煤變質作用

褐煤在地下較高的温度和壓力作用下，轉變成煙煤、無煙煤的地球化學作用—煤變質作用。表現在煤的成分、結構發生一系列變化，最為突出的是煤中的腐植酸全部消失，出現了粘結性，光澤增強，碳含量增加。這時褐煤逐漸變質轉化為煙煤。

煙煤的形成温度約100℃。

煙煤因燃燒時冒煙而得名，一般為黑色，光澤較強，密度稍大。 ^[1] 

煤變質作用，指的是褐煤向煙煤、無煙煤轉變的過程。温度、壓力和作用的持續時間是煤變質的主要因素。煤在變質過程中，內部結構、化學組成、物理特徵以及工藝性能都呈有規律的變化。在三種因素中以温度因素最重要，因為温度促使鏡質組中芳香結構發生化學變化，官能團和鍵減少，鏈縮短、縮聚，從而使煤的變質程度增高。時間因素指煤受熱的持續時間，煤經受温度高於50～60℃時，其持續的時間越長，煤的變質程度就越高。上述時間因素與温度因素的關係，主要是對深成變質作用而言。

至於區域岩漿熱變質作用與接觸變質作用，由於經受源於岩漿的温度高，受熱的時間較短，量化研究尚少。從受熱持續時間而言，以深成變質作用最長，區域岩漿熱變質作用次之，接觸變質作用最短。壓力是煤變質不可缺少的因素，它主要促使煤的物理結構發生變化。由於煤對温度和壓力的反應比圍巖靈敏，當褐煤變成煙煤、無煙煤時，圍巖一般不發生變質。因此，從褐煤轉變為煙煤、無煙煤的作用，實際上僅大致相當於沉積岩的成岩作用；而煤進一步轉變為石墨、天然焦的作用則與沉積岩的變質作用相當。但對煤來説，則都稱為變質作用。

（1）温度：温度是影響煤變質的主要因素。地温增高，煤化程度增高。

（2）壓力：壓力也是引起煤變質的因素之一。由於上覆岩層沉積厚度不斷增大，使地下的岩層、煤層受到很大的靜壓力，導致煤和岩石的體積收縮，在體積收縮的過程中，發生內摩擦而放出熱量，使地温升高，間接地促進煤的變質。此外在地殼運動的過程中，還會產生一定方向的構造應力，在構造應力的作用下，形成斷裂構造，斷裂兩側巖塊相對位移時，放出熱量，也可引起煤變質。

（3）時間：時間是影響煤變質的另一重要因素。在温度、壓力大致相同的條件下，煤化程度取決於受熱時間的長短，受熱時間越長，煤化程度越高，受熱時間短，煤化程度低。

煤的變質程度，指煤在温度、時間、壓力因素作用下，物理、化學、工藝性質變化的程度。一般以煤級或煤階表示煤的變質程度。煤的變質作用公認的有深成變質、接觸變質、區域岩漿熱變質和動力變質等類型。國內外提出一些新的煤變質作用類型，包括根據青海熱水煤田煤變質特徵與地質條件提出的煤的熱水變質作用類型。

由於引起煤變質的熱源和增熱的方式及變質特徵的不同，將煤的變質劃分為深成變質作用、岩漿變質作用(區域岩漿熱變質作用和接觸變質作用)、動力變質作用。

深成變質作用是指煤層因沉降而埋藏於地下深處，由於地熱及上覆巖系靜壓力作用下煤所發生的變質作用。

這種變質作用又稱區域熱力變質作用或遠程岩漿變質作用等。

主要特徵：

(1) 煤變質的垂直分帶明顯，變質帶厚度及平面寬度都較小。

(2)這種變質作用所產生的變質帶，在平面上的展布特徵與深成岩體分佈有一定關係。

(3)煤的變質程度決定於巖體大小，以及與巖體距離的遠近。

特點：當構造應力作用於煤岩層而產生大量摩擦熱後，而導致煤的變質。由於這種熱量往往較少，因此動力變質作用主要發生在煤層圍巖導熱差，且熱量易於集中的相對密閉的環境。

特點：當構造應力作用於煤岩層而產生大量摩擦熱後，而導致煤的變質。由於這種熱量往往較少，因此動力變質作用主要發生在煤層圍巖導熱差，且熱量易於集中的相對密閉的環境。