煤变质受到温度、压力、成煤植物、介质条件和放射性元素蜕变等诸多因素的影响。
宁夏煤变质因素尤为复杂，含煤地层地处华北聚煤区西部、鄂尔多斯盆地西缘，北祁连走廊过渡带的东端，其沉积特征独具特色，具华北型与祁连型之过渡型。加之燕山、喜山运动在本区表现极为强烈，形成了由数十条走向近南北，断面西倾，由西向东推覆的大型逆冲断裂和与之相伴的一条背向斜组成的逆冲推覆构造带。并且，以青铜峡—固原深大断裂，把宁夏大地构造分为东西两部分，断裂两侧的沉积特征、基底性质、构造格局演化历史和影响的力学机制都截然不同。大断裂构成各煤田的天然边界，构造带中的次级逆冲断裂和东西向的横向断裂构成各煤田或各矿区的边界。由此可知，上覆盖层厚度、构造应力和岩浆热液是影响我区煤变质的主导因素。
在正常的地热场下，各时代煤系由于沉降幅度和受热时间长短不同，在深成变质作用下，形成不同变质程度的煤，根据宁东煤田侏罗系煤层的镜质组反射率和埋深的资料，进行回归分析，得出煤变质梯度，推导出不同时代煤与上覆岩系厚度存在下列的对应关系，见表5-3-1。
表5-3-1 煤类与上覆岩系厚度对应关系表
从宁夏的煤种分布看，在贺兰山煤田的石嘴山、石炭井、呼鲁斯太等矿区，上覆岩系厚度较小，大多缺失三叠系覆盖层，煤系及上覆岩系的厚度不超过2000m。同样，宁东煤田的横城矿区煤系及上覆岩系厚度不超过2000m，香山煤田的下河沿矿区煤系及上覆岩系厚度为1500m左右，这些矿区煤层下降100m，挥发分降低2%～3%，煤大多为气、肥煤。而在贺兰山煤田的沙巴台、正义关、苏峪口等矿区以及宁东煤田的韦州矿区、香山煤田的梁水园矿区，大多都有较厚的三叠系地层，煤多以贫煤和无烟煤为主。另外，根据宁夏煤田地质局绘制的鄂尔多斯盆地西缘煤系底板等高线图和长庆石油勘探局绘制的鄂尔多斯盆地上古生界煤系地层镜质组反射率等值线图可知，上古生界煤系地层镜质组反射率与煤系地层埋深成正相关关系。由此可知，煤变质程度主要受上覆岩层厚度的控制，煤变质与沉降幅度关系密切，深成变质作用，对本区具有普遍作用。
通过对不同时代煤层的煤岩学、煤化学特征的分析，以及煤类的确定得出煤岩学与煤化学指标一般都具有良好的对应关系。
土坡组主要煤层浮煤挥发分小于3.5%，氢小于2%，碳高达95%～97%，发热量为33.54MJ/kg，所对应的镜质组反射率Rmax为9.91%，惰质组仅占1.51%。山西组和太原组煤层在贺兰山煤田，其浮煤挥发分变化范围为4.96%～33.20%，除马莲滩矿区低于10%，石嘴山矿区高于30%外，其他矿区一般在20%左右，胶质层厚度一般均小于25mm，对应的煤类为肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤及无烟煤。从石炭井二矿镜质体反射率来看，一1煤为1.34%，一1—3煤为1.37%，由上而下反射率有增高的趋势，惰质组为6.33%～26.5%。横城矿区，其浮煤挥发分为33.21%～49.78%，镜质体反射率为0.70%～1.30%，平均0.8%，惰质组为9.4%～36.93%，对应的煤类为气煤、肥煤。延安组煤层，除汝箕沟矿区外，其他矿区浮煤挥发分为29.11%～42.02%，煤的镜质体反射率为0.50%～0.65%，从上而下各煤层镜质体反射率有增高的趋势。惰质组为6.98%～45.94%，对应的煤类为不粘煤和长焰煤。由此得出，煤变质程度随地层深度的加大而增高，即挥发分有规律减少，煤层每下降100m，挥发分下降2%～3%，固定碳、碳含量和镜质体反射率有规律增高，以及水分的大小、发热量的高低都反映出与变质程度良好的对应关系。所以地温增度、时间和沉降幅度对本区煤变质具有普遍意义。贺兰山煤田汝箕沟矿区，煤化程度明显高于邻区侏罗系煤层，高于矿区外围的石炭井、呼鲁斯太矿区的石炭—二叠系煤层，煤类为无烟煤。而矿区煤系地层大部分裸露地表，总厚不超过200m，即使上覆地层被成煤后构造运动剥蚀也不过千余米。