運(yùn)動，稱為地殼運(yùn)動。 變質(zhì)作用地球上已經(jīng)形成的巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖），由于高溫、高壓或外來物質(zhì)的參與，使原 來巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都將發(fā)生一

8、系列的改變。這種促使巖石發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化的作 用稱為變質(zhì)作用。巖層形成后，在地殼運(yùn)動影響下，發(fā)生變位和變形，其原始產(chǎn)狀受到不同程度的改變，這稱之為地質(zhì)構(gòu)造 變動。發(fā)生構(gòu)造變動的巖層所呈現(xiàn)的各種空間狀態(tài)，稱作地質(zhì)構(gòu)造。水平巖層的特征：在地層層序沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)的情況下，地質(zhì)時代較新的巖層疊覆在較老的巖層之上。水平巖層的厚度是該巖層頂面標(biāo)高與底面標(biāo)高之差。水平巖層的出露和分布狀態(tài)完全受地形控制。在地圖上，其出露界線與地形等高線平行或重合。水平巖層露頭的水平寬度是隨巖層的厚度和地面坡度的變化而變化的。傾斜巖層的特征：在地層層序沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)的情況下，地質(zhì)時代較新的巖層疊覆在較老的巖層之上。巖

9、層的厚度為該巖層頂面與底面之間的垂直距離。露頭的水平寬度取決于巖層的厚度和地面坡度的變 化。 3.巖層的出露和分布狀態(tài)完全受地形控制。其露頭線遵循“V”字形法則5“V ”字形法則 共有三條法則當(dāng)巖層傾向與地面坡向相反時，巖層露頭界線與地形等高線的彎曲方向一致：即在溝谷處，巖層界線 的“V”字形尖端指向溝谷上游方向；而在穿過山脊時，“V”字形尖端則指向山脊的下坡。當(dāng)巖層傾向與地面坡向相同且?guī)r層傾角大于地面坡角時，巖層界線與地形等高線呈相反的方向彎曲：在 河谷處，巖層界線的“V”字形尖端指向河谷下游；在山脊處，巖層界線的“V”字形尖端指向山脊的上坡。當(dāng)巖層傾向與地面坡向相同且?guī)r層傾角小于地面坡角時

10、，巖層界線與地形等高線的彎曲方向相同。在河 谷處，巖層界線的“V”字形尖端指向河谷上游；而在山脊處，巖層界線的“V”字形尖端指向山脊的下坡。 6張節(jié)理特點(diǎn)：產(chǎn)狀不穩(wěn)定，在平面上呈蜿曲狀或鋸齒狀延伸，沿走向延伸不遠(yuǎn)即告消失。張節(jié)理面 粗糙不平，發(fā)育在礫巖中的張節(jié)理往往繞礫石通過。平面觀察，張節(jié)理明顯呈不規(guī)則的彎曲；追蹤兩組剪 節(jié)理的張節(jié)理呈規(guī)則的鋸齒狀，可稱為追蹤張節(jié)理。張節(jié)理常呈開口狀或楔形，節(jié)理兩壁之間的距離較 大，常被后期地質(zhì)作用的物質(zhì)所充填，形成各種脈體。張節(jié)理一般發(fā)育稀疏，節(jié)理之間的距離較大，分 布不均勻，即使局部地段發(fā)育較多也很少密集成帶。張節(jié)理面方向上往往有輕微的裂開，但節(jié)理面上一

11、 般無擦痕。張節(jié)理的尾端變化形式有兩種：樹枝狀分叉和杏仁狀結(jié)環(huán)。樹枝狀分叉的小節(jié)理沒有明顯的 方向性；杏仁狀結(jié)環(huán)呈橢圓形，棱角不明顯。7剪節(jié)理特點(diǎn)：剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定，沿走向和傾向延長較遠(yuǎn)，但穿過巖性顯著不同的巖層時，其產(chǎn)狀可 以發(fā)生改變，反映巖石性質(zhì)對剪節(jié)理方位有一定的影響。節(jié)理平直而光滑，常具擦痕構(gòu)造現(xiàn)象；節(jié)理兩 壁之間往往比較緊閉。發(fā)育在礫巖中或含礫的碎屑巖中的剪節(jié)理常把礫石切穿并發(fā)生微小的錯移，可以 借助這種錯移確定巖石被剪切的方向。一般剪切理發(fā)育較密集，相鄰兩節(jié)理之間的距離較小，常具有 等距性分布特點(diǎn)；有時則密集成帶。在由壓應(yīng)力誘導(dǎo)產(chǎn)生的剪應(yīng)力作用下形成的剪節(jié)理，常發(fā)育成兩組 構(gòu)造X型

