【正文】 4 成煤作用 －煤的變質(zhì)作用類(lèi)型 自上而下分為四個(gè)煤化程度不同的煤級(jí)帶 ， 即長(zhǎng)焰煤 氣煤帶；氣煤帶；肥煤帶；焦煤 、 瘦煤及貧煤 、無(wú)煙煤帶 上覆巖系厚度不同 ， 使同一層煤在各地的變質(zhì)程度不同 。 1） 化學(xué)煤化作用 ：失去大量的含氧官能團(tuán) ,腐植酸減少 ,出現(xiàn)很多的腐植復(fù)合物 。 二、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng) 富營(yíng)養(yǎng)泥炭形成的煤灰分高，貧營(yíng)養(yǎng)泥炭灰分低。 在這樣條件下 ， 喜氧細(xì)菌活躍 ， 殘骸發(fā)生半敗作用而變成 腐殖土 。 即泥炭中無(wú)定形腐植質(zhì)占有機(jī)質(zhì)的百分含量 。 其水面位于潛水面之上 ， 水源不充足 ， 水中缺少礦物質(zhì) ， 因而一般沒(méi)有高大的植物生長(zhǎng) 。 泥炭沼澤的垂直剖面可劃分為： 氧化環(huán)境的表層、過(guò)渡條件的中間層、還原環(huán)境的底層。 1） 脂肪 在低等植物中含量較多 ， 如藻類(lèi)中脂肪達(dá) 20％ 。 纖維素在溶液中呈膠體 ， 容易水解；植物死亡后 ， 在氧化條件下容易受喜氧性細(xì)菌 、 霉菌等微生物的作用而分解成 CO CH4和水 。 第三 ， 新的聚煤時(shí)期的出現(xiàn) ， 都是以新門(mén)類(lèi)植物群的出現(xiàn)為前提 。 3 成煤原始物質(zhì) －植物的演化史 從地史上與成煤作用關(guān)系 ， 植物的演化大體上可以分為： ? 菌藻類(lèi)時(shí)期： 元古代 D1， 廣闊 、 穩(wěn)定的淺海環(huán)境提供了藻類(lèi)大量繁殖的良好條件 ， 因此形成了具有工業(yè)價(jià)值的煤 ， 這是地史上最早的聚煤時(shí)期 。煤層氣地質(zhì)理論的形成與發(fā)展也是煤地質(zhì)學(xué)的重要組成部分。 高等植物 沼澤環(huán)境 腐植煤 低等植物 湖泊環(huán)境 腐泥煤 高等植物 低等植物 沼澤、湖泊環(huán)境 混合煤 3 成煤原始物質(zhì) － 概 述 ? 成煤的原始物質(zhì)是植物遺體或殘?bào)w。海西和印支運(yùn)動(dòng)，陸地面積增大，地形分化，氣候改變，適應(yīng)干旱氣候的被子植物繁盛。 是細(xì)胞的內(nèi)含物 ， 它是由 蛋白質(zhì)和碳水化合物 組成 。 所含比重不大 ， 蛋白質(zhì)是由若干個(gè)氨基酸按一定鍵結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子化合物 ， 含有羧基和羥基 ， 具有酸性和堿性 ， 是一種具有強(qiáng)烈親水性的膠體 。 3 成煤原始物質(zhì) －成煤植物的主要有機(jī)組分 4）角質(zhì)與木栓質(zhì) 植物保護(hù)組織產(chǎn)生的物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能很好地保存在煤中。 3 成煤原始物質(zhì) －植物遺體的堆積環(huán)境 1） 地貌 — 低洼的能夠積水的地形和能夠給植物提供養(yǎng)分的土壤； 2） 氣候 — 年降水量大于蒸發(fā)量的氣候條件； 3） 水文 — 入水量 （ 流入的地表水 、 地下水與大氣降水 ） 出水量 （ 流出的地表水 、 地下水與蒸發(fā)量 ） 。 2） 水溶物 用熱水從泥炭中提取的物質(zhì)，包括單糖類(lèi)和有機(jī)酸。 ? 半敗作用 在空氣不充足的條件下 ， 植物殘骸發(fā)生不完全的氧化分解過(guò)程 。 4 成煤作用 －植物殘骸的分解方式 ? 