阿巴拉契亚煤田(英文名:Appalachian Coalfield)是美国发现最早、开采时间最长、在美国煤炭工业发展史上具有重要地位的煤田。其分布在美国东部的9个州:西弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州、肯塔基州、俄亥俄州、亚拉巴马州、弗吉尼亚州、田纳西州、马里兰州、佐治亚州。阿巴拉契亚煤田呈北东—南西向延伸,长1200~1250千米,宽50~300千米,含煤面积约18万平方千米。主要含煤地层为石炭纪与二叠纪,构造为缓倾复向斜,北部煤层近水平,南端转轴倾角稍大。可采煤层30多层,赋存稳定、构造简单,煤层平均厚1.7米,开采深度浅。煤种齐全,以烟煤为主,占储量90%。该煤田北部产无烟煤,南部有少量褐煤矿。原煤以优质焦煤和动力煤为主,灰分平均14%,可选性好,但硫分较高。
石炭纪时期,美国所在区域尚未脱离泛大陆,阿巴拉契亚山脉位于泛大陆赤道附近,该区域高温多雨,植物生长茂盛,为煤田形成提供了有利条件。阿巴拉契亚煤田经7000万年的沉积,形成了深厚的煤层。1699年英国殖民者在弗吉尼亚首次发现煤藏。1750年,其在弗吉尼亚州正式开始采煤。19世纪30年代通往东北地区工业区铁路建成后,该区煤炭生产得到发展。19世纪60年代南北战争结束后,阿巴拉契亚煤田进入大规模开发阶段。1900年,矿区煤炭产量176Mt,占美国总产量的72%。1918年,美国煤炭产量达615Mt,其中阿巴拉契亚煤田的产量约460Mt。1970年以前,该煤田产量占美国煤炭总产量的70%以上;20世纪70至80年代占比为50%~60%。1997年,该煤田总产量421.5Mt,占美国煤炭总产量的42.7%。因煤层埋藏浅,煤田露天开采和公开开采的产量约各占50%。公开开采85%为平硐,其次为斜井,均匀采深小于100米。
历史沿革
煤炭的形成主要集中于石炭纪,该地质年代距今约3.6亿年至2.8亿年。石炭纪时期,植物进化出木质素(木材的主要成分),使原本小型的蕨类植物生长为高大树木。彼时,地球真菌尚未具备分解木质素的能力,导致树木死亡后无法腐烂,在地表不断堆积。这些堆积的植物残体经地质运动被沉积物覆盖,在地下高温高压环境下,历经数千万年的地质作用形成煤炭。植物生长过程中大量吸收空气中的二氧化碳,导致石炭纪大气含氧量升高,同时环境逐渐干燥、气候变冷,雨林中大量树木死亡并引发大规模火灾,这一事件被地质学家称为石炭纪雨林崩溃事件,现今人类使用的煤炭多形成于该时期。石炭纪时期,美国所在区域尚未脱离泛大陆,阿巴拉契亚山脉位于泛大陆赤道附近,该区域高温多雨,植物生长茂盛,为煤田形成提供了有利条件。据测算,每形成1毫米厚的煤层需约7年时间,阿巴拉契亚煤田经7000万年的沉积,形成了深厚的煤层。
1699年英国殖民者在弗吉尼亚首次发现煤藏。1750年,其在弗吉尼州正式开始采煤,起初仅供民用。19世纪30年代通往东北地区工业区铁路建成后,该区煤炭生产得到发展。19世纪60年代南北战争结束后,伴随美国资本主义工业化推进,阿巴拉契亚煤田进入大规模开发阶段。1900年,矿区煤炭产量176Mt,占美国总产量72%,为当时世界最大煤炭生产基地。第一次世界大战前后,受钢铁工业、铁路建设及火电发展带动,煤田产量快速增长,形成大型煤炭生产基地。1918年,美国煤炭产量达615Mt,其中阿巴拉契亚煤田约460Mt。受20世纪30年代经济危机影响,产量大幅下降,1935年产量降至288Mt,出现煤炭积压、工人失业等问题。第二次世界大战后煤炭生产短暂回升,1947年产量达470Mt,此后持续下滑,50年代锐减,1960年产量仅266Mt。1970年以前,该煤田产量占美国煤炭总产量的70%以上;70至80年代占比为50%~60%。1994年,美国公布阿巴拉契亚煤田探明储量100000Mt,地质总储量377800Mt,900米以浅储量的84%集中于西弗吉尼亚、宾夕法尼亚、东部肯塔基州和俄亥俄州4州。1997年,煤田总产量421.5Mt,占美国煤炭总产量的42.7%。
自然地理
位置境域
阿巴拉契亚煤田分布在美国东部的9个州—西弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州、肯塔基州、俄亥俄州、亚拉巴马州、弗吉尼亚州、田纳西州、马里兰州、佐治亚州,呈北东—南西向延伸,长1200至1250千米,宽50至300千米,厚500至900米,含煤面积约18万平方千米。
地层
阿巴拉契亚煤田地层主要含煤岩系是上石统宾夕法尼亚系和下二叠统邓卡德(Dunkard)组。含煤岩系下伏地层为下石统密西西比州系,分布在煤田四周,为滨海相岩系。其下部为砂岩、粉砂岩夹不稳定煤层:中部主要是石灰岩和白云岩:上部为杂色和黑色页岩。厚度变化大,一般500~900m,局部可达3000m。
