煤级

煤地质学术语

煤级，又称煤阶。煤化作用深浅程度的等级，也用以表示煤变质程度。

煤级参数由来

煤级指煤化作用所达到的阶段。煤化作用起因于温度及持续时间所引起的化学过程, 整个变化系列有4 次跃变, 所以煤级指标具阶段性；用以表征煤级的参数应互相补充，互相印证，才能起到较好的作用。

1926年，怀特（D.White）首次用它来表示固体燃料矿产在泥炭—无烟煤系列中所处的位置，以干燥无灰基的碳含量（Cdaf）表示。煤级的测定，借助于那些在煤化过程中变化明显而且有一定规律性的物理、化学和工艺性质，即煤级参数或煤化（程度）参数，也称作煤变质（程度）参数。煤中水分和发热量，在包括褐煤的低煤化阶段变化明显而又规律，适于作为低煤级煤的煤级参数；在无烟煤和超无烟煤阶段，x射线衍射曲线呈现出两个较明显的衍射峰，水分和氢含量呈明显的变化，它们可作为确定无烟煤和超无烟煤阶段的煤级参数；而碳含量除了在软褐煤到硬褐煤阶段和肥煤到贫煤阶段以外，都可作为其他各阶段的煤级参数。

显然，上述参数只适用于煤化作用的部分阶段，都不是理想的煤级参数。镜质组反射率与挥发分两参数是有内在联系的。镜质组反射率值决定于芳香环的缩合程度；而挥发分则基本上代表非芳香馏分。在煤化过程中，芳香环缩合程度加大，增长为更大的结构单元；而非芳香馏分则逐渐减少，导致挥发分降低而镜质组反射率相应地增高。由于镜质组反射率和挥发分都与镜质组结构单元的芳构化程度有关，因而镜质组反射率的增高和挥发分的降低，在变化程度上几乎是同步的。与其他煤级参数相比，镜质组反射率不受煤岩组分、灰分和煤样代表性的影响，受还原程度的影响也较小。不过它也有两点不足：一是在低煤化阶段变化幅度小；二是在高煤化阶段出现光学各向异性，即双反射率。壳质组的荧光性在低煤化阶段随煤化程度的加深而作规律性变化，正好补上镜质组反射率在低煤化阶段的不足。可以认为，镜质组反射率辅以壳质组荧光性是最好的煤级参数。

中国煤级分布

不同煤化阶段煤在中国的分布。在地质时代上，中国晚古生代以中、高煤级煤占较大比例，尚未发现褐煤；中生代虽有褐煤，但以低、中煤级烟煤为主，并有高煤级烟煤以至无烟煤;第三纪不仅有褐煤,而且也有低煤级烟煤。在地区的分布上，北纬38°以北的西北、华北和东北地区，以褐煤和低、中煤级烟煤为主；北纬38°以南的华北地区产各煤级烟煤和无烟煤；西南地区主要是中、高煤级烟煤赋存地区，而东南地区则以高煤级烟煤和无烟煤占优势。

特点

中国煤级分布的特点是大多数煤经历了3个演化阶段形成的。由于中国晚古生代含煤岩系多沉积地于台稳定阶段，除少数地区外，沉积幅度不大。部分中新生代含煤岩系虽沉积于地台活化阶段，但多数聚煤区的沉降幅度也不大，所以各地质时代煤的上覆岩系一般厚度不大。经过以深成变质作用为主的第一演化阶段，煤级大部分偏低，如华北晚古生代深成变质煤一般不超过肥气煤阶段，中生代深成变质煤通常可达长焰煤阶段，新生代煤基本上仍处于褐煤阶段。

煤演化的第二阶段虽仍继续经受着深成变质作用，但中生代岩浆活动起更大的作用，特别是燕山期岩浆的侵入活动，使得一部分晚古生代和中生代深成变质煤又经受区域岩浆热变质作用的叠加，形成了一系列规模大小不一，包括中、高变质煤的多煤级变质带。燕山期岩浆活动不仅强烈，波及面广，而且有多期多次活动的特点。就全国范围来说，南方强于北方，东部强于西部。北纬38°以北以低煤级煤为主，东南地区高煤级煤占主导地位，其他地区则为中、高煤级煤为主的多煤级变质带。由于燕山期岩浆侵入及其引起的区域岩浆热变质作用在空间分布上具有一定的方向性，因而造成晚古生代和中生代煤级分带也呈现出明显的分带规律。包括低、中、高多煤级的变质带自北而南沿以下。

主要分布区域

5个主要东西构造带断续分布；沿北纬41°附近，北纬37°～38°，北纬35°～36°，沿北纬27°～28°和沿南岭纬向带断续分布。另一个导致多煤级变质带断续分布的岩浆侵入方向为东北向，主要的有沿太行山东麓断裂、密山－郯庐断裂、丽水－海丰等大型断裂。而喜马拉雅期的岩浆侵入活动较弱，只有少量第三纪褐煤受其影响变质为烟煤，如辽宁抚顺、黑龙江依兰、西藏南木林和云南剑川等地。

由于成煤期后，特别是燕山运动后，大部分晚古生代和中生代含煤岩系被抬升接近地表，煤的变质作用经历第三演化阶段。深成变质虽仍在进行,但影响不大,主要是新生代构造运动的改造，奠定了中国煤变质带分布的格局。例如，大致沿北纬37°～38°的多煤级变质带原来是横贯全国断续分布的,西起新疆英吉沙、莎车,东经南疆东部的且末，青海大柴旦与江仓、热水，甘肃九条岭、古浪，宁夏中卫、中宁和韦州，山西临县、太原西山到阳泉，但再向东，由于嫩江－紫荆关断裂的右旋活动，将东部原来分布在北纬37°～38°之间的河北邯邢、山东济东、淄博和坊子等煤田向南推移了约100公里(大致相当纬度1度的距离),移到了北纬36°～37°之间。

现状

中国各时代煤的煤级分布是 3个演化阶段综合作用的结果。以深成变质为主的第一演化阶段主要形成不超过肥气煤阶段的低煤级烟煤与褐煤；第二演化阶段由于区域岩浆热变质作用的叠加弥补了深成变质作用的不足，形成了大量中、高煤级的重要工业用煤；第三演化阶段使多煤级变质带的分布更加复杂化。

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