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1、n nPart2：CoalFormationn nChaprt2：CoalFormation 煤的形成研发研发1Chaprt2：CoalFormation主要内容：主要内容：n n（1）成煤的物质是什么？）成煤的物质是什么？n n（2）煤是如何形成的？）煤是如何形成的？煤，读作mi，有两种基本含义：1. 古代的植物压埋在地底下，在不透空气或空气不足的条件下，受到地下的高温和高压年久变质而形成的黑色或黑褐色矿物：煤矿、煤田、煤层、煤气、煤焦油、煤精。2. 烟气凝结的黑灰，为制墨的主要原料：煤炱、松煤(松烟)。234567 2009年年11月月在在新新疆疆沙沙尔尔湖湖煤煤田田勘勘查查区区钻钻孔孔，
2、钻钻探探出出可可采采煤煤层层11层层，总总厚厚度度达达301米米，其其中中一一处处单单一一煤煤层层的最大厚度的最大厚度达达217.14米，再次刷新了全国纪录。米，再次刷新了全国纪录。 8第一节第一节成煤物质成煤物质(materialforcoalformation)1 1、煤是由植物（、煤是由植物（、煤是由植物（、煤是由植物（ plantplant）形成的）形成的）形成的）形成的 煤煤煤煤是是是是由由由由植植植植物物物物遗遗遗遗体体体体经经经经过过过过生生生生物物物物化化化化学学学学作作作作用用用用和和和和物物物物理理理理化学作用化学作用化学作用化学作用演变而成的演变而成的演变而成的演变而成的
3、沉积有机岩沉积有机岩沉积有机岩沉积有机岩。 922低等植物和高等植物的特点低等植物和高等植物的特点低等植物和高等植物的特点低等植物和高等植物的特点( (characteristics) )低等植物低等植物低等植物低等植物( (lowerplantlowerplants)s)：包括菌类和藻类，是包括菌类和藻类，是包括菌类和藻类，是包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没由单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没由单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没由单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。有根、茎、叶等器官的分化。有根、茎、叶等器官的分化
4、。有根、茎、叶等器官的分化。高等植物高等植物高等植物高等植物( (higherplanthigherplants)s) ：包括苔藓、蕨包括苔藓、蕨包括苔藓、蕨包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物类、裸子植物和被子植物类、裸子植物和被子植物类、裸子植物和被子植物 。进化论认为进化论认为进化论认为进化论认为，高等植物，高等植物，高等植物，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、叶的区别。叶的区别。叶的区别。叶的区别。地史上植物演化年代见图地史上植物演化年代见
5、图地史上植物演化年代见图地史上植物演化年代见图2-12-1。100.0180.2-0.61.442.032.512.983.544.104.404.955.4511低等植物低等植物海带海带12低等植物低等植物地衣地衣13高等植物高等植物蕨类植物蕨类植物14高等植物高等植物松树松树153我国主要聚煤期我国主要聚煤期我国主要聚煤期：我国主要聚煤期：我国主要聚煤期：我国主要聚煤期：新新新新生生生生代代代代新近纪新近纪新近纪新近纪- -古近纪（约古近纪（约古近纪（约古近纪（约0.240.240.650.65亿年）亿年）亿年）亿年）中中中中生生生生代代代代晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世- -早白垩世（
6、约早白垩世（约早白垩世（约早白垩世（约1.441.44亿年）亿年）亿年）亿年）早、中侏罗世（约早、中侏罗世（约早、中侏罗世（约早、中侏罗世（约2.032.03亿年）亿年）亿年）亿年）晚三叠世（约晚三叠世（约晚三叠世（约晚三叠世（约2.52.5亿年）亿年）亿年）亿年）晚古生代晚古生代晚古生代晚古生代晚二叠世（约晚二叠世（约晚二叠世（约晚二叠世（约3 3亿年）亿年）亿年）亿年） 晚晚晚晚石石石石炭炭炭炭世世世世- -早早早早二二二二叠叠叠叠世世世世（约约约约3 33.543.54亿年）亿年）亿年）亿年）早石炭世（约早石炭世（约早石炭世（约早石炭世（约3.543.54亿年）亿年）亿年）亿年）早古生代
7、早古生代早古生代早古生代早寒武世早寒武世早寒武世早寒武世（约（约（约（约5.455.45亿年）亿年）亿年）亿年） 1644 植物的主要化学组成植物的主要化学组成( (constituentsconstituents) ) （1 1）碳水化合物）碳水化合物）碳水化合物）碳水化合物（ carbohydratescarbohydrates ）（2 2）木质素）木质素）木质素）木质素（ ligninslignins ） （3 3）蛋白质）蛋白质）蛋白质）蛋白质（ proteinsproteins ） （4 4）脂类化合物）脂类化合物）脂类化合物）脂类化合物（ lipids/lipids/lipidic
8、compoundslipidiccompounds ）17包括包括包括包括纤维素、半纤维素及果胶质。纤维素、半纤维素及果胶质。纤维素、半纤维素及果胶质。纤维素、半纤维素及果胶质。纤维素纤维素纤维素纤维素：是构成植物细胞壁的主要成分。是构成植物细胞壁的主要成分。是构成植物细胞壁的主要成分。是构成植物细胞壁的主要成分。纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水解。解。解。解。在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤
9、在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物维二糖和葡萄糖等简单化合物维二糖和葡萄糖等简单化合物维二糖和葡萄糖等简单化合物。半纤维素半纤维素半纤维素半纤维素：化学组成和性质与纤维素相近，化学组成和性质与纤维素相近，化学组成和性质与纤维素相近，化学组成和性质与纤维素相近，但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。果胶果胶果胶果胶：糖的衍生物，呈果冻状。糖的衍生物，呈果冻状。糖的衍生物，呈果冻状。糖的衍生物，呈果冻状。在生物化学在生物化学
10、在生物化学在生物化学作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸。 4.1碳水化合物碳水化合物（ carbohydrates） 184.2木质素木质素 lignins木质素也是植物细胞壁的主要成分，常分布在植木质素也是植物细胞壁的主要成分，常分布在植木质素也是植物细胞壁的主要成分，常分布在植木质素也是植物细胞壁的主要成分，常分布在植物根、茎部的细胞壁中。木本植物的木质素含量高，物根、茎部的细胞壁中。木本植物的木质素含量高，物根、茎部的细胞壁中。木本植物的木质素含量高，物根、茎部的细胞壁中。木本植物的木质素含量高
11、，木质素是具有木质素是具有木质素是具有木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，含，含，含，含甲氧基甲氧基甲氧基甲氧基methoxylmethoxyl 、羟基羟基羟基羟基hydroxylhydroxyl等官能团。木质素等官能团。木质素等官能团。木质素等官能团。木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维素稳定，素稳定，素稳定，素稳定，不易水解，易于保存下来不易
12、水解，易于保存下来不易水解，易于保存下来不易水解，易于保存下来。在泥炭沼泽中，。在泥炭沼泽中，。在泥炭沼泽中，。在泥炭沼泽中，在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。所。所。所。所以以以以木质素是木质素是木质素是木质素是植物转变为煤的原始物质中植物转变为煤的原始物质中植物转变为煤的原始
13、物质中植物转变为煤的原始物质中最重要的有机最重要的有机最重要的有机最重要的有机组分组分组分组分。19针叶树的松针叶树的松柏醇柏醇落叶树的芥落叶树的芥子醇子醇乔木的乔木的 香香豆醇豆醇木质素，其组成因植物的种类不同而异，见图。木质素，其组成因植物的种类不同而异，见图。木质素，其组成因植物的种类不同而异，见图。木质素，其组成因植物的种类不同而异，见图。204.3 脂类化合物脂类化合物 lipidiccompounds 脂类化合物是指不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有脂类化合物是指不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有脂类化合物是指不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有脂类化合物是指不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有机溶剂