矿区构造简单，未见有大断层，矿区内煤变质程度高，而且分带明显，显然深成变质和动力变质是达不到如此高的变质程度。据航磁资料，汝箕沟矿区的大岭井田附近，发现有异常，认为有隐伏岩浆岩岩体的存在。矿区内普遍发现有石英脉和碳酸盐岩脉，岩脉发育最早的地层为三叠系，最晚的地层为侏罗系中统，汝箕沟附近岩脉最发育。煤岩学研究证明，煤的反射率的高值区和磁异常部分相吻合，最小反射率的方位证明煤变质发生在褶皱形成后，双反射率和强的各向异性比值落入热变质的特征范围内（21%～48%），煤中发育的各向异性体及有规律的分布说明变质过程中有地热异常。但是煤中活性组分受热产生软熔融，从而伴有气液态物质产出，出现一些热液气孔，气孔的形态、大小及分布，明显不同于接触变质的天然焦，这除与受热前煤级有关外，还与受热速度和方式有关，估计热源距煤层距离较远。以上说明，隐伏岩浆岩岩体在矿区煤变质过程中起着主导作用。汝箕沟的大岭井田位于热源中心，地下热垂向传导，受热速度快、温度高，为煤变质中心，向北大峰沟、白芨沟一带为侧向传导，受热速率低，距热源愈远强度愈低，煤的变质程度愈低。所以最终形成呈北东向展布的半环带状煤级分带。宁东煤田的韦州矿区，煤级在平面上的变化表现出异常现象，即自向斜东翼北端顺走向往南，煤级逐步增高，过向斜轴至西翼，煤级增高，达到无烟煤。一般同一类煤层所承受上覆地层压力，地热温度和作用时间大致相同，其煤级也应该是一致的。向斜西翼地层倾角大，断层发育，并邻近罗山东侧新生代断陷。从板块构造学的角度看，韦州矿区位于鄂尔多斯断块的前缘，块板相撞，聚集了热能，断裂的发育为热能提供了通道。因此，这一异常，说明了在深成变质作用的基础上叠加了动力变质作用的结果。香山煤田各时代煤层变质程度均高于其他煤田各时代煤层，且煤系埋深相比并不太大。经过多年的地质工作，发现香山煤田有热液金、侵入岩脉等，由此可以推测香山煤田深部可能存在聚煤期后的热源，影响煤变质。再者，香山煤田各时代煤类分布方向与区域构造线方向一致，推测由于断裂活动引起的热源，使该区煤变程度增高，所以香山煤田煤变质以深成变质作用为主导，同时叠加了岩浆热变质和构造动力变质作用。
综上所述，宁夏煤变质规律可归结为以下几点。
（1）宁夏各时代煤变质具有迥然不同的特点。主要受控于青铜峡—固原深断裂，表现出西部煤的变质程度明显高于东部。贺兰山煤田石炭—二叠系煤的变质带呈北东向展布；香山煤田石炭—二叠系煤变质带呈北西西向展布；宁东煤田石炭—二叠系煤变质带呈北西向展布，宁东煤田和宁南煤田的侏罗系煤变质带则呈近东西向展布。(www.xing528.com)
（2）宁夏煤变质深成变质作用具有普遍的意义，占有主导地位，造成晚古生代煤以中、高变质程度的气煤以至无烟煤为主，中生代煤以低变质程度的不黏结煤为主。
（3）岩浆热变质作用在局部地区有所发育，对形成高变质程度的煤起了主导作用。
（4）构造动力变质作用对部分地区的中高变质煤起了一定作用。因而，有必要研究低变质烟煤分布区内的动力变质带或断裂构造展布地段，预测和探寻炼焦煤和无烟煤。
贺兰山煤田：煤质特有的分带性，其煤变质类型以深成变质为主。汝箕沟矿区则是典型的岩浆热液变质作用，成煤期后地热异常的强大附加热源是造成矿区煤变质的主要原因。
宁东煤田：石炭—二叠系横城矿区是深成变质作用。韦州矿区地处青铜峡—固原大断裂的东侧，除深成变质作用外，构造动力变质作用也是煤变质作用的因素之一。中侏罗统延安组煤层主要是深成变质作用。
宁南煤田：王洼矿区是深成变质作用，炭山矿区相对变质程度稍高。究其原因，一是处于大断裂西侧，受构造动力变质的影响；二是煤岩组分中丝炭含量的多少影响挥发分的变化，从而影响到煤类的变化。
香山煤田：下河沿矿区以深成变质作用为主。梁水园、校育川、下流水矿区受动力变质作用的影响。而碱沟山矿区，其成煤时代早，而且煤系及上覆岩系厚，深成变质明显，但是其变质阶段达到了最高，加上矿区内岩脉极发育，受到了岩浆热液变质作用影响。
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