宾夕法尼亚系以海陆交互相沉积为主,与密西西比系呈不整合接触,在煤田北部厚360~900m。分为四个组,由下而上为波茨维尔(Pottsville)组,厚100~150m;阿勒格尼(Allegheny)组,厚100~160m;康尼莫(Connemaughb)组,厚130~250m和莫农加希拉(Monongahela)组,厚90~200m。它们主要由细砂岩、粉砂岩、粘土岩和煤层组成。除下部波茨维尔组外,其它三个组均含有若干层石灰岩,而且各组石灰岩层数和厚度由下往上逐渐增加。在煤田中部的西弗吉尼亚州,与波茨维尔组下部和中部相当的纽里弗(NewRiver)组底部,还发育有200m厚的波卡洪塔斯(Pocahontas)组,而在肯塔基、弗吉尼亚和田纳西州与这两组相当的是利(Lee)组,厚60~65m。
下二叠统邓卡德组整合于宾夕法尼亚系之上,厚达300m,也由细砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩及煤层组成。石灰岩一般为煤层顶板。含煤岩系上覆地层为第四纪冰碛层和坡积层。
构造
阿巴拉契亚煤田是一呈北东一南西向延展的复向斜构造。煤田内部的背斜和向斜两翼呈缓倾斜状。北部石炭纪地层近于水平,一般4°左右,往东南,褶皱强度增大。再往南在亚拉巴马州。宾夕法尼亚系强烈揉皱,断裂发育。海西运动使煤田上升为陆地。下二叠统被第四纪冰碛层和风化坡积物所覆盖。煤田内部断裂以小型逆断层为主,区域性大断裂大部分分布在煤田边缘地区。
含煤性
阿巴拉契亚煤田宾夕法尼亚系含煤23~42层。其中可采煤层12~22层,以阿勒格尼组和莫农加希拉组含煤最丰富,其次是波茨维尔组,再次为康尼莫组。波茨维尔组开发强度最大的两个煤层,厚度分别为1.85m和大于3m。煤种为次烟煤,低灰低硫:阿勒格尼组各煤层质量好,厚度均不超过1.2~1.3m.结构稳定:莫农加希拉组含四层煤,主要煤层厚度达3m,是优质炼焦煤,但含硫较高。下二叠统的煤仅在煤田北部发现,一般含煤六层,但一般厚度不大,仅0.5~0.6m。其中有一层在某些地段厚1.6~3.2m。该煤田的煤属中、低灰煤,灰分约为10%。其它煤质指标随变质程度变化大:水分可由1%变到3%,挥发分可由9%变到30%,且东南部含量低。北部和西南部含量高:发热量可由30.1MJ/kg增至33.1MJ/kg:硫含量较低,平均为2.5%,在剖面中,从下往上逐渐增加。
资源
阿巴拉契亚煤田的煤炭资源总量为316.8G1,计算深度1800m,占美国全国总资源量的9%。其中,900m以浅308.4Gt,该煤田勘探程度较高,鉴别储量(埋深900m以浅)252.6Gt,占该煤田资源量的80%。其中烟煤鉴别储量233.7Gt,占全美烟煤鉴别储量的35%。该煤田煤炭证实储量101Gt,占全美煤证实储量的25%。其中,烟煤占43.5%。美国的无烟煤鉴别储量几乎全部集中在该煤田,占全美95.6%。
煤田特点
阿巴拉契亚煤田煤种齐全,以烟煤为主,占总储量的90%;煤田北部宾夕法尼亚州赋存大量无烟煤,是美国唯一的无烟煤产地,南部亚拉巴马州则有少量褐煤矿。该煤田可采煤层多达30多层,赋存稳定、断层构造少,煤层顶底板为砂岩或砂页岩,整体性强、含水少,煤厚0.7~2.5m,平均厚1.7m,以优质焦煤和动力煤为主,生产的原煤灰分低,平均14%,可选性好,但硫分较高。因煤层埋藏浅,煤田露天开采和公开开采的产量约各占50%。公开开采85%为平硐,其次为斜井,均匀采深小于100米。该煤田开采前提非常良好。99%是近程度煤层,煤层均匀厚1.7米,矿井均匀开采深度仅70米,很多地方可露天开采。矿井普遍采纳短壁采煤法和大型无轨采运装备。阿巴拉契亚煤田的开采地质前提较好。矿井开采深度一样平常浅于100米,绝在部他煤层埋藏呈近程度状,均匀开采厚度1.7米。断层少,顶板坚固,瓦斯含量少,地形切割深,概宜于露天开采又可采纳平硐和斜井开采,便于采纳机器化采煤技巧停止高效临盆。
开发与保护
阿巴拉契亚煤田主要含煤地层为石炭纪和二叠纪,构造属缓倾复向斜。煤田北部煤层近水平,转轴倾角约4°;南端受构造影响,倾角一般5~10°。煤层平均厚度1.7米,开采条件优越,99%为水平或近水平煤层,在山坡、谷边出露,埋藏浅,85%采用平硐开拓,可采用露天、平硐或斜井方式开采。
20世纪60年代中期,美国在做出开发阿巴拉契亚地区的战略决策之后,出台了《阿巴拉契亚地区开发法》,成立了阿巴拉契亚地区委员会,制定全区的开发方案及具体规划措施。由美国政府直接投资,改善阿巴拉契亚山脉的交通和文教卫生设施,培植经济增长中心,开发优势资源,扶植优势产业。20世纪70年代以来,法国、意大利、荷兰、日本和罗马尼亚等国在阿巴拉契亚煤田投资开发煤炭资源,从而更进一步促进了煤田的开发,也刺激了阿巴拉契亚地区经济的发展。
参考资料 >
你知道全球最大的煤矿在哪吗?.微信公众平台.2026-03-15
世界第一大的煤田资源量3168亿吨.上海联合矿权交易所.2026-03-15