德國第三紀煤田,又稱下萊茵褐煤區 (Nieder Rhine browncoal re-gion),位於德國西部北萊茵-威斯伐倫州西南部的科隆與亞琛之間,鄰近荷蘭,主要沿萊茵河的西岸分布。煤田面積約2500km2,是德國僅次於魯爾煤田的第二大煤炭基地,也是當前世界上最大的褐煤—電力產區之一 。
基本介紹
地質,含煤性,煤質,資源,開採地質條件,發展概況,
地質
萊茵煤田為一大型的山間地塹,形成於晚白堊世,在更新世以前接受沉積。按地質構造特徵,該煤田分為東、西兩部分,西部在第三紀時沉降較深,而東部沉降較小。在各個時期,基底產生一連串的負向運動,並分裂成沉降深度不等的多個走向北西—南東的地塊。與總走向橫交的斷層很少發育。岩層呈近水平產出,傾向北東,傾角一般3°~7°,最大22°。第三紀含煤岩系的賦存特徵還受下伏喀斯特化石炭系的地形制約。含煤岩系中的局部褶皺與冰川活動有關。在礦區還廣泛發育“假構造”現象,即因上覆岩層不均衡負荷使煤層被擠出,局部形成高10m、寬40~60m的刺穿褶皺。
萊茵煤田最老的地層為泥盆系和埋藏深度達1300~1450m的上石炭統(含少量肥煤薄層),其上不整合覆蓋晚白堊世鈣質砂岩。在新生代地層中發育最好的是漸新統和中新統。漸新統厚度達540m,由海相沉積組成。下中新統為褐煤層系 (厚150m),含有厚煤層,它們夾在石英砂層和粘土層之間。中中新統為厚度大於300m的砂和砂質粘土層,含有兩層厚度不大的褐煤層。上中新統缺失。上覆地層厚度10~450m不等。
含煤性
萊茵煤田具有工業價值的煤層主要分布在下中新統。始新世含煤地層的分布只局限於該煤田南部和東部邊緣地帶且煤層很薄。中新統以煤田中部科隆的維萊礦區一帶含煤性最好,褐煤層厚度達15~100m,平均厚50m,主要可採煤層最厚達100m。而在煤田南部其厚度減小,以至尖滅;在煤田北部和西北部它分岔為三層並逐漸尖滅。煤層由亮煤和暗煤交替組成。有五個煤層埋藏深度為200~300m,適於露天開採。
煤質
萊茵煤田煤炭質量欠佳,水分50%~60%(深度每增加100m,原煤水分減少3%左右),灰分低(2%~8%),焦油產率為10%~18%,低位發熱量為7.53~10.46MJ/kg。煤中含有鈾、鍺、鍶等稀有分散元素,並以在含碳層和瀝青層中的含量最高。
資源
萊茵煤田蘊藏的煤全為褐煤,其資源量約為55Gt,其中,證實儲量約為40Gt,經濟可采儲量35Gt。
開採地質條件
萊茵煤田露天開採的剝離物為鬆散的砂、砂質粘土和礫石,飽含地下水,必須疏乾,水煤比為8.3:1。煤層中含不規則的硬岩夾層,難於挖掘,需特殊處理。煤儲量中,有2.5Gt煤的剝采比小於10,10Gt大於10,其餘大於15。
發展概況
萊茵煤田發現於16世紀,19世紀中開始開發,1930年產量即達46Mt,1985年達120Mt,1991~1992年度產量為105.9Mt。近年礦區年產量為100~120Mt,全為露天開採。現為德國生產集中化程度最高、生產效率最高的露天礦區,剝采比為0.8~3.3。礦區所生產的褐煤,85%用於當地礦區電站發電(萊茵礦區是世界上最大的褐煤發電中心之一); 15%用於精加工成煤磚、煤粉、煤焦和硫化床層煤等固體燃料。萊茵礦區還是與褐煤加工有關的大型化學工業中心。