14、的有机化合物。在植物中脂类化合物主要有以下机溶剂的有机化合物。在植物中脂类化合物主要有以下机溶剂的有机化合物。在植物中脂类化合物主要有以下机溶剂的有机化合物。在植物中脂类化合物主要有以下几种。几种。几种。几种。脂肪脂肪脂肪脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。属于长链脂肪酸的甘油酯。属于长链脂肪酸的甘油酯。属于长链脂肪酸的甘油酯。高等植物中含量高等植物中含量高等植物中含量高等植物中含量少少少少(1-2%)(1-2%)，低等植物含量高，低等植物含量高，低等植物含量高，低等植物含量高(20%(20%左右左右左右左右) )。在生化作用下在生化作用下在生化作用下在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘
15、油，参与成煤在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤作用。作用。作用。作用。蜡质蜡质蜡质蜡质 ：主要是长链脂肪酸与含有主要是长链脂肪酸与含有主要是长链脂肪酸与含有主要是长链脂肪酸与含有24242626个碳原子的个碳原子的个碳原子的个碳原子的高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分解。解。解。解。21树脂树脂树脂树脂 : : 树脂是植物生长过程
16、中的分泌物，当植物受树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含树脂较多，低等植物不含树脂。树脂不溶于有机酸，不树脂较多，低等植物不含树脂。树脂不溶于有机酸，不树脂较多，低等植物不含树脂。树脂不溶于有机酸，不树脂较多，低等植物不含树脂。树脂不溶于有机酸，不易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤易氧化，微生物也不能破坏它，因此能
17、很好地保存在煤易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤中。中。中。中。角质和木栓质角质和木栓质角质和木栓质角质和木栓质：化学性质十分稳定，不溶于有化学性质十分稳定，不溶于有化学性质十分稳定，不溶于有化学性质十分稳定，不溶于有机酸，微生物也难以作用，在成煤过程中能保存下来。机酸，微生物也难以作用，在成煤过程中能保存下来。机酸，微生物也难以作用，在成煤过程中能保存下来。机酸，微生物也难以作用，在成煤过程中能保存下来。 4.3 脂类化合物脂类化合物 lipidiccompounds224.4 蛋白质蛋白质 proteins 蛋白质：蛋白质：蛋白
18、质：蛋白质：由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高分子。由于含分子。由于含分子。由于含分子。由于含羧基羧基羧基羧基carboxylcarboxyl和和和和羟基羟基羟基羟基hydroxylhydroxyl，蛋白质具，蛋白质具，蛋白质具，蛋白质具有酸性和碱性官能团，强烈亲水性有酸性和碱性官能团，强烈亲水性有酸性和碱性官能团，强烈亲水性有酸性和碱性官能团，强烈亲水性胶体胶体胶体胶体。高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含高等植物中蛋白质含量少
19、；低等植物中蛋白质含高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高量高量高量高。植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解为气态物质；为气态物质；为气态物质；为气态物质；在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，
20、但对煤的但对煤的但对煤的但对煤的性质没有决定性的影响。性质没有决定性的影响。性质没有决定性的影响。性质没有决定性的影响。 是煤中硫、氮元素的来源之一。是煤中硫、氮元素的来源之一。是煤中硫、氮元素的来源之一。是煤中硫、氮元素的来源之一。234.5 不同植物化学组成的差异性不同植物化学组成的差异性植植 物物碳水化合物碳水化合物木木 质质 素素蛋蛋 白白 质质脂类化合物脂类化合物细菌细菌绿藻绿藻苔苔 藓藓蕨类蕨类草草 类类松柏及阔叶树松柏及阔叶树122830403050506050706070001020302030203050804050152010155101752010208103551013
21、木木本本植植物物的的不不同同部部分分木质部木质部叶叶木木 栓栓孢粉质孢粉质原生质原生质607565605202030201000182570235825309010245煤炭的成因类型煤炭的成因类型 根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主要是：要是：要是：要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。（1 1）腐植煤）腐植煤）腐植
22、煤）腐植煤： 由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。变化作用生成。变化作用生成。变化作用生成。（2 2） 腐泥煤腐泥煤腐泥煤腐泥煤： 主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。（3 3） 残植煤残植煤残
23、植煤残植煤 ： 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分组分组分组分( (孢子、角质层、树皮、树脂孢子、角质层、树皮、树脂孢子、角质层、树皮、树脂孢子、角质层、树皮、树脂) )富集而成。富集而成。富集而成。富集而成。（4 4）腐植腐泥煤）腐植腐泥煤）腐植腐泥煤）腐植腐泥煤：由高等植物、低等植物共同形成的煤。由高等植物、低等植物共同形成的煤。由高等植物、低等植物共同形成的煤。由高等植物、低等植物共同形成的煤。25第二节第二节成煤的条件和环境成煤的条件和环境煤炭的生成，必须有气候、生
24、物、地理、地煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互配合，才能生成具有工业利用价质等条件的相互配合，才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。值的煤炭矿藏。这些条件包括：这些条件包括：（1） 大量植物的持续繁殖大量植物的持续繁殖 (生物、气候的影响生物、气候的影响)（2）植物遗体不能完全腐烂适合的堆积场）植物遗体不能完全腐烂适合的堆积场所所(沼泽、湖泊沼泽、湖泊等等)（3）地质作用的配合（地壳的）地质作用的配合（地壳的沉降运动沉降运动形形成上覆岩层和顶底板成上覆岩层和顶底板多煤层多煤层）26第三节第三节 成煤作用过程成煤作用过程 由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，由高等植物转
25、化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万年到几亿年的时间。腐植煤成煤作用可一般需要几千万年到几亿年的时间。腐植煤成煤作用可一般需要几千万年到几亿年的时间。腐植煤成煤作用可一般需要几千万年到几亿年的时间。腐植煤成煤作用可划分为两个阶段：即划分为两个阶段：即划分为两个阶段：即划分为两个阶段：即泥炭化作用泥炭化作用泥炭化作用泥炭化作用 peatificationpeatification和和和和煤化作煤化作煤化作煤化作用用用用coalificationcoalification。煤化作用又分为两个连续
26、的过程即煤化作用又分为两个连续的过程即煤化作用又分为两个连续的过程即煤化作用又分为两个连续的过程即成岩作用成岩作用成岩作用成岩作用diagenesisdiagenesis和和和和变质作用变质作用变质作用变质作用metamorphismmetamorphism. .图示如下：图示如下：图示如下：图示如下：植物植物泥炭化泥炭化泥炭泥炭成岩作用成岩作用褐煤褐煤变质作用变质作用烟煤、无烟煤烟煤、无烟煤煤化作用煤化作用27第三节第三节 成煤作用过程成煤作用过程 煤化程度煤化程度metamorphicgrade的概念的概念：在褐煤向烟煤、无在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中烟煤转化的进程中 ，由于地质条件和
