《chap1煤的的形成》.ppt

Chaprt 1：Coal Formation Main contents： （1）What is the material for coal formation？ （2）How was coal formed？ 第一节 成煤物质(Materials of coal formation) 第二节 成煤的条件和环境 surroundings 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值的煤炭矿藏。这些条件包括： （1） 大量植物的持续繁殖 (生物life-form、气候climate的影响) （2）植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆积场所 (沼泽、湖泊swamps and lakes等) （3）地质作用的配合（地壳的沉降运动subside－－形成上覆岩层和顶底板－－多煤层） 第三节 成煤作用过程 1 泥炭化作用peatification 泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在生物化学作用下biochemical reactions，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。 在这一阶段，植物首先在微生物作用下，分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物，然后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，如腐植酸humic acid、沥青质pitch等。 植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化： 2 煤化作用 Coalification 煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。 2.1 成岩作用diagenesis  泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆沉积物sedimentary cover的压力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、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。 2.2 变质作用 metamorphism 当褐煤层继续沉降到地壳较深处时，上覆岩层压力不断增大，地温不断增高，褐煤中的物理化学作用速度加快，煤的分子结构和组成产生了较大的变化。碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉降深度的加大，压力和温度提高，煤的分子结构继续变化，煤的性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。 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，决定泥炭层形成厚度。 影响煤性质因素： 堆积方式(原地生成的、异地生成的)；形成泥炭的植物群落；沉积环境（浅沼的，湖沼的，微咸水-咸水，富含钙质的）；养分供给（富养分的，贫养分的）；pH值，细菌活动性，硫的供给；氧化还原电位（需氧的，厌氧的）。 什么是沼泽?  沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下，常年积水或极其潮湿的地段，内有大量植物生长和堆积。 沼泽的分类 （1）按水分补给来源的不同，可划分为三种类型： 低位沼泽：主要由地下水补给、潜水面较高的沼泽； 高位沼泽：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：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、半咸水的和咸水的。 湖沼演化中泥炭和淤泥形成示意图 * * * 高等煤化学 Advanced Coal Chemistry 张双全 1、煤是由植物（ plant ）形成的 煤是由植物遗体（plant debris） 经过生物化学作用（biochemcal reaction） 和物理化学作用（physical-chemcal reaction） 演变而成的沉积有机岩（ Sedimentary organic rock）。 1.2 低等植物和高等植物的特点(characteristics) 低等植物(Lower Plants)：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，没有根、茎、叶等器官的分化。 高等植物(Higher Plants) ：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、叶的区别。 低等植物