第二章(成煤一阶段)
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沥青A 沥青 腐植酸
棕褐色→黑褐 1.有机组成：腐植 色，疏松，易燃， 酸50%±、沥青质 富含水分和未分 ＜10%、未完全分 解的植物残体， 解的植物残体； TRD为1.29～ 2.无机组成：水和 1.61。 矿物质。
有机组成
植物和 泥炭有 机组成 比较
植物 与泥炭
Hale Waihona Puke 纤维素 半纤维素 50 50.60 19.69 0.89
是高分子羟基芳 香羧酸组成的复 杂混合物；是一 种没有弹性、塑 性的非均一缩聚 物；是一种不溶 化、结晶的无定 形胶体。按其在 不同有机溶剂中 的溶解度和颜色， 分为黄腐酸、棕 腐酸、黑腐酸三 个组分。 还可由树脂、 树腊、孢粉 等转化而来。 沥青质溶于 一般的有机 溶剂。
3.生物化学 作用的产物 腐植酸、 沥青质等— 泥炭的基本 组分
泥炭沼泽的垂直剖面
氧化还原表层
泥炭形成层： 氧气充足，温 度高，利于微 生物生存
中间层
深度增加，厌 氧菌活跃，他 们利用氧，富 集氢。
还原环境底层
（二）泥炭化作用过程中的凝胶化作用、丝炭化作用、残植化作用
作用 比较 是高等植物中的木质 纤维组织，在泥炭沼 泽中的一定环境下， 由于沼泽水体的长期 浸润作用而发生胶体 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。 覆水不太深、 较为停滞 厌氧细菌 弱氧化-还原 是高等植物中的木 质纤维组织或先期 形成的凝胶化物质， 在泥炭沼泽中的一 定环境下，遭受一 定程度的氧化分解 而脱水、脱氢、增 碳转变为丝炭化物 质的过程。 覆水浅且流畅 或较干燥 喜氧细菌 氧化 是高等植物在泥炭沼 泽中的一定环境下， 不稳定和较稳定组分 被充分分解并被水流 带走，使稳定组分相 对富集（＞50%）的 50% 过程。 凝胶化作用 丝炭化作用 残植化作用
第四节 煤的成因分类
煤的成因分类是指根 据成煤的原始物质、堆 积环境、转变条件、作 用性质等划分煤的成因 类型。 在成煤作用的第一阶 段结束后，煤的成因类 型就已经确定了。也就 是说：不同的成煤原始 物质，在沼泽不同的堆 积环境下具有不同的转 变条件，导致转变过程 中作用性质的差异，就 形成了不同成因类型的 煤。
木质素
蛋白质
莎草 木本植物 草本泥炭 木本泥炭
20～30 20.3 0.75 0.39
5～10 1～7 0 0
5～10 1～3 3.50 0
0 0 43.58 42.88
泥炭
泥炭
美国佛罗里达州西部海岸带现代红树林泥炭
澳大利亚昆士兰州东部海岸带红树林泥炭
第三节 腐泥化作用
一、腐泥化作用的含义 腐泥化作用是指低等 菌藻类植物及少量浮游 微体动物的遗体，在一 定条件下经生物化学作 用转变为腐泥的过程。 二、腐泥化作用的转变条件和环境 1.转变条件 （1）沼泽水体条件：深水、滞流 （2）微生物条件：厌氧细菌 （3）氧化-还原条件：还原 2.转变环境 湖泊、浅海、海湾、泻湖、沼泽 三、腐泥化作用的产物— 腐泥化作用的产物— 深水带等。 腐泥 腐泥是一种有机质软泥，呈黄色、暗褐色、黑灰色，含水及 矿物质高，风干后具弹性，可用刀切成片状。 腐泥中沥青质含量远高于泥炭，故也称腐泥化作用为沥青化作 用。 腐泥经过煤化作用形成腐泥煤。现今地壳中的腐泥煤已经达到 煤的最高变质阶段，即为腐泥无烟煤（俗称“石煤”）。