27、成煤年代的差异，使，由于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度，煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或有时称为变质程度，或煤级煤级(rank)。按煤化程度由低到高。按煤化程度由低到高依次是：依次是：褐煤褐煤lignite/browncoal烟煤烟煤 bituminouscoal（长焰煤、气煤、肥煤、（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）焦煤、瘦煤、贫煤）无烟煤无烟煤anthracite。281 泥炭化作用泥炭化作用peatification1.1泥炭化作用的概念：泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在高等植物死亡后，在生
28、物化学作用生物化学作用下，下，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。变成泥炭的过程称为泥炭化作用。在这一阶段，植物在这一阶段，植物首先首先在在微生物微生物作用下，作用下，分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物，分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物，然后然后小分子化合物之间相互作用，进一步合成新小分子化合物之间相互作用，进一步合成新的较稳定的有机化合物，如的较稳定的有机化合物，如腐植酸腐植酸、沥青质沥青质等。等。291 泥炭化作用泥炭化作用peatification1.21.2泥炭化作用的过程：分两个阶段泥炭化作用的过程：分两个阶段泥炭化作用的过程：分两个阶段泥炭化作用的过程：分两个阶段第第第第
29、阶段：阶段：阶段：阶段：多氧条件下多氧条件下多氧条件下多氧条件下植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部的的的的多氧条多氧条多氧条多氧条件下，由于件下，由于件下，由于件下，由于喜喜喜喜氧细菌和真菌等氧细菌和真菌等氧细菌和真菌等氧细菌和真菌等微生物的作用，植物遗体微生物的作用，植物遗体微生物的作用，植物遗体微生物的作用，植物遗体中的有机化合物，中的有机化合物，中的有机化合物，中的有机化合物，经过氧化分解和水解作用经过氧化分解和水解作用经过氧化分解和水解作用经过氧化分解和水解作用。一部分一部分一部分一部分被被被
30、被彻底破坏，变成气体和水；彻底破坏，变成气体和水；彻底破坏，变成气体和水；彻底破坏，变成气体和水；另一部分另一部分另一部分另一部分分解为简单的化学分解为简单的化学分解为简单的化学分解为简单的化学性质活泼的化合物，它们在一定条件下可性质活泼的化合物，它们在一定条件下可性质活泼的化合物，它们在一定条件下可性质活泼的化合物，它们在一定条件下可化合化合化合化合成为腐成为腐成为腐成为腐植植植植酸，而未分解的稳定部分则保留下来。酸，而未分解的稳定部分则保留下来。酸，而未分解的稳定部分则保留下来。酸，而未分解的稳定部分则保留下来。301 泥炭化作用泥炭化作用peatification第第第第二二二二阶段：阶
31、段：阶段：阶段：缺氧条件下缺氧条件下缺氧条件下缺氧条件下在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，喜氧喜氧喜氧喜氧微生微生微生微生物被物被物被物被厌氧细菌所替代厌氧细菌所替代厌氧细菌所替代厌氧细菌所替代。分解产物相互作用，进一步合成。分解产物相互作用，进一步合成。分解产物相互作用，进一步合成。分解产物相互作用，进一步合成新的较稳定的有机化合物，新的较稳定的有机化合物，新的较稳定的有机化合物，新的较稳定的有机化合物，如腐植酸、沥青如腐植酸、沥青如腐植酸、沥青如腐植酸、沥青质质质质等等等等。这两。这两。这两。这两
32、个阶段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合个阶段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合个阶段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合个阶段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合成作用也就开始了。成作用也就开始了。成作用也就开始了。成作用也就开始了。311.31.3植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：（1 1）组织器官）组织器官）组织器官）组织器官（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细（如皮、叶、
33、茎、根等）基本消失，细（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状体大、呈胶泥状的膏状体大、呈胶泥状的膏状体大、呈胶泥状的膏状体泥炭；泥炭；泥炭；泥炭；（2 2）组成成分发生了很大的变化）组成成分发生了很大的变化）组成成分发生了很大的变化）组成成分发生了很大的变化，如植物中大量存在的，如植物中大量存在的，如植物中大量存在的，如植物中大量存在的纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植纤维素和
34、木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植物中不存在的物中不存在的物中不存在的物中不存在的腐植酸腐植酸腐植酸腐植酸却大量增加，并成为泥炭的最主要却大量增加，并成为泥炭的最主要却大量增加，并成为泥炭的最主要却大量增加，并成为泥炭的最主要的成分之一，通常达到的成分之一，通常达到的成分之一，通常达到的成分之一，通常达到40%40%以上。以上。以上。以上。1 泥炭化作用泥炭化作用peatification32表表26 植物与泥炭化学组成的比较植物与泥炭化学组成的比较元素组成，元素组成，%有机组成，有机组成，%
35、植物与泥炭植物与泥炭CHNO+S纤维素纤维素半纤维素半纤维素木质木质素素蛋白蛋白质质沥青沥青腐植腐植酸酸莎草莎草47.205.611.6139.3750.0020305105100木本植物木本植物50.156.201.0542.1050.6020.3017130桦川草本泥桦川草本泥炭炭55.876.352.9034.9719.690.7503.5043.58合浦木本泥合浦木本泥炭炭65.466.531.2026.75o.890.390042.88331.41.4泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动1.4.11.4.1泥炭的分层泥炭的分
36、层泥炭的分层泥炭的分层泥炭层的垂直剖面，分为氧化环境表层、中泥炭层的垂直剖面，分为氧化环境表层、中泥炭层的垂直剖面，分为氧化环境表层、中泥炭层的垂直剖面，分为氧化环境表层、中间层及还原环境底层。间层及还原环境底层。间层及还原环境底层。间层及还原环境底层。1 泥炭化作用泥炭化作用peatification氧化环境层氧化环境层过渡层过渡层还原环境层还原环境层341.41.4泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动1.4.21.4.2各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性泥炭表层泥炭表层泥炭表层
37、泥炭表层空气流通，温度高，又有大量有机空气流通，温度高，又有大量有机空气流通，温度高，又有大量有机空气流通，温度高，又有大量有机质，有利于微生物的生存。在质，有利于微生物的生存。在质，有利于微生物的生存。在质，有利于微生物的生存。在1g1g泥炭中含有微生物几百泥炭中含有微生物几百泥炭中含有微生物几百泥炭中含有微生物几百万个至几亿个。如在低位泥炭沼泽的表层，万个至几亿个。如在低位泥炭沼泽的表层，万个至几亿个。如在低位泥炭沼泽的表层，万个至几亿个。如在低位泥炭沼泽的表层，含有大量喜含有大量喜含有大量喜含有大量喜氧性细菌、放线菌和真菌，而厌氧性细菌数量较少氧性细菌、放线菌和真菌，而厌氧性细菌数量较少
38、氧性细菌、放线菌和真菌，而厌氧性细菌数量较少氧性细菌、放线菌和真菌，而厌氧性细菌数量较少。植。植。植。植物的氧化分解和水解作用，主要是在泥炭沼泽表层进行，物的氧化分解和水解作用，主要是在泥炭沼泽表层进行，物的氧化分解和水解作用，主要是在泥炭沼泽表层进行，物的氧化分解和水解作用，主要是在泥炭沼泽表层进行，因而泥炭沼泽表层又称为泥炭形成层。因而泥炭沼泽表层又称为泥炭形成层。因而泥炭沼泽表层又称为泥炭形成层。因而泥炭沼泽表层又称为泥炭形成层。1 泥炭化作用泥炭化作用peatification351.41.4泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活动泥炭化作用中微生物的活
