[理学]煤的形成.ppt

煤的形成 1.4 成煤作用－植物残骸的分解方式 泥炭化作用： 指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。 在低洼沼泽中，因为充满着水，植物死亡后的残骸就逐渐堆积在水中，上部的植物因与水面很接近或露出在水面之上，空气仍可进入，喜氧细菌活跃，残骸发生半败作用而变成腐殖土。随着植物的不断死亡和堆积，它们就完全与空气隔绝，氧气停止进入，厌氧细菌随之活跃。此时植物残骸就依靠本身所含的氧发生去羧基、脱水等作用。放出二氧化碳、水及甲烷，从而使碳含量相对增大，氢及氧含量则减少。植物残骸经过这些作用后，就部分地改变了原来的形态和结构，变成了一种新的物质—泥炭。 煤的形成 1.4 成煤作用－植物残骸的分解方式 泥炭 凝胶化作用： 指堆积在沼泽中的植物遗体的主要组成部分(木质纤维组织)在覆水较深、水体滞流的、缺氧的弱氧化至还原的环境中，由于厌氧细菌的参与和长期浸润的作用而转变成以腐植酸和沥青质为主要成分的凝胶、溶胶等胶体物质的过程。 经凝胶化作用产生的不同形态和结构的凝胶化物质，再经过煤化作用即形成为煤中的凝胶化组分—木煤、木质镜煤、镜煤和凝胶化基质。 煤的形成 1.4 成煤作用－植物残骸的分解方式 丝炭化作用：指植物遗体的木质纤维组织，在沼泽覆水浅且水 流畅通或比较干燥的氧化条件和有氧细菌的条件下，遭 氧化分解、脱水、脱氢和增炭化作用转变成贫氢、富炭的 腐植物的过程。 残植化作用：是泥炭化作用的一种特殊情况，即：在泥炭化过 程中的水介质流动通畅、经常有新鲜氧气供给的条件下， 凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏并不断被 流水带走，使植物残体中的稳定组分大量集中并集中形成 残植煤的过程。 1.4 成煤作用－植物残骸的分解方式 煤的形成 1.4 成煤作用－植物残骸的分解过程 原始物质 过程名称 与氧的关系 与水的关系 作用的性质 产物 陆生植物 及沼泽植物 (高等植物) 全败作用 氧气自由进入 有水存在 完全氧化 无固体含碳 有机物残留 半败作用 有少量氧气进入 有水存在 腐殖化 固体含碳化 合物腐殖土 泥炭化作用 开始有氧进入 后来无氧 开始有水存在 后来没于水中 先腐殖化作用 后还原作用 固体含碳化 合物泥炭 水中有机物 (低等植物) 腐败作用 （腐泥化作用） 无氧气 在无死水中 主要为还 原作用 固体富氢 化物腐泥 煤的形成 1.4 成煤作用－成煤的必要条件 煤是地质史上的陆生植物在沼泽中大量堆积，并经菌解、煤化等作用形成的产物。 那么，煤的形成需要哪些条件？ 沉积有机质聚集条件: 1）足够生物量的供给； 2） 存在生物聚合物向沉积聚合物转化的环境条件； 3） 保证沉积有机质不被无机沉积物过分“稀释”而相对集中， 4） 沉积有机质形成后能够得以妥善保存而在一定地质历史中不 被再次破坏。 煤的形成 1.4 成煤作用－成煤的必要条件 1、植物条件 —物质基础，即要有大量的植物，提供成煤的物质来源； 2、气候条件 —影响植物生长，同时影响植物的分解。即利于陆生植物 的繁茂生长的温暖湿润气候； 3、自然地理条件 —植物堆积场所，利于生物细菌的繁衍和活动的缺氧条件- 泥炭沼泽环境； 煤的形成 1.4 成煤作用－成煤的必要条件 4、地壳运动条件（主导条件） —埋藏条件。持续下陷的盆 地或低地，以便造成植物残骸和无机沉积物的大量堆集等。同时，沼泽水位的逐步抬升，以避免有机质的氧化分解。再次，在沼泽生存过程中，碎屑沉积物的注入必须是贫乏的，以保证泥炭的质量。 三种补偿方式： ① 过度补偿—沼泽水面上升速度 植物遗体的堆积速度 ② 均衡补偿—沼泽水面上升速度 ≈植物遗体的堆积速度 ③ 欠 补 偿—沼泽水面上升速度 植物遗体的堆积速度 只有泥炭层堆积界面的增高与沼泽水面抬升均衡，泥炭层才能不断增厚，均衡一旦破坏，泥炭堆积过程必然停止。 煤的形成 1.5 成煤作用－变质作用类型 煤化作用过程中，热增温对煤的变质起着主导的作用，根据引起煤变质的热源和增热方式及变质程度不同，将煤的变质作用划分为： 深成变质作用 岩浆变质作用（区域岩浆热变质作用和接触变质作用） 动力变质作用 煤的形成 1.5 成煤作用－变质作用类型 1、深成变质作用