12、剪節(jié)理。剪節(jié)理常呈羽列現(xiàn)象，仔細(xì)觀察一條剪節(jié)理往往并非一條單獨(dú)的節(jié)理，而是由若干條 方向相同首尾接近的小節(jié)理呈羽狀排列而成。剪節(jié)理的尾端變化有三種形式：折尾、菱形結(jié)環(huán)和節(jié)理叉。8化石形成的條件 從六個方面分析：A生物條件：具硬體、能抵抗各種破壞作用、易保存。而軟體易腐爛， 但特殊情況下可保存：如琥珀昆蟲。B環(huán)境條件：在高能水動力條件、水體PH值小于7.8、氧化環(huán)境、動 物吞食等條件下化石不易保存；還原條件下易保存。C埋藏條件：快速埋藏，如果生物死亡后，它的遺體 能夠被迅速而長期埋藏，那就比較容易形成化石。D沉積物的類型：如果生物遺體被化學(xué)沉積物（如CaCO3） 或生物成因的沉積物所掩埋，形成化

13、石的可能性比較大E時間因素：必須經(jīng)長時間石化作用，但變質(zhì)作用、 沖刷剝蝕作用會使化石遭破壞。F成巖條件：壓實(shí)作用較小、未經(jīng)嚴(yán)重重結(jié)晶作用可保存完好化石。9整合接觸：整合接觸是指上、下兩套地層產(chǎn)狀彼此平行，兩者連續(xù)沉積，沒有時間間斷。平行不整合接觸：其特點(diǎn)是指上、下兩套地層產(chǎn)狀彼此平行，但兩者不是連續(xù)沉積，曾發(fā)生過沉積間斷； 兩套地層的時代不連續(xù)，巖性和所含化石內(nèi)容明顯不同，其間具有侵蝕面。這種接觸關(guān)系是在地殼發(fā)生均 衡升降運(yùn)動，古地理環(huán)境隨之改變的條件下產(chǎn)生的。角度不整合接觸：其特點(diǎn)是指上、下兩套地層以一角 度斜交，兩者時代不連續(xù)，巖性和化石內(nèi)容顯著不同，其間有明顯的凹凸不平侵蝕面。10侵入巖

14、體與圍巖的接觸關(guān)系 （1）侵入接觸即巖漿巖體侵入圍巖之中，特點(diǎn)是圍巖與巖漿巖體接觸部 分有烘烤和變質(zhì)現(xiàn)象，并且?guī)r漿巖體中有圍巖捕虜體存在，這種情況下可確認(rèn)侵入巖的時代晚于圍巖時代。（2）沉積接觸即侵入巖經(jīng)過地殼運(yùn)動影響上升，暴露地表遭受侵蝕之后又為新的沉積巖所覆蓋，其特點(diǎn) 是上覆沉積巖沒有接觸變質(zhì)現(xiàn)象，侵入巖內(nèi)也不含上覆沉積巖的捕虜體，但上覆巖層底部常有侵入巖的碎 屑物，這種情況可確定，侵入巖的時代早于上覆沉積巖的時代。如前所述，當(dāng)巖體與圍巖為侵入接觸時， 則巖體形成晚于圍巖。被巖體侵入的最新地層時代，即成為巖體形成時代的下限；當(dāng)二者為沉積接觸時， 則巖體形成時間早于圍巖，這是上覆圍巖最老地層