39、动1.4.21.4.2各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性各泥炭层中的微生物特性泥炭表层以下泥炭表层以下泥炭表层以下泥炭表层以下，随着深度的增加，喜氧细菌、，随着深度的增加，喜氧细菌、，随着深度的增加，喜氧细菌、，随着深度的增加，喜氧细菌、真菌和放线菌的数目减少，真菌和放线菌的数目减少，真菌和放线菌的数目减少，真菌和放线菌的数目减少，而厌氧细菌活跃而厌氧细菌活跃而厌氧细菌活跃而厌氧细菌活跃，它们利用它们利用它们利用它们利用了有机质的氧，留下富氢的残留物。了有机质的氧，留下富氢的残留物。了有机质的氧，留下富氢的残留物。了有机质的氧，留下富氢的残留物。在微生物的活动过
40、在微生物的活动过在微生物的活动过在微生物的活动过程中，植物有机组分一部分成为微生物的食料，另一部程中，植物有机组分一部分成为微生物的食料，另一部程中，植物有机组分一部分成为微生物的食料，另一部程中，植物有机组分一部分成为微生物的食料，另一部分则被加工成为新的化合物。分则被加工成为新的化合物。分则被加工成为新的化合物。分则被加工成为新的化合物。若条件适宜，若条件适宜，若条件适宜，若条件适宜，植物会被完全分解成为气体和植物会被完全分解成为气体和植物会被完全分解成为气体和植物会被完全分解成为气体和液体而流失，不能形成煤炭。但实际上，在泥炭沼泽中，液体而流失，不能形成煤炭。但实际上，在泥炭沼泽中，液体
41、而流失，不能形成煤炭。但实际上，在泥炭沼泽中，液体而流失，不能形成煤炭。但实际上，在泥炭沼泽中，植物中的化合物会转化、保留下来成为煤炭，原因是：植物中的化合物会转化、保留下来成为煤炭，原因是：植物中的化合物会转化、保留下来成为煤炭，原因是：植物中的化合物会转化、保留下来成为煤炭，原因是：1 泥炭化作用泥炭化作用peatification36（1 1） 泥炭沼泽水的覆盖泥炭沼泽水的覆盖泥炭沼泽水的覆盖泥炭沼泽水的覆盖，使正在分解的植物遗体逐渐与，使正在分解的植物遗体逐渐与，使正在分解的植物遗体逐渐与，使正在分解的植物遗体逐渐与大气隔绝，进入弱氧化或还原环境。大气隔绝，进入弱氧化或还原环境。大气隔
42、绝，进入弱氧化或还原环境。大气隔绝，进入弱氧化或还原环境。（2 2）微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长）微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长）微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长）微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长。在。在。在。在泥炭化过程中，植物分解形成酸性产物，使沼泽水变为泥炭化过程中，植物分解形成酸性产物，使沼泽水变为泥炭化过程中，植物分解形成酸性产物，使沼泽水变为泥炭化过程中，植物分解形成酸性产物，使沼泽水变为酸性，则不利于喜氧细菌的生存。所以泥炭的酸度越大，酸性，则不利于喜氧细菌的生存。所以泥炭的酸度越大，酸性，则不利于喜氧细菌的生存。所以泥炭的酸度越大，酸性，则
43、不利于喜氧细菌的生存。所以泥炭的酸度越大，细菌越少，植物的结构就保存得越完好。细菌越少，植物的结构就保存得越完好。细菌越少，植物的结构就保存得越完好。细菌越少，植物的结构就保存得越完好。 （3 3） 有的植物本身就具有防腐和杀菌的成分有的植物本身就具有防腐和杀菌的成分有的植物本身就具有防腐和杀菌的成分有的植物本身就具有防腐和杀菌的成分，如高位，如高位，如高位，如高位沼泽泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，沼泽泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，沼泽泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，沼泽泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，某些针叶树含酚，并有树脂保护纤维
44、素，都使植物不致某些针叶树含酚，并有树脂保护纤维素，都使植物不致某些针叶树含酚，并有树脂保护纤维素，都使植物不致某些针叶树含酚，并有树脂保护纤维素，都使植物不致遭到完全破坏。遭到完全破坏。遭到完全破坏。遭到完全破坏。 371.51.5泥炭的组成泥炭的组成泥炭的组成泥炭的组成泥炭主要由泥炭主要由泥炭主要由泥炭主要由有机物、矿物质和水组成有机物、矿物质和水组成有机物、矿物质和水组成有机物、矿物质和水组成，其中，其中，其中，其中含水量含水量含水量含水量70%70%90%90%，矿物质含量随泥炭产地不同差异很，矿物质含量随泥炭产地不同差异很，矿物质含量随泥炭产地不同差异很，矿物质含量随泥炭产地不同差异
45、很大，有机物的组成包括一下几个部分：大，有机物的组成包括一下几个部分：大，有机物的组成包括一下几个部分：大，有机物的组成包括一下几个部分：（1 1）腐植酸：）腐植酸：）腐植酸：）腐植酸：它是泥炭中最主要的成分。腐植酸是高它是泥炭中最主要的成分。腐植酸是高它是泥炭中最主要的成分。腐植酸是高它是泥炭中最主要的成分。腐植酸是高分子羟基芳香羧酸所组成的复杂混合物，具有酸性，溶分子羟基芳香羧酸所组成的复杂混合物，具有酸性，溶分子羟基芳香羧酸所组成的复杂混合物，具有酸性，溶分子羟基芳香羧酸所组成的复杂混合物，具有酸性，溶于碱性溶液而呈褐黑，它是一种无定形的高分子胶体，于碱性溶液而呈褐黑，它是一种无定形的高
46、分子胶体，于碱性溶液而呈褐黑，它是一种无定形的高分子胶体，于碱性溶液而呈褐黑，它是一种无定形的高分子胶体，能吸水而膨胀。能吸水而膨胀。能吸水而膨胀。能吸水而膨胀。1 泥炭化作用泥炭化作用peatification381.51.5泥炭的组成泥炭的组成泥炭的组成泥炭的组成（2 2）沥青质：）沥青质：）沥青质：）沥青质：它是由合成作用形成的，也可以由树脂、蜡它是由合成作用形成的，也可以由树脂、蜡它是由合成作用形成的，也可以由树脂、蜡它是由合成作用形成的，也可以由树脂、蜡质、孢扮质等转化而来。沥青质溶于一般的有机溶剂。质、孢扮质等转化而来。沥青质溶于一般的有机溶剂。质、孢扮质等转化而来。沥青质溶于一般
47、的有机溶剂。质、孢扮质等转化而来。沥青质溶于一般的有机溶剂。（3 3） 未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素。和木质素。和木质素。和木质素。（4 4） 变化不多的稳定组分，如角质膜、树脂和孢粉等。变化不多的稳定组分，如角质膜、树脂和孢粉等。变化不多的稳定组分，如角质膜、树脂和孢粉等。变化不多的稳定组分，如角质膜、树脂和孢粉等。另外，在泥炭中一般可以看到另外，在泥炭中一般可以看到另外，在泥炭中一般可以看到另外，在泥炭中一般可以看到植物的组织植物的组织
48、植物的组织植物的组织，如根、茎、叶等。如根、茎、叶等。如根、茎、叶等。如根、茎、叶等。1 泥炭化作用泥炭化作用peatification391.61.6泥炭的分类泥炭的分类泥炭的分类泥炭的分类高位泥炭：高位沼泽中形成，高位泥炭：高位沼泽中形成，高位泥炭：高位沼泽中形成，高位泥炭：高位沼泽中形成，为温带高纬度植物埋在为温带高纬度植物埋在为温带高纬度植物埋在为温带高纬度植物埋在地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属植物为主，植物为主，植物为主，植
49、物为主，分解程度较低，氮和灰分元素含量少，酸性分解程度较低，氮和灰分元素含量少，酸性分解程度较低，氮和灰分元素含量少，酸性分解程度较低，氮和灰分元素含量少，酸性较强，较强，较强，较强，pHpH值在值在值在值在4 4至至至至5 5之间。之间。之间。之间。容重较小，吸水透气性好，一容重较小，吸水透气性好，一容重较小，吸水透气性好，一容重较小，吸水透气性好，一般可吸持水分为其干重的般可吸持水分为其干重的般可吸持水分为其干重的般可吸持水分为其干重的1010倍以上，适合作无土栽培基倍以上，适合作无土栽培基倍以上，适合作无土栽培基倍以上，适合作无土栽培基质，但质，但质，但质，但pHpH值必须调至值必须调至
50、值必须调至值必须调至5.55.5至至至至6.06.0左右，也可用于配制培养左右，也可用于配制培养左右，也可用于配制培养左右，也可用于配制培养土。土。土。土。 1 泥炭化作用泥炭化作用peatification401.61.6泥炭的分类泥炭的分类泥炭的分类泥炭的分类低位泥炭：低位沼泽中形成，低位泥炭：低位沼泽中形成，低位泥炭：低位沼泽中形成，低位泥炭：低位沼泽中形成，以生长需要无机盐以生长需要无机盐以生长需要无机盐以生长需要无机盐分较多的苔草属、芦苇属植物为主，以及冲积下来的各分较多的苔草属、芦苇属植物为主，以及冲积下来的各分较多的苔草属、芦苇属植物为主，以及冲积下来的各分较多的苔草属、芦苇属植
