江西平乐坳陷乐平组含煤地层煤质特征
1.平乐凹陷乐平组煤层煤岩特征
乐平煤是一种特殊的煤，含有大量树皮组织。典型的乐平煤——树皮残煤(含树皮组织50%以上)主要出现在乐平附近的明山、回元岭和桥头A的B煤组中，乐平的钟家山和李竹珊的B煤组多为暗色树皮煤和亮暗色树皮煤。而在平乐坳陷西部的丰城和伊春的B煤组中没有发现残留的树皮煤。
凹陷东部、中部和西部含煤性和煤层特征差异很大。
B煤组东部有B1、B2、B3三个可采煤层，中西部B1煤层常缺失，B3煤层常被浅海相、泻湖相替代。全区发育的B2煤层特征也各不相同。东部煤层不是很稳定，厚度可以从零到三四米，有时也可以从两米变到三五十米内尖灭。煤层结构复杂，横向变化大，夹矸层数变化大。煤层呈层状凸起，主要由半暗煤球组成，下部较暗，上部较亮。由于各种煤岩组分的频繁交替，形成了不均匀复杂的线性结构。煤层中黄铁矿包裹体多呈凸面镜状，最大10 cm× 55 cm。煤层底板多为粘土岩和粉砂岩，具鲕状构造(菱铁矿鲕粒)和大量植物根化石——痕迹木。其顶部经常夹有薄的钙质砂岩或泥灰岩，并含有海洋动物化石。在洼地的中西部，以丰城为例。B2煤层虽然有两三层矸石，结构也复杂，但在横向上是稳定的，一般在几公里范围内变化不大。属于比较稳定的层状煤层，煤岩成分比较均匀，以半亮型煤为主，与半暗煤互层，呈宽条状结构。它的底板也是粘土岩和粉砂岩，但没有鲕状构造。直接顶主要是湖相粉砂岩和粘土岩。
东、西部地区B组煤的显微特征也不同。东部乐平明山地区B2煤层发育典型的树皮残煤。显微组分中树皮组织含量大于50% ~ 60%，树皮组织呈橙黄色。由于膨化程度不同，原结构不明显，表面呈胶状，局部仅可见带状鳞片结构。树皮组织大小不一，较大的块(可达5毫米)沿层分布，较小的树皮碎片(大多为0。1 ~ 0.01 mm)不规则分布于深褐色弱丝炭化基质中。胶凝基质相当均匀，与树皮组织互层，呈水平微波状层理，基质还可见波纹状结构。煤中木质部组织较少，主要为块状褐煤镜质组和镜质组半丝炭，极少有典型的丝炭化成分。在矿物杂质中，黄铁矿含量丰富，以细晶的形式分布在树皮组织周围，其他包括粘土矿物和分散在弱丝碳化基质中的应时碎屑。其他东部地区煤层中树皮组织富集的层理和显微特征与此相似。中部丰城地区和西部广大地区B2煤层的显微特征是胶凝组分多，含量在70%以上。除在梅仙岭和五社里煤层下部发现一些树皮组织外，一般无。煤中基质多，植物组织少。粘土矿物是主要的矿物杂质，以蠕虫状或小凸镜状分散在胶凝基质中，其含量在各层煤层中变化很大。
二、成煤环境和成煤先决条件
根据煤层底板、煤层结构、煤岩组成和煤显微结构的成因特征，我们认为残留树皮煤不是异地生成的，原始成煤物质不是河流和洪水从外地搬运过来的，而是在水流活动强烈的淹没沼泽中形成的。树皮组织的富集与沼泽中的局部运输有关——异地微运输。
ю·勒内·朱希尼科夫(юемчуников)和阿·иив(阿·и...这是因为在这种弱氧化环境下，细菌的分解可以持续很长时间，木质纤维素组织经过长期分解后被破坏，分解后形成的腐殖酸也容易被水流带走，导致弱氧化不舒服的稳定成分富集。我们认为乐平地区树皮残煤的形成环境与此相似。
在平乐坳陷东部乐平地区树皮组织含量高的煤中，凝胶化组分的含量始终远高于丝炭化组分，树皮组织本身也因凝胶化而膨胀。黄铁矿颗粒的存在说明当时的堆积环境不是强氧化环境，不是“干”沼泽，而是深水沼泽。但是沼泽里的环境不是很平静，水流比较活跃。煤具有明显的微波状层理，胶凝基质中的结构呈波纹状。部分树皮组织破碎成细条和碎片，与丝炭碎片、弱炭化煤球、粘土矿物和应时形成凸面镜，说明当时水流比较活跃，残留树皮植物的煤层底板有木质痕迹，有时与底板垂直。一般煤层结构明显，但厚度不稳定，同一矿区同一煤层树皮含量变化较大。在煤层剖面上，树皮组织往往富集在煤层底部和脉石层附近，反映了煤的原始物质原地生长堆积，成煤泥炭沼泽底部凹凸不平，有利于水流活动条件下树皮组织的富集。
二叠纪晚期气候湿润，石松、蕨类植物等成煤植物皮层很厚。我国晚二叠世许多煤田的含煤建造中都有大量的树皮组织，因此，毫无疑问，古植物条件是带树皮残煤形成的必要条件。
根据现有资料，平乐坳陷化石植物组成差异不大。为什么带树皮的残煤只在东部开发？我们认为这与成煤期的古地理和构造条件有关。
