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1、大 类类型成煤原始质料的类别和聚 积环境麻植类腐植煤高竽植物在沼泽环境中形 成残植馍腐植腐泥类泥煤高等植物和低等植物都占 垂要地位，聚积于湖、沼 过渡的环境腐泥类腐泥煤低等植物和少最动物在湖 泊或沼澤中积水较深部分 形成*刑成煤原始质料的类别和聚类型积环境煤是由植物遗体经过复杂的生物、化学作用转变而 来；成煤作用的两个阶段的划分：腐泥化/泥炭化阶段： 植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海滨岸地带死亡，遗体在 微生物参与下经过生物地球化学作用形成腐泥（泥 炭）；煤化作用阶段：泥炭（腐泥）在温度、压力 等作用下形成煤的过程。具体可划分为成岩和变质作 用。沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水，丛生 着喜湿
2、性沼泽植物的低洼地段。如果沼泽中形成并积 累着泥炭，则称为泥炭沼泽。泥炭沼泽既不属于水域， 又不是真正的陆地，而是水域和陆地的过渡形态。泥炭沼泽发育条件：缓慢沉降的低洼地带，有利于水 的汇聚不利于水的排泄，由于基底的缓慢沉降，使地 下水位能够保持缓慢速度持续抬升;泥炭沼泽发育地 区大多与活动能量大的水体间以一定形式的保护屏 障被相对隔离的地带；泥炭沼泽发育地带，大多为地 表地形高差变化不大且地表宽缓低平能量低的地带。 泥炭沼泽形成的方式：由陆地演化为泥炭沼泽，称 为陆地泥炭沼泽化；水域转化为泥炭沼泽，称为水 域泥炭沼泽化。泥炭沼泽的类型：（一）按照泥炭沼泽表面形态和水 源补给，以及养分和植被等
3、特征，通常将泥炭沼泽划 分为三种类型，即低位泥炭沼泽、中位泥炭沼泽和高 位泥炭沼泽。（二）按植被生长情况沼泽划分：草本 沼泽、泥炭藓沼泽和木本沼泽（三）依据沼泽的水动 力条件、岩性组合以及沉积物特征，可划分为闭流沼 泽、覆水沼泽和泥炭沼泽三种类型。（四）依据水介 质的盐度，可以划分为三种类型：淡水沼泽、半咸水 沼泽和咸水沼泽。（五）根据成因环境，可以分为河 漫沼泽、湖成沼泽和滨海沼泽。低位泥炭沼泽：多处于泥炭沼泽发展的初期。低位泥 炭沼泽的表面由于泥炭的积累不厚，且尚未改变原有 的地表低洼形态。地表水和地下水作为丰富的水源补 给，潜水位较高或地表有积水，溶于水中的矿物质养 分丰富。沼泽多为中性
4、或微碱性，沼泽植物要求养分 较多。高位泥炭沼泽：处于泥炭沼泽演化的后期。沼泽主要 是由大气降水补给，沼泽的水面位于潜水面之上，水 源不充足，水中缺少矿物质养分，因而有人称为贫营 养泥炭沼泽。中位泥炭沼泽：这类泥炭沼泽多出现于前两类沼泽的 过渡时期，在特征与性质上具有过渡特点，因此又称 为过渡类型或中营养泥炭沼泽。这类泥炭沼泽的表 面，由于泥炭的积累趋于平坦或中部轻微凸起，地表 水和地下水通过周边的泥炭层时，其中的水分和养分 被部分吸收达到中心地带时，已大为减少，因而潜水 位变低、营养状况变差，泥炭层也处于中性到微酸性， 植被以中等养分植物为主。泥炭的化学组成：泥炭的化学组成，除含有大量水分 外
5、，还包括有机质和矿物质。泥炭的类型（1）草本泥炭木本泥炭：（3）藓类 泥炭：植物残骸的堆积方式两种观点（1）原地生成说原理：造煤植物残骸堆积于植物 生存的泥炭沼泽内，没有经过搬运，在原地堆积转变 成为泥炭。证据：现在很多煤层底板存在大量根土岩 或煤层至上的直立树干。（2）异地生成说 原理：泥炭层形成的地方不是成 煤植物生长地方，残体经长距离搬运后，在浅水盆地、 泻湖等地堆积。证据：现代三角洲地带存在上游漂木， 煤中可见树根朝上以及大量矿物质。（3）微异地生成说（或称“亚原地生成说”泥炭沼 泽内部植物残体、部分泥炭受冲刷搬运并重新堆积的 现象比较常见。植物残骸的堆积方式的近代观点+两种堆积方式同
