台灣成煤模擬器

台灣成煤模擬器

先更正前提:台灣的煤不是石炭紀的。具經濟價值的煤田都在漸新世到中新世的含煤層(木山層、石底層、南莊層),年代約 2,000–1,000 萬年前。這個頁面先模擬泥炭怎麼變成煤,再看台灣煤田的位置,最後和石炭紀煤對照。

範例:
1 · 泥炭沼澤
2 · 埋藏與抬升

剖面:泥炭被埋、加熱、變成煤

煤層厚度為了看得見,已放大 15 倍。上覆層以未壓實厚度計算,所以深度略偏大。參數是示意值,不是用台灣鑽井資料校準的結果。

鏡煤素反射率(Ro)隨時間

實線:Ro(對數軸)。虛線:埋藏深度。Ro 由 Lopatin 時間–溫度指數(TTI)換算,用 Waples 型對照表做近似,只適合看趨勢。溫度每升高 10 °C,成熟速率約加倍。

琥珀色範圍是依地名與文獻描述畫的示意位置,不是測繪邊界。中南部含煤層資料不足,這裡沒有畫。實際分布請對照經濟部地質調查及礦業管理中心的台灣地質圖。

三個含煤層,由老到新

木山層最下面的含煤層,早中新世。苗栗一帶的木山層岩石以石英砂岩為主,沉積環境偏遠濱、氣候潮濕。
石底層中間的含煤層。三峽、新店一帶的樣本顯示當時是濱海環境,常被海水淹沒,所以泥炭裡長出很多黃鐵礦,煤的硫分偏高,並富集硼、砷、鉈。
南莊層最上面的含煤層。地名來自苗栗南庄;在西南部鑽井中厚度可超過千公尺,受斷層影響。

這三層是在台灣仍是被動大陸邊緣的時期(約 3,000–650 萬年前)堆積的。約 650 萬年前開始的弧陸碰撞把地層褶皺、抬升,煤才出露在今天的西北部麓山帶。這段「先深埋、後抬升」的歷史,就是左邊模擬器「台灣中新世」範例的設計依據。

開採史

北部是台灣最重要的煤產區。文獻記載年產量在 1964–1965 年間都在 500 萬噸以上,1970 年代起因深部開採技術不足、勞力缺乏與颱風破壞而逐年下降,1986 年降到約 173 萬噸,礦場數從 1969 年的約 300 個大幅減少。

石炭紀煤(3.59–2.99 億年前)台灣的煤(中新世)
地位全球煤的大宗來源之一。「石炭紀」這個名字本身就是「含煤」的意思。只限地區性,集中在北部與苗栗一帶。
植物石松類的鱗木、封印木,木賊類的蘆木,還有種子蕨與樹蕨。開花植物(被子植物)的年代,熱帶到亞熱帶沿岸植被。
沼澤位置大陸內部低地的潮濕熱帶沼澤,位在當時的赤道附近。濱海潟湖、河口灣與海岸平原,海水常進來。
後續歷史隨盆地沉降深埋,之後多半經造山運動再抬升。被動大陸邊緣堆積,之後碰撞造山抬升。
煤的特徵常見高煤階,深埋久的地區可到無煙煤。多為煙煤級(一般說法,本次沒有逐礦核對),濱海煤層硫分偏高。

石炭紀植物與煤階的描述是通則,個別盆地差異很大。想把石炭紀煤做成獨立模擬,下一步可以加「植物群」與「沼澤水位」兩個模組。

資料來源(含煤層、沉積環境、構造時期、開採史):
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