51、物为主，以及冲积下来的各种植物残枝落叶，经漫长时间的积累形成，种植物残枝落叶，经漫长时间的积累形成，种植物残枝落叶，经漫长时间的积累形成，种植物残枝落叶，经漫长时间的积累形成，分解程度较分解程度较分解程度较分解程度较高，氮和灰分元素含量较多，酸性不强，高，氮和灰分元素含量较多，酸性不强，高，氮和灰分元素含量较多，酸性不强，高，氮和灰分元素含量较多，酸性不强，肥分有效性较肥分有效性较肥分有效性较肥分有效性较高，风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大，吸水高，风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大，吸水高，风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大，吸水高，风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大，吸水
52、和通气性较差，不宜单独作栽培基质。和通气性较差，不宜单独作栽培基质。和通气性较差，不宜单独作栽培基质。和通气性较差，不宜单独作栽培基质。 中位泥炭：中位沼泽中形成，中位泥炭：中位沼泽中形成，中位泥炭：中位沼泽中形成，中位泥炭：中位沼泽中形成，为介于两者之间为介于两者之间为介于两者之间为介于两者之间的过渡性泥炭，性状也介于二者之间，既可用于无土栽的过渡性泥炭，性状也介于二者之间，既可用于无土栽的过渡性泥炭，性状也介于二者之间，既可用于无土栽的过渡性泥炭，性状也介于二者之间，既可用于无土栽培，也可用于配制培养土。培，也可用于配制培养土。培，也可用于配制培养土。培，也可用于配制培养土。1 泥炭化作用
53、泥炭化作用peatification412 煤化作用煤化作用 coalification煤化作用包括煤化作用包括成岩作用成岩作用和和变质作用变质作用两个连续的过程。两个连续的过程。2.1成岩作用成岩作用diagenesis泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆沉积物的压较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆沉积物的压力作用下，泥炭发生了力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶体老化压紧、失水、胶体老化、固结等一、固结等一系列变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是缓慢的系列变化，微生物的作用逐渐消失，取而
54、代之的是缓慢的物理化学作用。这样，泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状物理化学作用。这样，泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。的褐煤。 422.2 变质作用变质作用 metamorphism当当褐褐煤煤层层继继续续沉沉降降到到地地壳壳较较深深处处时时，上上覆覆岩岩层层压压力力不不断断增增大大，地地温温不不断断增增高高，褐褐煤煤中中的的物物理理化化学学作作用用速速度度加加快快，煤煤的的分分子子结结构构和和组组成成产产生生了了较较大大的的变变化化。碳碳含含量量明明显显增增加加，氧氧含含量量迅迅速速减减少少，腐腐植植酸酸也也迅迅速速减减少少并并很很快快消消失失，褐褐煤煤逐逐渐渐转转化化成成为为烟烟煤煤。
55、随随着着煤煤层层沉沉降降深深度度的的加加大大，压压力力和和温温度度提提高高，煤煤的的分分子子结结构构继继续续变变化化，煤煤的的性性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。2 煤化作用煤化作用 coalification432.2.12.2.1变质作用类型变质作用类型变质作用类型变质作用类型 根根根根据据据据变变变变质质质质条条条条件件件件和和和和变变变变质质质质特特特特征征征征的的的的不不不不同同同同，煤煤煤煤的的的的变变变变质质质质作作作作用用用用可可可可以以以以分分分分为为为为深深深深成成成成变变变变质质质质作作作作用用用用、岩岩岩岩浆浆浆浆变变变变质质质质
56、作作作作用用用用和和和和动动动动力力力力变质作用三种类型变质作用三种类型变质作用三种类型变质作用三种类型。（1 1）深成变质作用）深成变质作用）深成变质作用）深成变质作用 深深深深成成成成变变变变质质质质作作作作用用用用是是是是指指指指在在在在正正正正常常常常地地地地温温温温状状状状态态态态下下下下，煤煤煤煤的的的的变变变变质质质质随随随随煤煤煤煤层层层层的的的的沉沉沉沉降降降降幅幅幅幅度度度度的的的的加加加加大大大大、地地地地温温温温的的的的增增增增高高高高和和和和受受受受热热热热时时时时间间间间的的的的持持持持续续续续而而而而增增增增高高高高。这这这这种种种种变变变变质质质质作作作作用用用
57、用与与与与大大大大规规规规模模模模的的的的地地地地壳壳壳壳升升升升降降降降活活活活动动动动直直直直接接接接相相相相关关关关，具具具具有有有有广广广广泛泛泛泛的的的的区区区区域域域域性性性性，过过过过去去去去常常常常被被被被称称称称为为为为区域变质作用区域变质作用区域变质作用区域变质作用。44（1 1）深成变质作用）深成变质作用）深成变质作用）深成变质作用希希希希尔尔尔尔特特特特定定定定律律律律：它它它它是是是是煤煤煤煤变变变变质质质质程程程程度度度度的的的的垂垂垂垂直直直直分分分分布布布布规规规规律律律律，指指指指在在在在同同同同一一一一煤煤煤煤田田田田大大大大致致致致相相相相同同同同的的的的
58、构构构构造造造造条条条条件件件件下下下下，随随随随着着着着煤煤煤煤层层层层埋埋埋埋深深深深的的的的增增增增加加加加，煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。 深深深深成成成成变变变变质质质质作作作作用用用用的的的的另另另另一一一一个个个个重重重重要要要要特特特特点点点点就就就就是是是是：煤煤煤煤变变变变质质质质程程程程度度度度具具具具有有有有水水水水平平平平分分分分带带带带规规规规律律律律。因因因因为为为为在在在在同同同同一一一一煤煤煤煤田田田田中中中中，同同同同一一一一煤煤煤煤层层
59、层层或或或或煤煤煤煤层层层层组组组组原原原原始始始始沉沉沉沉积积积积时时时时沉沉沉沉降降降降幅幅幅幅度度度度可可可可能能能能不不不不同同同同，成成成成煤煤煤煤后后后后下下下下降降降降的的的的深深深深度度度度也也也也可可可可能能能能不不不不同同同同。按按按按照照照照希希希希尔尔尔尔特特特特定定定定律律律律，这这这这一一一一煤煤煤煤层层层层或或或或煤煤煤煤层层层层组组组组在在在在不不不不同同同同深深深深度度度度上上上上变变变变质质质质程程程程度度度度也也也也就就就就不不不不同同同同，反反反反映映映映到到到到平面上即为变质程度的水平分带规律。平面上即为变质程度的水平分带规律。平面上即为变质程度的水平
60、分带规律。平面上即为变质程度的水平分带规律。4546（2 2）岩浆变质作用）岩浆变质作用）岩浆变质作用）岩浆变质作用 岩岩岩岩浆浆浆浆变变变变质质质质作作作作用用用用可可可可分分分分为为为为区区区区域域域域岩岩岩岩浆浆浆浆热热热热变变变变质质质质作作作作用用用用和接触变质作用和接触变质作用和接触变质作用和接触变质作用两种类型。两种类型。两种类型。两种类型。区区区区域域域域岩岩岩岩浆浆浆浆热热热热变变变变质质质质作作作作用用用用是是是是指指指指聚聚聚聚煤煤煤煤坳坳坳坳陷陷陷陷内内内内有有有有岩岩岩岩浆浆浆浆活活活活动动动动，岩岩岩岩浆浆浆浆及及及及其其其其所所所所携携携携带带带带气气气气液液液液
61、体体体体的的的的热热热热量量量量可可可可使使使使地地地地温温温温场场场场增增增增高高高高，形形形形成成成成地地地地热热热热异常带，从而引起煤的变质作用。异常带，从而引起煤的变质作用。异常带，从而引起煤的变质作用。异常带，从而引起煤的变质作用。47岩浆变质作用的特点岩浆变质作用的特点岩浆变质作用的特点岩浆变质作用的特点煤煤煤煤的的的的区区区区域域域域岩岩岩岩浆浆浆浆热热热热变变变变质质质质作作作作用用用用的的的的特特特特点点点点有有有有：煤煤煤煤级级级级分分分分布布布布常常常常为为为为环环环环带带带带状状状状，越越越越靠靠靠靠近近近近岩岩岩岩体体体体，煤煤煤煤的的的的变变变变质质质质程程程程度度
62、度度越越越越高高高高；煤煤煤煤变变变变质质质质梯梯梯梯度度度度高高高高，垂垂垂垂向向向向上上上上在在在在较较较较小小小小的的的的距距距距离离离离内内内内，就就就就可可可可引引引引起起起起变变变变质质质质程程程程度度度度的的的的明明明明显显显显差差差差异异异异。在在在在煤煤煤煤的的的的深深深深成成成成变变变变质质质质作作作作用用用用下下下下，垂垂垂垂向向向向上上上上煤煤煤煤级级级级增增增增高高高高一一一一个个个个级级级级别别别别往往往往往往往往需需需需要要要要增增增增加加加加近近近近1000m1000m的的的的埋埋埋埋深深深深。但但但但受受受受煤煤煤煤的的的的区区区区域域域域岩岩岩岩浆浆浆浆热热