6、时存在+ 具工业价值为原地堆积 + 存在着微异地生成煤层成煤作用的整个过程煤,石|低零植物|湖泊威茂海幽泥受初用JI离捋植从死亡14变戍渥炭辺程 -泥蠶化作用从死亡到变戍JB泥刃覆 -H泥化作用 泥農麦 变虑褐fl的过程一慮宕作用 -烟空-无18煤的过斤 - 变展作闇成煤作用的两个阶段第一阶段是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断 繁殖，其遗体在微生物参与下不断被分解、化合、聚 积的过程。在这个阶段起主导作用的是生物地球化学 作用，低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥，高 等植物就形成泥炭，因此成煤第一阶段可称为腐泥化 阶段或泥炭化阶段。第二阶段：当已经形成的泥炭和腐泥，由于地壳 的下沉等原因而被
7、上覆沉积物所掩埋时，成煤作用就 转入第二个阶段一即煤化作用阶段，在这个阶段就是 泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下变化为煤的 过程。泥炭化作用的特点定义：植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的 过程且最终形成泥炭的作用。条件:发生于覆水地区的水位以下，即与大气局部 沟通的状态下。泥炭化作用的直接产物除了泥炭以 外，分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量 氮。泥炭沼泽化阶段划分两个阶段第一阶段：植物遗体中的有机化合物，经过氧化分 解和水解作用，转化为简单的化学性质活泼的化合 物；第二阶段：分解产物相互作用进一步合成新的较稳 定的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。腐植化作用是泥炭化过程较为重要
8、的作用，它不是 一种生物作用，而是在泥炭表面或近表面的泥炭形成 层中，由缓慢的氧化作用所引起的一种化学作用，其 结果是腐植物质的形成。泥炭沼泽有机组分：1腐植酸：2沥青质： 凝胶化作用的特点：概念：指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经 过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐植酸和沥 青质为主要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。条件:较为停滞的、不太深的覆水条件下， 弱氧化至还原环境，厌氧细菌的参与。丝炭化作用（重点）1概念:植物物质应受的氧化分解、脱水、脱氢及增 碳化过程称为丝炭化作用。2物质：丝炭化物质和凝胶化物质一样，主要也是由 植物的木质纤维组织转变而形成的；从有机组成来看 主要也是植
9、物细胞壁中的木质素和纤维素。3. 形成环境:沼泽覆水程度发生变化;沼泽表面 变得比较干燥，氧的供应较为充分；氧化过程中有 机物在微生物参与下由氧化过程中有机物在微生物 参与下由于失去被氧化的原子团而脱氢、脱水，碳于 失去被氧化的原子团而脱氢、脱水，碳含量相对地增 加。含量相对地增加。4. 几种学说（1） “森林火灾说”即认为丝炭是古代 沼泽森林起火后造成的木炭状残余物转化而成的。（2） 丝炭化物质的形成主要是由于氧化作用和脱氢、脱水 作用，它是在沼泽覆水程度起了变化，当沼泽表面变 得比较干燥，氧的供应较为充分的情况下发生的。5. 特点：氧化过程中有机物在微生物参与下由于 失去被氧化的原子团而脱
10、氢、脱水，碳含量相对地增 加。部分丝炭没有经过明显地凝胶化作用，因而植 物细胞结构几乎未经膨胀变形，仍然保留完整的植物 组织结构。凝胶化作用与丝炭化的区别：1、凝胶化作用与丝 炭化所发生环境不同：凝胶化作用是在弱氧化至还原 环境下形成，丝炭化作用是在氧化环境中发生，后迅 速转入弱氧化或还原环境下。2、经历作用不同，成 分不一样：部分丝炭没有经历凝胶化作用，细胞结构 几乎未经历膨胀变形，保持了植物的组织结构。3、 同一植物遗体可以经历两种不同的过程，形成相应的 组分。残植化作用的概念：当泥炭化过程中水介质流通较 畅，长期有新鲜氧供给的条件下，凝胶化作用和丝炭 化作用的产物被充分分解破坏，并被流水