腐敗作用 （ 腐泥化作用 ） 指低等生物遺體在沼澤中經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過(guò)程 。 同時(shí) ， 沼澤水位的逐步抬升 ， 以避免有機(jī)質(zhì)的氧化分解 。 三、氫含量 無(wú)煙煤階段析出量最大 ,減少最明顯 ,是無(wú)煙煤和變無(wú)煙煤的敏感指標(biāo)。 所產(chǎn)生的動(dòng)壓力不能引起化學(xué)煤化作用 ， 只引起物理煤化作用 。 4 成煤作用 －煤化程度指標(biāo) 一、水分 孔隙度降低引起 ,在軟褐煤階段 ,埋深每增加 100米 ,水分降低 4%,是低煤化階段的敏感指標(biāo)。即利于陸生植物的繁茂生長(zhǎng)的溫暖濕潤(rùn)氣候； — 植物堆積場(chǎng)所，利于生物細(xì)菌的繁衍和活動(dòng)的缺氧條件 泥炭沼澤環(huán)境； 4 成煤作用 －成煤的必要條件 （主導(dǎo)條件） — 埋藏條件 。 4 成煤作用 －植物殘骸的分解方式 ? 絲炭化作用： 指植物遺體的木質(zhì)纖維組織 ， 在沼澤覆水淺且水流暢通或比較干燥的氧化條件和有氧細(xì)菌的條件下 ， 遭氧化分解 、 脫水 、 脫氫和增炭化作用轉(zhuǎn)變成貧氫 、富炭的腐植物的過(guò)程 。 4 成煤作用 －概 念 高等植物從死亡到變成泥炭過(guò)程 → 泥炭化作用 低等植物從死亡到變成腐泥過(guò)程 → 腐泥化作用 泥炭（腐泥）變成褐煤的過(guò)程 → 成 巖 作 用 褐煤 → 煙煤 → 無(wú)煙煤的過(guò)程 → 變 質(zhì) 作 用 植物從死亡、堆積到轉(zhuǎn)變?yōu)槊? 所經(jīng)歷的一系列演化過(guò)程 成煤作用 高等植物 低等植物 沼澤 湖泊或淺海 泥炭 腐泥 煤 褐煤 → 煙煤 → 無(wú)煙煤 地下 石 墨 泥炭（腐泥）化作用 成巖作用 變質(zhì)作用 煤化作用 4 成煤作用 －植物殘骸的分解方式 ? 全敗作用 在空氣充足的條件下 ， 植物殘骸被完全氧化 ， 分解為二氧化碳和水 。 2） 氫 ： %% ； 3） 氧 ： 30%40% 4） 氮 ： %%； 5） 硫 ： %%， 平均 %。 沼澤中植物死亡后其遺體能夠被沼澤水所覆蓋 ， 使其與空氣隔絕而不被完全氧化分解 ， 并在逐漸堆積過(guò)程后經(jīng)以生物化學(xué)作用為主的變化后可轉(zhuǎn)變成泥炭的 ， 稱(chēng)為泥炭沼澤 。 3） 樹(shù)脂 植物生長(zhǎng)過(guò)程中的分泌物，當(dāng)植物受傷時(shí)，就分泌出膠狀樹(shù)脂保護(hù)傷口。 所以木質(zhì)素是植物轉(zhuǎn)變成煤的原始物質(zhì)中很重要的有機(jī)組分 。 3 成煤原始物質(zhì) －成煤植物的主要有機(jī)組分 3 成煤原始物質(zhì) －成煤植物的主要有機(jī)組分 植物的基本單元都是細(xì)胞 ， 細(xì)胞的構(gòu)成： 細(xì)胞壁和原生質(zhì) 。半陸生轉(zhuǎn)變?yōu)殛懮闹匾獣r(shí)期，也是 第一個(gè)重要聚煤史。所以，成煤的原始物質(zhì)是植物是為無(wú)數(shù)事實(shí)所證明了的，并且已為人們所公認(rèn)的結(jié)論。斯塔赫等著 , 楊起等譯 . 斯塔赫煤巖學(xué)教程 . 煤炭工業(yè)出版社 ,1990 煤化作用 煤的形成 1 煤的形成 2. 煤及其成因類(lèi)型 1. 人類(lèi)對(duì)煤形成的認(rèn)識(shí) 內(nèi)容提要 1 人類(lèi)對(duì)煤形成的認(rèn)識(shí) ? 在十九世紀(jì)以前，人們還不能正確解釋煤的形成過(guò)程。 主要分布在南方寒武紀(jì)地層 。 2) 薄壁組織 ：基本組織，壁薄、有間隙、體積大。 3 成煤原始物質(zhì)