63、热热变变变变质质质质作作作作用用用用影影影影响响响响的的的的区区区区域域域域，即即即即使使使使煤煤煤煤层层层层的的的的间间间间距距距距不不不不足足足足100m100m，仍然可引起煤级的差别。，仍然可引起煤级的差别。，仍然可引起煤级的差别。，仍然可引起煤级的差别。48接触变质作用接触变质作用接触变质作用接触变质作用接接接接触触触触变变变变质质质质作作作作用用用用是是是是指指指指岩岩岩岩浆浆浆浆直直直直接接接接接接接接触触触触或或或或侵侵侵侵入入入入煤煤煤煤层层层层，由由由由于于于于其其其其所所所所带带带带来来来来的的的的高高高高温温温温、气气气气体体体体、液液液液体体体体和和和和压压压压力力力力
64、，促促促促使使使使煤煤煤煤发发发发生生生生变变变变质质质质的的的的作作作作用用用用。接接接接触触触触变变变变质质质质具具具具有有有有下下下下列列列列特特特特征征征征：在在在在岩岩岩岩浆浆浆浆侵侵侵侵入入入入体体体体和和和和煤煤煤煤层层层层接接接接触触触触带带带带附附附附近近近近，往往往往往往往往有有有有不不不不大大大大规规规规则则则则的的的的天天天天然然然然焦焦焦焦（naturalnaturalcokecoke）出出出出现现现现，它它它它是是是是接接接接触触触触变变变变质质质质的的的的特特特特征征征征产产产产物物物物。煤煤煤煤的的的的接接接接触触触触变变变变质质质质带带带带由由由由接接接接触触
65、触触带带带带向向向向外外外外，一一一一般般般般可可可可分分分分为为为为焦焦焦焦岩岩岩岩混混混混合合合合带带带带、天天天天然然然然焦焦焦焦带带带带、焦焦焦焦煤煤煤煤混混混混合合合合带带带带、无无无无烟烟烟烟煤煤煤煤、高高高高变变变变质质质质烟烟烟烟煤煤煤煤等等等等热热热热变变变变煤煤煤煤，这这这这些些些些煤煤煤煤变变变变质质质质带带带带一一一一般般般般不不不不大大大大规规规规则则则则，宽宽宽宽度度度度不不不不大大大大，从从从从数数数数厘厘厘厘米米米米到到到到数数数数十米不等。十米不等。十米不等。十米不等。49（3 3）动力变质作用）动力变质作用）动力变质作用）动力变质作用动动动动力力力力变变变变
66、质质质质作作作作用用用用是是是是指指指指由由由由于于于于褶褶褶褶皱皱皱皱及及及及断断断断裂裂裂裂运运运运动动动动所所所所产产产产生生生生的的的的动动动动压压压压力力力力及及及及伴伴伴伴随随随随构构构构造造造造变变变变化化化化所所所所产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量促促促促使使使使煤煤煤煤发发发发生生生生变变变变质质质质的的的的作作作作用用用用。根根根根据据据据对对对对构构构构造造造造挤挤挤挤压压压压带带带带煤煤煤煤的的的的研研研研究究究究证证证证明明明明，动动动动压压压压力力力力具具具具有有有有使使使使煤煤煤煤的的的的发发发发热热热热量量量量降降降降低低低低、比比比比重重重重增增增增大
67、大大大、挥挥挥挥发发发发分分分分降降降降低低低低等等等等特特特特点点点点。煤煤煤煤田田田田地地地地质质质质研研研研究究究究表表表表明明明明，地地地地壳壳壳壳构构构构造造造造活活活活动动动动引引引引起起起起的的的的煤煤煤煤的的的的异异异异常常常常变变变变质质质质范范范范围围围围一一一一般般般般不不不不大大大大，一一一一条条条条具具具具有有有有几几几几十十十十米米米米至至至至百百百百余余余余米米米米断断断断距距距距的的的的压压压压扭扭扭扭性性性性断断断断裂裂裂裂，引引引引起起起起煤煤煤煤结结结结构构构构发发发发生生生生变变变变化化化化的的的的范范范范围围围围不不不不过过过过几几几几十十十十米米米米
68、。因因因因此此此此动动动动力变质只是局部现象。力变质只是局部现象。力变质只是局部现象。力变质只是局部现象。502.3变质作用的因素变质作用的因素：影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。2.3.12.3.1温度的影响温度的影响温度的影响温度的影响促成煤变质作用的促成煤变质作用的促成煤变质作用的促成煤变质作用的主要因素是温度主要因素是温度主要因素是温度主要因素是温度。温度。温度。温度。温度过低（过低（过低（过低（50506060），褐煤的变质就不明显了，如莫），褐煤的变质就不明
69、显了，如莫），褐煤的变质就不明显了，如莫），褐煤的变质就不明显了，如莫斯科煤田早石炭世煤至今已有斯科煤田早石炭世煤至今已有斯科煤田早石炭世煤至今已有斯科煤田早石炭世煤至今已有3 3亿年以上，但仍处于褐亿年以上，但仍处于褐亿年以上，但仍处于褐亿年以上，但仍处于褐煤阶段。通常认为，煤化程度是煤受热温度和持续时煤阶段。通常认为，煤化程度是煤受热温度和持续时煤阶段。通常认为，煤化程度是煤受热温度和持续时煤阶段。通常认为，煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。温度越高，变质作用的速度越快。因为变间的函数。温度越高，变质作用的速度越快。因为变间的函数。温度越高，变质作用的速度越快。因为变间的函数。温度越高
70、，变质作用的速度越快。因为变质作用的质作用的质作用的质作用的实质实质实质实质是煤分子的化学变化，温度高促进了化是煤分子的化学变化，温度高促进了化是煤分子的化学变化，温度高促进了化是煤分子的化学变化，温度高促进了化学反应速度的提高。学反应速度的提高。学反应速度的提高。学反应速度的提高。 512.3变质作用的因素变质作用的因素：影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。2.3.22.3.2时间的影响时间的影响时间的影响时间的影响时间是影响煤变质的另一重要因素。时间是影响煤变质的另一
71、重要因素。时间是影响煤变质的另一重要因素。时间是影响煤变质的另一重要因素。时间因素的重要性时间因素的重要性时间因素的重要性时间因素的重要性表现在以下两个方面：表现在以下两个方面：表现在以下两个方面：表现在以下两个方面：第一，第一，第一，第一，在温度、压力大致相同在温度、压力大致相同在温度、压力大致相同在温度、压力大致相同的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。第二，第二，第二，第二，煤煤煤煤受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过受
72、短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。522.3.32.3.3压力的影响压力的影响压力的影响压力的影响压力压力压力压力可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩组分沿垂直压力的方向作定向排列。静压力促使煤的组分沿垂直压力的方向作定向排列。
73、静压力促使煤的组分沿垂直压力的方向作定向排列。静压力促使煤的组分沿垂直压力的方向作定向排列。静压力促使煤的芳香族稠环平行层面作有规则的排列。芳香族稠环平行层面作有规则的排列。芳香族稠环平行层面作有规则的排列。芳香族稠环平行层面作有规则的排列。尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的作用，但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的作用，但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的作用，但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的作用，但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的影响。人工煤化实验表明，当静压
74、力过大时，由于化影响。人工煤化实验表明，当静压力过大时，由于化影响。人工煤化实验表明，当静压力过大时，由于化影响。人工煤化实验表明，当静压力过大时，由于化学平衡移动的原因，学平衡移动的原因，学平衡移动的原因，学平衡移动的原因，压力反而会抑制煤结构单元中侧压力反而会抑制煤结构单元中侧压力反而会抑制煤结构单元中侧压力反而会抑制煤结构单元中侧链或基团的分解析出，从而阻碍煤的变质链或基团的分解析出，从而阻碍煤的变质链或基团的分解析出，从而阻碍煤的变质链或基团的分解析出，从而阻碍煤的变质。因此，人。因此，人。因此，人。因此，人们一般认为压力是煤变质的次要因素。们一般认为压力是煤变质的次要因素。们一般认为
75、压力是煤变质的次要因素。们一般认为压力是煤变质的次要因素。5354第四节第四节煤层气煤层气 coal-bedgas一、煤层气的定义一、煤层气的定义一、煤层气的定义一、煤层气的定义 煤层气煤层气煤层气煤层气是赋存在煤层中以甲烷（是赋存在煤层中以甲烷（是赋存在煤层中以甲烷（是赋存在煤层中以甲烷（CHCH4 4）为主要成分、以）为主要成分、以）为主要成分、以）为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身溶解于煤层