11、带走，稳定 组分大量集中的过程称为残植化作用。残植化作用形成环境和条件：（1）泥炭沼泽是开放型 的，水介质具有流动特性；（2）长期有新鲜氧供应，发 生氧化作用；（3）泥炭化形成的物质一部分被带走，稳 定组分聚集。腐泥化作用的概念：低等植物（藻类）和浮游生物遗体 在滞流还原环境和厌氧微生物参与下，经过复杂的生 物化学变化形成的富含水分的有机软泥（腐泥）的过 程称为腐泥化作用。腐泥化作用形成的环境和条件:（1）水体较深:湖泊、 沼泽水深地带及泻湖、海湾和浅海等水体.（2）还原环 境:滞流、还原环境（3）厌氧微生物参与（4）低等植物 （藻类）和浮游生物。成煤作用的第一阶段:泥炭化作用、腐泥化作用（1
12、）泥炭化作用：高等植物死亡后在微生物参与下 不断被分解、化合、聚积，发生生物地球化学作用形 成泥炭的过程。（2）腐泥化作用：低等植物（藻类）和浮游生物遗体 在滞流还原环境和厌氧微生物参与下，经过复杂的生 物化学变化形成的富含水分的有机软泥（腐泥）的过 程。（3）两者的区别：腐泥的原始物质、形成环境及演化过程与泥炭 化作用不同。形成腐泥的原始物质主要是生活在水中 的低等植物菌藻类和少量的浮游生物，以及异地成因 的少量高等植物残体（如孢子、花粉、角质层和木质 纤维素碎屑残片等），还有一些水生动物及其排泻物。泥炭的原始物质是高等植物，发生的作用比较 复杂：凝胶化、丝炭化或残植化，或者交互作用。 煤化
13、作用跃变：亮褐煤长焰煤气煤肥煤焦煤 瘦煤一贫煤无烟煤变无烟煤褐煤 （1）第一次跃变（I）：发生在长焰煤开始阶 段（2）第二次煤化跃变（II）出现在肥煤到焦煤阶 段（3）第三次跃变（UI）发生于烟煤变为无烟煤阶 段（4）第四次跃变为无烟煤与变无烟煤分界 煤化作用的最终结果： 排出的其它元素和碳结合构成挥发性化合物； 随煤化程度增加，煤中挥发物减少，碳含量增 加。煤变质作用概念年轻褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间 等因素的作用下，进一步发生物理化学变化，变成老 褐煤（亮褐煤）、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程。 希尔特定律：在地层大致水平的条件下，每百米煤的 挥发分降低约2.3%，即煤的变质程度
14、随埋藏深度的 加深而增高。称为希尔特定律。（希尔特定律用煤的变质梯度表示）煤的比重是指20C时煤的重量与同温度、同体积水的 重量之比。煤的表面积：煤的表面包括外表面积和内表面积两部 分，但外表面积所占比例极少，主要是内表面积。煤 的表面积用比表面积表示，即每克煤所具有的表面 积，单位为m2/g。煤比表面积大小与煤的分子结构 和孔隙结构有关。表面积和煤变质程度的关系：在中低煤级阶段，随着 煤变质程度的增高，煤的比表面积逐渐降低；到贫煤、 无烟煤高变质煤阶段，煤的比表面积又开始增加。煤的裂隙是指煤受到自然界各种应力作用而造成的 裂开现象。按成因不同可分为内生裂隙和外生裂隙两 种。腐殖煤宏观煤岩成分
15、是用肉眼可以区分的煤的基本 组成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。镜煤和丝 炭是简单的煤岩成分；暗煤和亮煤是复杂的煤岩成 分。镜煤：镜煤的颜色深黑、光泽强，是煤中颜色最深和 光泽最强的成分。显微组成比较单一，是一种简单的 宏观煤岩成分。镜煤特点是：质地纯净，结构均 一，具贝壳状断口和内生裂隙。镜煤性脆，易碎成 棱角状小块。煤层中镜煤常呈凸透镜状或条带状， 条带厚几毫米至12cm,有时呈线理状存在于亮煤和 暗煤之中。是由植物的木质纤维组织经凝胶化作用转 变而成的。丝炭：外观象木炭，颜色灰黑，具明显的纤状结构和 丝绢光泽，丝炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。丝炭 的胞腔有时被矿物质充填，称为矿化丝炭，矿化丝炭 坚硬致密，比重较大。丝炭的特点：在煤层中，丝炭常呈扁平透镜体沿煤 层的层理面分布，厚度多在12mm至几毫米之间， 有时能形成不连续的薄层；个别地区，丝炭层的厚度 可达几十厘米以上。丝炭的孔隙度大，吸氧性强，丝炭多的煤层易发生 自燃。丝炭是植物的木质纤维组织在缺水的多氧环 境中缓慢氧化或由于森林火灾所形成。亮煤：亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色，亮煤的 组成比较复杂。 亮煤的特点：较脆易碎，断面比 较平坦；比重较小；均一程度不如镜煤，表面隐 约可见
