阿巴拉契亚煤田是世界产量最大的煤田。位于美国东部阿巴拉契亚高地，分布在美国东部的9个州（西弗吉尼亚、宾夕法尼亚、肯塔基、俄亥俄、亚拉巴马、弗吉尼亚、田纳西、马里兰、佐治亚）。成北东—南西向延伸，长1200~1250千米，宽50~300千米，厚500~900米，含煤面积18万平方千米。含煤地层属石炭纪。

 

美国石炭—二叠纪煤田。位于美国东部阿巴拉契亚山地，呈北东—南西向延伸，长1,200～1,250千米，宽50～300千米，面积18万平方千米。煤炭资源量3,168亿吨（占全国9%），储量2,526亿吨（其中烟煤和无烟煤分别占全国25%和95.6%），年产量长期达4亿余吨（占全国50%）。晚石炭世—早二叠世近海型煤系厚500～900米，主要由砂泥岩、石灰岩和煤层组成。煤层主要位于上石炭统，含煤23～42层，其中可采煤层12～22层，层厚1～3米，煤层稳定。下二叠统仅含数层可采煤层，层厚一般小于1米，仅位于煤田北部。阿巴拉契亚煤田煤类齐全，其中褐煤占0.7%，位于南部亚拉巴马州；烟煤占92.5%，以炼焦煤为主；无烟煤占6.8%，位于北部宾夕法尼亚州东部。煤的灰分平均14%，硫分平均1.9%，发热量30～33兆焦/千克，原煤易选。本煤田为一北东向复向斜，两翼平缓，北部煤系近于水平，南部褶皱断裂较发育。因煤层埋藏浅，露天开采和地下开采的产量约各占50%。地下开采85%为平硐，其次为斜井，平均采深小于100米。采区煤层顶板坚硬，断层少，瓦斯含量低，生产效率长期保持世界领先，矿山规模一般不大。1750年开始产煤，1918年产量即达4.6亿吨，为世界最大的煤炭基地，也是美国最主要的炼焦煤和出口煤基地。2007年产煤3.51亿吨。

 

阿巴拉契亚煤田（Appalachian Coal Basin）主要有砂泥岩、石灰岩和煤层组成，与下伏下石炭纪和上伏第四系冰碛层均成不整合接触。含煤面积18万平方千米。含煤地层属石炭纪—早二叠纪近海型煤系，煤层主要位于上石炭纪。900米深度内的地质总储量为3107亿吨，1991年1月1日探明储量937.6亿吨，其中可采储量499亿吨。阿巴拉契亚煤田以盛产优质炼焦煤闻名于世，煤田北部的匹兹堡煤层，面积5440平方千米，探明储量120亿吨，挥发分37%，灰分7%，硫分2.2%，发热量32.35兆焦/千克。在宾夕法尼亚东部，有美国唯一的无烟煤资源。亚拉巴马州有少量褐煤。该煤田开采条件十分优越。99%是近水平煤层，煤层平均厚1.7米，矿井平均开采深度仅70米，许多地方可露天开采。矿井广泛采用短壁采煤法和大型无轨采运设备。阿巴拉契亚地区矿产资源丰富，雨量充沛，水陆交通便利。其近代煤炭工业在19世纪60年代南北战争以后兴起，20世纪初已成为世界最大煤炭基地。后来在采煤的基础上，逐步形成拥有煤炭、电力、钢铁、机械等行业的巨大工业中心。1991年生产商品煤4.16亿吨（原煤约4.78亿吨）。

 

阿巴拉契亚煤田形成过程与其他煤田相似，在整个过程中是经历了植物残骸的堆积、压实、热解、煤化等阶段，最终逐渐演化成我们看到的煤炭。

 

阿巴拉契亚煤田形成于二叠纪晚期至早三叠纪时期，约2.9亿至2.4亿年前，当时的阿巴拉契亚地区是一个湿地和沼泽环境，植被茂盛。大量的植物残骸在这个环境中逐渐堆积，形成了厚厚的植物层。

 

随着植物层的不断堆积，上方的植物残骸对下方的植物层施加压力，使得植物层逐渐压实，同时，湿地环境中的水分和压力也会促使植物层的压实。这个过程中，植物残骸中的水分和气体被逐渐排出，植物层变得更加致密。

 

植物层逐渐埋藏在地下，受到地壳的压力和地热的影响，植物残骸开始发生热解反应，在高温和高压的条件下，植物残骸中的有机物质发生热解，产生大量的气体和液体，这个过程中，植物残骸中的纤维素和木质素分解为烃类化合物，而这样的过程就形成了煤的前体物质。

 

后期，随着事件不断演变，煤的前体物质逐渐煤化，并且在高温和高压的条件下，后期又经过一系列化学反应，最终形成了煤炭，当形成煤之后，煤当中的无机质含量就会增加，从而形成具有煤质特性的煤炭。

 

阿巴拉契亚煤田的规模之大可以通过地质构造和沉积环境来解释。阿巴拉契亚高地是一个古老的山脉，经历了多次构造运动和地壳变动，这些构造运动导致了地壳的抬升和沉降，形成了广阔的盆地和断层。在这些盆地中，沉积物堆积并逐渐转化为煤炭，同时，湿地和沼泽环境的广泛分布也为植物残骸的堆积提供了条件。

 

科学家对煤田形成机制的研究

 

科学家对煤田形成机制的研究主要涉及煤的形成过程、地质条件和生物演化等方面。