76、水中的烃类气体，是煤层本身溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身自生自储式自生自储式自生自储式自生自储式非常规天然气。非常规天然气。非常规天然气。非常规天然气。55第四节第四节煤层气煤层气 coal-bedgas二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因按成因可以分为生物成因气和热成因气，按成因可以分为生物成因气和热成因气，按成因可以分为生物成因气和热成因气，按成因可以分为生物成因气和热成因气，煤型气经过运移并聚集成藏的成为煤型气经过运移并聚集成藏的成为煤型气经过运移并聚集成藏的成为煤型气经过运移并聚集成藏的成为煤成气藏煤成气藏煤成气藏煤
77、成气藏，仍然保，仍然保，仍然保，仍然保存在煤层中的称为存在煤层中的称为存在煤层中的称为存在煤层中的称为煤层气煤层气煤层气煤层气。56第四节第四节煤层气煤层气 coal-bedgas二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因1.1.生物成因气生物成因气生物成因气生物成因气 生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气是是是是指指指指在在在在相相相相对对对对低低低低的的的的温温温温度度度度条条条条件件件件下下下下，有有有有机机机机质质质质通通通通过过过过细细细细菌菌菌菌的的的的参参参参与与与与或或或或作作作作用用用用，在在在在煤煤煤煤层层层层中中中中生生生生成成成成的的的的以以以
78、以甲甲甲甲烷烷烷烷为为为为主主主主并并并并含含含含有有有有少少少少量量量量其其其其它它它它成成成成分分分分的的的的气气气气体体体体。其其其其形形形形成成成成温温温温度度度度不不不不超超超超过过过过5050，相相相相当当当当于于于于泥泥泥泥炭炭炭炭褐褐褐褐煤煤煤煤阶阶阶阶段段段段。按按按按生生生生气气气气时时时时间间间间、母母母母质质质质以以以以及及及及地地地地质质质质条条条条件件件件的的的的不不不不同同同同，生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气又又又又可可可可以以以以分分分分为为为为原原原原生生生生生生生生物成因气和次生生物成因气两种类型物成因气和次生生物成因气两种类型物成因气和次生生物成
79、因气两种类型物成因气和次生生物成因气两种类型。57（1 1）原生生物成因气）原生生物成因气）原生生物成因气）原生生物成因气 原原原原生生生生生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气是是是是煤煤煤煤化化化化作作作作用用用用早早早早期期期期阶阶阶阶段段段段（泥泥泥泥炭炭炭炭化化化化和和和和褐褐褐褐煤煤煤煤阶阶阶阶段段段段），低低低低变变变变质质质质煤煤煤煤在在在在泥泥泥泥炭炭炭炭沼沼沼沼泽泽泽泽环环环环境境境境中中中中通通通通过过过过细细细细菌菌菌菌分分分分解解解解等等等等一一一一系系系系列列列列复复复复杂杂杂杂作作作作用用用用所所所所产产产产生生生生的的的的气气气气体体体体。由由由由于于于于泥泥
80、泥泥炭炭炭炭或或或或低低低低变变变变质质质质煤煤煤煤中中中中的的的的孔孔孔孔隙隙隙隙很很很很有有有有限限限限，而而而而且且且且埋埋埋埋藏藏藏藏浅浅浅浅、压压压压力力力力低低低低，对对对对气气气气体体体体的的的的吸吸吸吸附附附附作作作作用用用用也也也也弱弱弱弱，所所所所以以以以一一一一般般般般认认认认为为为为原原原原生生生生生生生生物物物物成成成成因因因因气难以保存下来。气难以保存下来。气难以保存下来。气难以保存下来。58（2 2）次生生物成因气）次生生物成因气）次生生物成因气）次生生物成因气 次次次次生生生生生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气与与与与盆盆盆盆地地地地水水水水动动动动力力力
81、力学学学学有有有有关关关关，是是是是煤煤煤煤系系系系地地地地层层层层被被被被后后后后期期期期构构构构造造造造作作作作用用用用抬抬抬抬升升升升并并并并剥剥剥剥蚀蚀蚀蚀到到到到近近近近地地地地表表表表后后后后大大大大气气气气降降降降水水水水带带带带入入入入的的的的细细细细菌菌菌菌通通通通过过过过降降降降解解解解和和和和代代代代谢谢谢谢作作作作用用用用将将将将煤煤煤煤层层层层中中中中已已已已生生生生成成成成的的的的湿湿湿湿气气气气转转转转变变变变成成成成甲甲甲甲烷烷烷烷和和和和二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳，生生生生成成成成次次次次生生生生生生生生物物物物煤煤煤煤层层层层气气气气。次次次次生生生生
82、生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气的的的的形形形形成成成成时时时时代代代代一一一一般般般般较较较较晚晚晚晚，生生生生成成成成范范范范围围围围可可可可能能能能在在在在褐褐褐褐煤煤煤煤至至至至无无无无烟烟烟烟煤煤煤煤的的的的多多多多个个个个煤煤煤煤级级级级中中中中。次次次次生生生生生生生生物物物物成成成成因因因因气气气气代代代代表表表表一一一一种种种种重重重重要要要要的的的的煤煤煤煤层层层层气气气气气气气气源源源源。次次次次生生生生生生生生物物物物气气气气是是是是煤煤煤煤层层层层气气气气的的的的一一一一种种种种新的成因类型，对煤层气的勘探和生产有重要意义。新的成因类型，对煤层气的勘探和生产有
83、重要意义。新的成因类型，对煤层气的勘探和生产有重要意义。新的成因类型，对煤层气的勘探和生产有重要意义。59第四节第四节煤层气煤层气 coal-bedgas二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因二、煤层气的成因2.2.热成因气热成因气热成因气热成因气 在在在在煤煤煤煤化化化化作作作作用用用用过过过过程程程程中中中中，热热热热成成成成因因因因气气气气体体体体的的的的生生生生成成成成一一一一般般般般在在在在两两两两种种种种作作作作用用用用下产生：下产生：下产生：下产生：热降解作用和热裂解作用热降解作用和热裂解作用热降解作用和热裂解作用热降解作用和热裂解作用。60（1 1）热降解作用）热降解
84、作用）热降解作用）热降解作用 随随随随煤煤煤煤层层层层埋埋埋埋藏藏藏藏深深深深度度度度的的的的增增增增加加加加和和和和温温温温度度度度的的的的上上上上升升升升，在在在在埋埋埋埋藏藏藏藏深深深深度度度度达达达达到到到到150015004000m4000m，温温温温度度度度在在在在6060180180之之之之间间间间，有有有有机机机机质质质质在在在在热热热热力力力力作作作作用用用用下下下下各各各各种种种种键键键键相相相相继继继继打打打打开开开开，特特特特别别别别是是是是不不不不稳稳稳稳定定定定的的的的官官官官能能能能团团团团以以以以及及及及羟羟羟羟基基基基、甲甲甲甲氧氧氧氧基基基基、富富富富氢氢氢
85、氢的的的的烷烷烷烷基基基基侧侧侧侧链链链链断断断断裂裂裂裂，有有有有机机机机质质质质不不不不断断断断脱脱脱脱氧氧氧氧、贫贫贫贫氢氢氢氢、富富富富碳碳碳碳，导导导导致致致致煤煤煤煤中中中中的的的的O/CO/C和和和和H/CH/C原原原原子子子子比比比比下下下下降降降降同同同同时时时时释释释释放放放放出出出出甲甲甲甲烷烷烷烷、二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳等等等等气气气气体体体体。此此此此阶阶阶阶段相当于煤化作用的长焰煤焦煤阶段。段相当于煤化作用的长焰煤焦煤阶段。段相当于煤化作用的长焰煤焦煤阶段。段相当于煤化作用的长焰煤焦煤阶段。61（2 2）热裂解作用）热裂解作用）热裂解作用）热裂解作用 随随
86、随随着着着着煤煤煤煤层层层层埋埋埋埋藏藏藏藏深深深深度度度度的的的的继继继继续续续续增增增增加加加加和和和和温温温温度度度度的的的的上上上上升升升升，埋埋埋埋藏藏藏藏深深深深度度度度大大大大于于于于4000m4000m，温温温温度度度度超超超超过过过过180180，有有有有机机机机质质质质裂裂裂裂解解解解成成成成较较较较稳稳稳稳定定定定的的的的低低低低分分分分子子子子碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物，部部部部分分分分尚尚尚尚未未未未裂裂裂裂解解解解的的的的有有有有机机机机质质质质直直直直接接接接裂裂裂裂解解解解生生生生成成成成烃烃烃烃类类类类气气气气体体体体。热热热热降降降降解解解解作