15、時代，即為巖體形成時代的上限。對于某一侵入巖體， 若找到了侵入接觸的地層，又找到了沉積接觸地層，則巖體形成時代介于與巖體侵入接觸的最新地層之后， 與巖體呈沉積接觸的最老地層之前。當(dāng)有多次巖漿侵入活動時，侵入體常相互穿插，此時被穿切的巖體時 代較老，而穿越其它巖體者時代較新。11礦物的特征礦物可以由一種單質(zhì)元素組成。如自然金、自然銅、自然硫、石墨等；絕大多數(shù)由幾種 元素的化合物，如巖鹽、石膏、石英等。它有比較固定的化學(xué)成分組成。如黃鐵礦是由FeS2、方解石 由CaCO3、巖鹽是由NaCl組成的。絕大多數(shù)具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，以及一定的外部形態(tài)。如巖 鹽內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈有規(guī)律的空間排列。具有一定的物

16、理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。絕大多數(shù)礦物呈固態(tài)出現(xiàn)，但 僅少數(shù)以液態(tài)（自然汞）或氣態(tài)產(chǎn)出（天然氣）。 礦物一般多數(shù)為無機(jī)礦物，有機(jī)礦物很少。12煤層是由泥炭層經(jīng)煤化作用轉(zhuǎn)化而成的。泥炭層的堆積主要取決于泥炭沼澤水位的變化，主要是植物遺 體堆積速度與地殼沉降速度之間的關(guān)系。煤層的形成也決定這種關(guān)系，表現(xiàn)為以下幾種情況：（1）地殼沉降速度與植物遺體堆積速度大致相等一一沼澤保持一定深度的積水，利于植物不斷地反之生長， 又能使植物遺體保存下來轉(zhuǎn)化成泥炭，導(dǎo)致泥炭厚度不斷加大。時間越久，煤層越厚（2）地殼沉降速度大于植物遺體堆積速度一一植物供應(yīng)不足，沼澤覆水深度不斷加大，當(dāng)水深達(dá)到一定程 度時，高等植物不能生長，

17、使泥炭的形成失去物質(zhì)來源，堆積停止。在原有泥炭層上堆積了泥、砂等沉積 物，最終成煤煤層的頂板。有利于泥炭層的保存，形成煤層厚度不大（3）地殼沉降速度小于植物遺體堆積速度一一植物遺體堆積過快，造成沼澤覆水變淺，常使植物遺體氧化 分解，不利于泥炭的形成，甚至以形成的泥炭也會遭受侵蝕破壞。形成薄煤層或不能形成煤層13沼澤基底不平引起煤層厚度變化的特點(diǎn)：1）煤層底板起伏不平，煤層與頂板巖層接觸面較平整2）底板凹處的煤層厚，底板凸起處的煤層較薄，以至尖滅3）煤層及夾石層的層理與頂板巖層平行，在底板隆起處可見煤分層及夾石層被隔開而不連續(xù)14巖漿侵入對煤礦生產(chǎn)的影響（1）使礦井煤炭儲量減少，從而影響了服務(wù)年

18、限。（2）由于巖漿侵入 煤層，使煤質(zhì)變壞，煤的灰分增高，粘結(jié)性遭到破毀，使原來的優(yōu)質(zhì)無煙煤變成一般的民用煤或天然焦。（3）連續(xù)完整的單一可采煤層，在后期巖漿侵入的影響下，巖體呈現(xiàn)大小不同的透鏡體或不規(guī)則的形狀在 煤層中斷續(xù)分布，給采掘工作帶來了很大困難。15成煤作用過程整個成煤作用可劃分為兩個階段：即泥炭化作用過程和煤化作用。泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在生物化學(xué)作用下，變成泥炭的過程稱為泥炭化作用。在這一階段，植物首先在微生物作用下，分解和水解為分子量較小的性質(zhì)活潑的化合物，然后小分子化合 物之間相互作用，進(jìn)一步合成新的較穩(wěn)定的有機(jī)化合物，如腐植酸、瀝青質(zhì)等。植物經(jīng)泥炭化作用成為泥 炭