吴栋运动使平乐凹陷整体上升，由于断块的波状摆动，凹陷内形成了许多次生凹陷。当时地形高差大，河流冲刷强烈。许多河流夹着大量粗碎屑物质流向沉积盆地。凹陷东部受江南古陆和怀玉武功隆起的影响，抬升作用比中西部明显。在乐平明山、钟家山一带，含煤建造底部三角洲相沉积广泛发育，厚度达100多米，粒度变化大，有多个旋回，反映了当时地壳活动频繁。该区地壳活动差异较大，成煤前的湖泊相和闭流盆地相沉积不稳定(图1)，其中多有菱铁矿结核、黄铁矿细晶、水云母和白云石等矿物，具有鲕状结构，反映水流活动的弱还原环境。在此基础上发展起来的泥炭沼泽，范围小，基底不平，有利于植物分解后留下的树皮组织随着沼泽中的水流从一个地方搬运到另一个地方，在更深更平静的地方富集。泥炭堆积后，很快被泻湖相和浅海相沉积所覆盖。
而在平乐坳陷中部的凤城地区，构造运动长期相对稳定。接受三角洲相沉积后，湖泊相和闭流盆地相普遍发育且厚度较大(图1)。经过长时间的侵蚀和沉积，该地区逐渐变平，植物丛生，形成了广阔的沿海泥炭沼泽。此时沼泽被水覆盖较深，水流活动小，植物中的木质纤维素组织充分分解，完全凝胶化，并保留下来。
图1乐平凤城地区B煤组岩相直方图
第三，煤的变质
为了弄清煤的变质问题，首先必须准确地确定煤的变质阶段和规律。根据现有资料，镜质体中无结构凝胶的反映是反映变质阶段的良好标志。我们通过对比反射率确定了平乐凹陷煤的变质阶段，按变质程度分为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅴ、ⅴ、ⅵ、ⅶ变质阶段，这些变质阶段大致相当于长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、瘦煤和无烟煤。每个阶段又可分为ⅱ1、ⅱ2、ⅱ3三个小阶段。凹陷中西部主要可采煤层B2的镜质组含量均在80%以上，煤的化学分析数据受煤岩组成的影响较小，主要受变质阶段的影响，因此在讨论变质规律时也参考了煤的牌号和ⅴ γ值。
(1)平乐凹陷煤的变质条带分布明显。在水平方向上，以B2煤层为例，总的趋势是自东向西变质程度越来越高。如乐平地区处于ⅱ期变质阶段，凤城处于ⅳ期变质阶段，鹰岗岭处于ⅵ-ⅶ期变质阶段，乌金井处于ⅶ期变质阶段。同时也可以看到变质作用由北向南，从江南古陆向坳陷中心逐渐增强的现象。一般低-高变质带宽，中变质带窄。
在地层剖面上，上部煤层变质程度低，如乐平名山的B2煤层为ⅱ1期，其上方约140m的C6煤层为ⅰ3期，差别不大。丰城仙姑岭B2为ⅳ2，而相距280m的C18C28煤层均为ⅱ3级，相差5个小级。
这种带状分布规律主要是由区域变质作用造成的。平乐凹陷是南部众多带状活动凹陷之一，该区地壳运动的继承性和差异性相当明显。凹陷内各部分原始沉降幅度不同，北部受江南古陆控制较浅，南部较深。受怀玉武功隆起的影响，东部地区沉降较浅。从B2煤层的形成到印支期褶皱的盖层总厚度只有500-600米，而西部的宜春、萍乡沉降较深，盖层可达2000米以上。可以看出，在同一构造单元中，在相似的地热条件下，在煤层形成后的持续沉降过程中，由于沉降深度不同，受不同温度和压力的影响，对不同变质程度的煤影响较大。由于地壳运动的差异性和继承性，有可能向斜盆地变质程度较高，边缘略低。
(2)平乐坳陷中生代不同时期岩浆活动十分频繁，对煤的变质程度有重要影响。
在印支期花岗岩体形成的蒙山周围，挥发性等值线和变质带呈同心环状分布(图2)。即使在高度变质的ⅶ变质带中，也可划分出若干子带(ⅶ 1，ⅶ 2，ⅶ 3)，越靠近复杂岩体，变质程度越高，受热变质作用影响显著。此外，燕山期辉绿岩侵入和局部接触变质作用也可见于剑沙、桥头A和李竹珊。
图2乐平凤城地区B煤组岩相直方图。
(3)平乐凹陷西部构造复杂，线性复合褶皱闭合，倾角陡。断层以逆断层和逆掩断层为主，反转频繁，煤变质程度高。而中部地区褶皱平缓，断层以正断层和平坦推断层为主，变质程度中等。因此，构造力(动力)对煤变质的影响也值得关注。
总之，不同类型的变质作用是热、压力等因素在地质发展各阶段的具体表现，它们相互密切联系，对煤变质作用产生综合影响。
【注】煤层命名:平乐凹陷乐平组含煤地层含煤煤层数量变化较大，各地发育程度不同。目前生产中以底部煤层作为首层煤层，依次排列，煤组代号(如A1B3C6等。)前面是序号，所以同一层位的煤层在不同地区名称不同。根据含煤建造的沉积旋回特征和煤层岩相标志对比结果，我们尝试按沉积旋回统一命名B煤组煤层(表1)。
表1平乐凹陷旋回命名
(本文由、高、刘祥生、合著，原载于《中国地质学会第三十二届学术年会论文选编》，1963)。