87、作作作用用用用形形形形成成成成的的的的液液液液态态态态烃烃烃烃和和和和重重重重烃烃烃烃也也也也发发发发生生生生裂裂裂裂解解解解和和和和重重重重新新新新组组组组合合合合，形形形形成成成成更更更更为为为为稳稳稳稳定定定定的的的的甲烷。甲烷。甲烷。甲烷。62第四节第四节煤层气煤层气 coal-bedgas三、煤层气与常规天然气三、煤层气与常规天然气三、煤层气与常规天然气三、煤层气与常规天然气 煤煤煤煤层层层层气气气气与与与与常常常常规规规规的的的的天天天天然然然然气气气气不不不不同同同同，它它它它是是是是被被被被吸吸吸吸附附附附在在在在煤煤煤煤层层层层的的的的表表表表面面面面上上上上的的的的，与与与
88、与石石石石油油油油天天天天然然然然气气气气层层层层中中中中游游游游离离离离在在在在岩岩岩岩层层层层孔孔孔孔隙中的天然气不同，因此也称为非常规天然气。隙中的天然气不同，因此也称为非常规天然气。隙中的天然气不同，因此也称为非常规天然气。隙中的天然气不同，因此也称为非常规天然气。煤层气与常规天然气相比，煤层气与常规天然气相比，煤层气与常规天然气相比，煤层气与常规天然气相比，相同点如下：相同点如下：相同点如下：相同点如下：（1 1）气气气气体体体体成成成成分分分分大大大大体体体体相相相相同同同同：煤煤煤煤层层层层气气气气主主主主要要要要由由由由95%95%以以以以上上上上的的的的甲甲甲甲烷烷烷烷组组组
89、组成成成成，另另另另外外外外5%5%的的的的气气气气体体体体一一一一般般般般是是是是COCO2 2或或或或N N2 2；而而而而天天天天然然然然气气气气成成成成分分分分也主要是甲烷，其余的成分变化较大。也主要是甲烷，其余的成分变化较大。也主要是甲烷，其余的成分变化较大。也主要是甲烷，其余的成分变化较大。63（ 2 2） 用用用用 途途途途 相相相相 同同同同 ： 煤煤煤煤 层层层层 气气气气 发发发发 热热热热 量量量量 每每每每 立立立立 方方方方 米米米米 达达达达 31.431.434.4MJ34.4MJ（7536-82007536-8200大大大大卡卡卡卡），热热热热值值值值与与与与常
90、常常常规规规规天天天天然然然然气气气气相相相相当当当当，完完完完全全全全可可可可以以以以与与与与常常常常规规规规天天天天然然然然气气气气混混混混输输输输、混混混混用用用用，可可可可作作作作为为为为与与与与常常常常规规规规天天天天然气同等用途的优质燃料和化工原料。然气同等用途的优质燃料和化工原料。然气同等用途的优质燃料和化工原料。然气同等用途的优质燃料和化工原料。 不同点：不同点：不同点：不同点：（1 1）在在在在地地地地下下下下存存存存在在在在方方方方式式式式：煤煤煤煤层层层层气气气气主主主主要要要要是是是是以以以以大大大大分分分分子子子子团团团团的的的的吸吸吸吸附附附附状状状状态态态态存存存
91、存在在在在于于于于煤煤煤煤层层层层中中中中，而而而而天天天天然然然然气气气气主主主主要要要要是是是是以以以以游游游游离离离离气气气气体体体体状状状状态态态态存在于砂岩或灰岩中；存在于砂岩或灰岩中；存在于砂岩或灰岩中；存在于砂岩或灰岩中；64（2 2）生生生生产产产产方方方方式式式式、产产产产量量量量曲曲曲曲线线线线：煤煤煤煤层层层层气气气气是是是是通通通通过过过过排排排排水水水水降降降降低低低低地地地地层层层层压压压压力力力力，使使使使煤煤煤煤层层层层气气气气在在在在煤煤煤煤层层层层中中中中解解解解吸吸吸吸- -扩扩扩扩散散散散- -流流流流动动动动采采采采出出出出地地地地面面面面，而而而而天
92、天天天然然然然气气气气主主主主要要要要是是是是靠靠靠靠自自自自身身身身的的的的正正正正压压压压产产产产出出出出；煤煤煤煤层层层层气气气气初初初初期期期期产产产产量量量量低低低低，但但但但生生生生产产产产周周周周期期期期长长长长，可可可可达达达达20-3020-30年年年年，天天天天然然然然气气气气初初初初期期期期产产产产量量量量高高高高，生产周期一般在，生产周期一般在，生产周期一般在，生产周期一般在8 8年左右；年左右；年左右；年左右； 65（3 3）资资资资源源源源量量量量：煤煤煤煤层层层层气气气气的的的的资资资资源源源源量量量量直直直直接接接接与与与与采采采采煤煤煤煤相相相相关关关关，采采
93、采采煤煤煤煤之之之之前前前前如如如如不不不不先先先先采采采采气气气气，随随随随着着着着采采采采煤煤煤煤过过过过程程程程煤煤煤煤层层层层气气气气就就就就排排排排放放放放到到到到大大大大气气气气中中中中，造造造造成成成成严严严严重重重重的的的的资资资资源源源源浪浪浪浪费费费费和和和和环环环环境境境境污污污污染染染染；而而而而天天天天然然然然气气气气资资资资源源源源量量量量受受受受其他采矿活动影响较小，可以有计划地控制。其他采矿活动影响较小，可以有计划地控制。其他采矿活动影响较小，可以有计划地控制。其他采矿活动影响较小，可以有计划地控制。 全全全全世世世世界界界界煤煤煤煤层层层层气气气气资资资资源源
94、源源量量量量约约约约260260万万万万亿亿亿亿mm3 3，目目目目前前前前全全全全世世世世界界界界每每每每年年年年因因因因采采采采煤煤煤煤直直直直接接接接向向向向大大大大气气气气排排排排放放放放的的的的煤煤煤煤层层层层气气气气达达达达315315540540亿亿亿亿mm3 3，这这这这些些些些逸逸逸逸散散散散在在在在空空空空气气气气中中中中的的的的煤煤煤煤层层层层气气气气，破破破破坏坏坏坏了了了了臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层，加加加加剧剧剧剧了了了了温温温温室室室室效效效效应应应应。我我我我国国国国是是是是世世世世界界界界煤煤煤煤炭炭炭炭生生生生产产产产和和和和消消消消费费费费大大大大国，煤矿煤
95、层气排放量约国，煤矿煤层气排放量约国，煤矿煤层气排放量约国，煤矿煤层气排放量约占世界总排放量的占世界总排放量的占世界总排放量的占世界总排放量的1/31/3。66煤层气与常规天然气组分对比表煤层气与常规天然气组分对比表 67什么是沼泽什么是沼泽?沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下，常年积水沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下，常年积水或极其潮湿的地段，内有大量植物生长和堆积。或极其潮湿的地段，内有大量植物生长和堆积。沼泽的分类沼泽的分类（1）按水分补给来源的不同，可划分为三种类型：）按水分补给来源的不同，可划分为三种类型：低位沼泽：低位沼泽：主要由地下水补给、潜水面较高的沼泽；主要由地下水补给
96、、潜水面较高的沼泽；高位沼泽：高位沼泽：主要以大气降水为补给来源的泥炭沼泽；主要以大气降水为补给来源的泥炭沼泽；中位沼泽或过渡沼泽：中位沼泽或过渡沼泽：兼有低位沼泽和高位沼泽的兼有低位沼泽和高位沼泽的特点，其水源部分由地下水补给，部分又由大气降水补给特点，其水源部分由地下水补给，部分又由大气降水补给的沼泽。的沼泽。 （2）根据沼泽距离海岸的远近，分为近海泥炭沼泽与内陆）根据沼泽距离海岸的远近，分为近海泥炭沼泽与内陆泥炭沼泽。泥炭沼泽。（3）根据水介质的含盐度，沼泽又可分为淡水的、半咸水）根据水介质的含盐度，沼泽又可分为淡水的、半咸水的和咸水的。的和咸水的。68湖沼演化中泥炭和淤泥形成示意图湖沼
97、演化中泥炭和淤泥形成示意图697071727374大地构造（地壳运动）：大地构造（地壳运动）：提供成煤作用缓慢而均匀的沉降运动（均衡补偿）和成提供成煤作用缓慢而均匀的沉降运动（均衡补偿）和成提供成煤作用缓慢而均匀的沉降运动（均衡补偿）和成提供成煤作用缓慢而均匀的沉降运动（均衡补偿）和成煤坳陷。地壳的剧烈或过缓沉降运动都不利于厚层泥煤坳陷。地壳的剧烈或过缓沉降运动都不利于厚层泥煤坳陷。地壳的剧烈或过缓沉降运动都不利于厚层泥煤坳陷。地壳的剧烈或过缓沉降运动都不利于厚层泥炭层的形成，植物的堆积和地壳的沉降的平衡，决定炭层的形成，植物的堆积和地壳的沉降的平衡，决定炭层的形成，植物的堆积和地壳的沉降的平
98、衡，决定炭层的形成，植物的堆积和地壳的沉降的平衡，决定泥炭层形成厚度。泥炭层形成厚度。泥炭层形成厚度。泥炭层形成厚度。 影响煤性影响煤性影响煤性影响煤性质质因素：因素：因素：因素：堆堆堆堆积积方式方式方式方式( (原地生成的、异地生成的原地生成的、异地生成的原地生成的、异地生成的原地生成的、异地生成的) )；形成泥炭的植物；形成泥炭的植物；形成泥炭的植物；形成泥炭的植物群落；沉群落；沉群落；沉群落；沉积环积环境（浅沼的，湖沼的，微咸水境（浅沼的，湖沼的，微咸水境（浅沼的，湖沼的，微咸水境（浅沼的，湖沼的，微咸水- -咸水，富咸水，富咸水，富咸水，富含含含含钙质钙质的）；养分供的）；养分供的）；养分供的）；养分供给给（富养分的，（富养分的，（富养分的，（富养分的，贫贫养分的）；养分的）；养分的）；养分的）；pHpH值值，细细菌活菌活菌活菌活动动性，硫的供性，硫的供性，硫的供性，硫的供给给；氧化；氧化；氧化；氧化还还原原原原电电位（需氧位（需氧位（需氧位（需氧的，的，的，的，厌厌氧的）。氧的）。氧的）。氧的）。75泥炭沼泽中植物与泥炭层的形成泥炭沼泽中植物与泥炭层的形成767778泥炭泥炭79泥炭泥炭80泥炭泥炭8182