19、，在兩方面發(fā)生巨大變化：（1）組織器官（如皮、葉、莖、根等）基本消失，細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到不同程度 的破壞，變成顆粒細(xì)小、含水量極大、呈膠泥狀的膏狀體一一泥炭；（2）組成成分發(fā)生了很大的變化，如 植物中大量存在的纖維素和木質(zhì)素在泥炭中顯著減少，蛋白質(zhì)消失，而植物中不存在的腐植酸卻大量增加， 并成為泥炭的最主要的成分之一，通常達(dá)到40%以上。煤化作用包括成巖作用和變質(zhì)作用兩個連續(xù)的過程。成巖作用泥炭在沼澤中層層堆積，越積越厚，當(dāng)?shù)貧?下降速度較大時，泥炭將被泥沙等沉積物覆蓋。在上覆沉積物的壓力作用下，泥炭發(fā)生了壓緊K、固 結(jié)等一系列變化，微生物的作用逐漸消失，取而代之的是緩慢的物理化學(xué)作用。這樣，泥炭逐

20、漸變成了較 為致密的巖石狀的褐煤.變質(zhì)作用當(dāng)褐煤層繼續(xù)沉降到地殼較深處時，上覆巖層壓力不斷增大，地溫不 斷增高，褐煤中的物理化學(xué)作用速度加快，煤的分子結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生了較大的變化。碳含量明顯增加，氧 含量迅速減少，腐植酸也迅速減少并很快消失，褐煤逐漸轉(zhuǎn)化成為煙煤。隨著煤層沉降深度的加大，壓力 和溫度提高，煤的分子結(jié)構(gòu)繼續(xù)變化，煤的性質(zhì)也發(fā)生不斷的變化，最終變成無煙煤。16煤化程度對煤結(jié)構(gòu)的影響低煤化程度的煤含有較多的非芳香結(jié)構(gòu)和含氧基團(tuán)，芳香核的環(huán)數(shù)較少。年 輕煤的規(guī)則部分小，側(cè)鏈長而多，官能團(tuán)也多，因此形成比較疏松的空間結(jié)構(gòu)，具有較大的孔隙率和較高 的比表面積中等煤化程度的煤含氧官能團(tuán)和烷基側(cè)

21、鏈少，芳核上有所增大，結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵減少，使煤的結(jié)構(gòu)較 為致密，孔隙率低，故煤的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)在此處發(fā)生轉(zhuǎn)折。年老煤的縮合環(huán)顯著增大，大分子排列的有序化增強(qiáng)，形成大量的類似石墨結(jié)構(gòu)的芳香層片，同時由于有 序化增強(qiáng)，使得芳香層片排列得更加緊密，產(chǎn)生了收縮應(yīng)力，以致形成了新的裂隙。這是無煙煤階段孔隙 率和比表面積增大的主要原因17煤中水分與煤化程度的關(guān)系1）這是由于煤的內(nèi)在水分吸附于煤的孔隙內(nèi)表面上，內(nèi)表面積越大，吸 附水分的能力就越強(qiáng)，煤的水分就越高。2）此外，煤分子結(jié)構(gòu)上極性的含氧官能團(tuán)的數(shù)量越多，煤吸附水 分的能力也越大。低煤化程度的煤內(nèi)表面積發(fā)達(dá)，分子結(jié)構(gòu)上含氧官能團(tuán)的數(shù)量也多

22、，因此內(nèi)在水分就較 高。隨煤化程度的提高，煤的內(nèi)表面積和含氧官能團(tuán)均呈下降趨勢，因此，煤中的內(nèi)在水分也是下降的。18揮發(fā)分與煤化程度的關(guān)系變化規(guī)律：揮發(fā)分隨煤化程度的提高而下降。褐煤的揮發(fā)分最高，通常大于 40%，無煙煤的揮發(fā)分最低，通常小于10%。揮發(fā)分的成因：主要由煤分子上的脂肪側(cè)鏈、含氧官能團(tuán) 斷裂后形成的小分子化合物和煤有機(jī)質(zhì)高分子縮聚時生成的氫氣。19沉積巖的化學(xué)成分 1.沉積巖中的鐵的總量與巖漿巖接近，但沉積巖中Fe2O3FeO,而巖漿巖中Fe2O3 VFeO。這是由于沉積巖是在地表有充足氧的條件下形成的。2.在沉積巖中CaO的含量要比巖漿巖高。這 與生物、生物化學(xué)作用對CaO的固

23、定作用有關(guān)。3.沉積巖中K2O的含量大于Na2O。因?yàn)殁浺妆怀练e巖中 的黏土礦物吸附，且含鉀的白云母、水白云母在地表環(huán)境很穩(wěn)定，故母巖中的鉀大部分保存在沉積巖中， 而鈉大部分被轉(zhuǎn)移到海水中。4.沉積巖中富含H2O和CO2。因?yàn)槌练e巖形成過程中有大量的H2O和CO2參 與。5.沉積巖中富含有機(jī)質(zhì)，巖漿巖、變質(zhì)巖中沒有。20瓦斯的性質(zhì)瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體，難溶于水。容易在巷道的頂部、上幫等較高的地方 聚集。瓦斯的擴(kuò)散性很強(qiáng)。瓦斯不能助燃，但可在一定的條件下燃燒或爆炸。瓦斯無毒，但濃度很高時， 會使人窒息。21瓦斯的形成 瓦斯主要是在成煤過程中產(chǎn)生的，按其成因，可分為以下三種形成方式：1

24、）生物化學(xué)作用形成 成煤的第一階段，植物有機(jī)質(zhì)分解，當(dāng)氧氣充足時，生成CO2、NO等氣體。在缺氧 條件下，由于細(xì)菌作用分解析出甲烷、重?zé)N、氫及其它氣體。由于此階段形成的瓦斯距地表近，且多散于 大氣中，在煤體中保存的數(shù)量不多。2）煤變質(zhì)形成成煤第一階段所形成的泥炭，由于地殼下降，被其 它沉積物覆蓋，在地?zé)峒暗貕河绊懴拢浠瘜W(xué)成分隨之變化。氧、氫、硫、氮的成分降低，碳的含量相對 富集，并生成了以甲烷、氫為主的氣體及重?zé)N等其他氣體。由巖漿侵入產(chǎn)生接觸變質(zhì)時，也可生成重?zé)N、 氫和甲烷。這階段形成的瓦斯，由于在地下深處，不易放散，故煤層中所含的瓦斯，極大部分是該階段形 成的。3）油氣田的瓦斯侵入22巖石

25、的水理性質(zhì)是指巖石與水作用時，巖石所呈現(xiàn)的含水、給水、持水、透水等性質(zhì)，它對評價巖石滲 透能力、儲水量大小和地下水運(yùn)動等都很重要。1）含水性含水性是指巖石在其空隙中含有一定水量的性能。當(dāng)巖石的空隙完全被水充滿時，該含水量為飽和含水量。一般飽和含水量在數(shù)量上等于巖石的空隙 體積。2）持水性 巖石在重力作用下仍能保持一定水量的性能，稱為持水性。持水性的強(qiáng)弱決定于巖石 顆粒表面吸附水的能力。巖石顆粒表面的吸附能力的大小與巖石表面或分散度的大小直接相關(guān)。巖石分散 度愈大，其表面吸附能力愈強(qiáng)，持水性越強(qiáng)。顆粒越小，持水性愈大。3）給水性在重力作用下，含水的巖石能自由流出一定水量的性能，稱為給水性。衡量給水性的指標(biāo)為巖石的給水度。一般空隙愈大，巖 石給水度愈大；細(xì)顆粒巖石，給水度小。自然界中持水性愈強(qiáng)的巖石，其給水性往往最弱。4）透水性 水透過巖石的性能稱為巖石的透水性。巖石透水性的好壞，首先決定于巖石中空隙的大小，其次也與空隙 的多少、形狀、連通性等有關(guān)，而與空隙度關(guān)系不大。巖石的透水性用滲透系數(shù)K表示。滲透系數(shù)是指在 單位時間內(nèi)，水力坡度為1時，水在巖石中滲透的距離。一般巖石的滲透系數(shù)愈大，巖石的透水性愈強(qiáng)。23承壓水與潛水的區(qū)別1）潛水的補(bǔ)給主要是當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓筒糠趾雍怀袎核饕揽看髿饨邓c河湖水通過潛水補(bǔ)給的。2