如果生物化学作用的第一阶段持续地作用下去，则 高等植物遗体会被完全分解而不可能形成泥炭。但在泥 炭沼泽中，该阶段是不会持续的，其原因有三： （1）随着植物遗体的不断增厚或因沼泽水体的覆盖， 使未被分解的植物遗体与大气隔绝； （2）沼泽水体下缺氧环境中，碳水化合物在厌氧细菌 参与下产生发酵作用，形成酸类物质，使水介质变酸， 抑制细菌的生长和活动； （3）有的植物含有防腐和杀菌成分（酚、丹宁等）。
—高等植物遗体中的不稳定→较稳定组分等在沼泽中微生物的参 与下，被水解和氧化分解为简单的化合物。如： 脂肪
喜氧细菌 H2O
C18H36O2+26O2
脂肪酸 真菌
喜氧细菌
18CO2↑+18H2O
喜氧细菌
（C6H10O5）n+nH2O
纤维素
nC6H12O6
单糖
6CO2↑+6H2O+Q
高等植 物遗体 在泥炭 沼泽中 只进行 了一定 程度的 分解— 未被完 全分解。
第二章 成煤作用的第一阶段
—泥炭化或腐泥化作用阶段
第一节 成煤作用概述
一、成煤作用的含义 成煤作用是古代植物遗体 经生物化学作用和物理化学 作用转变为煤的过程。 二、成煤作用的阶段划分
古代植物遗体 生物化学作用 是由高等植物遗体转变而来。 长焰煤（CY） 褐煤（HM） 气煤（QM） 肥煤（FM） 煤→ 烟煤（YM） 焦煤（JM） 无烟煤（WY） 瘦煤（SM） 贫煤（PM） 物理化学作用
第二阶段：生物化学合成作用阶段 —第一阶段未被分解的植物残体与沼泽中的“酸类物质” 之间 或酸类物质本身在微生物的参与下相互作用，合成腐植酸、 沥青质等新产物→构成泥炭的基本组分。 泥炭化作用过程中的生物化学作 用的两个阶段在泥炭沼泽中是同时 进行的。在泥炭沼泽的表层— 氧化 分解层：处于氧化环境，由于喜氧 细菌的参与，植物遗体被水解和氧 化分解；在泥炭沼泽的底层—泥炭 堆积层：处于还原环境，堆积已经 形成的泥炭；在泥炭沼泽的中间 层—泥炭形成层，处于弱氧化-还原 环境，由于厌氧细菌的参与，合成 泥炭。
大类 腐 植 类 残植 煤
腐植 腐泥类 腐植 腐泥煤
类型 腐植 煤
亚型或组 凝胶质煤组 丝炭质煤组 类脂质煤组 角质残植煤
树皮残植煤 树脂残植煤 孢子残植煤
备注（物质） 备注（物质） 木质纤维组织 木质纤维组织 +先期形成NJ
腐植煤与残植煤 的过渡类型
高等植物中 的稳定组分 富集＞50%。
烛煤 煤精 藻煤 胶泥煤
孢子+低等 高等+低等 藻类体 无形态分子
腐泥 类
腐泥 煤
腐植煤
腐泥煤
腐植腐泥煤——煤精（工艺品） 煤精（工艺品） 腐植腐泥煤 煤精
泥炭或腐泥
煤（腐植煤或腐泥煤） 是由高等植 物遗体转变 而来。
成煤作用的第一阶段 —泥炭化或腐泥化作用阶段
成煤作用的第二阶段 —煤化作用阶段
第二节 泥炭化作用
一、泥炭化作用的含义 泥炭化作用是高等 植物遗体在沼泽中微 生物的参与下，发生 分解、合成、聚集转 变为泥炭的过程。 二、泥炭化作用的过程 泥炭化作用过程中， 高等植物遗体要发生生 物化学作用、凝胶化作 用、丝炭化作用和残植 化作用。 （一）泥炭化作用过程中的生物化学作用 1.生物化学作用的含义 生物化学作用是高等植物遗体的 所有有机组成，在沼泽中微生物的参 与下，发生分解、合成等化学变化， 转变为腐植酸、沥青质等泥炭中的有 机组成的过程。 2.生物化学作用的转变条件 （1）沼泽水体条件：覆水不太深 （2）微生物条件：喜氧→厌氧细菌 （3）氧化-还原条件：弱氧化-还原 3.生物化学作用的阶段性 第一阶段：生物化学水解-氧化分解阶 段
含义
转 变 微生物 条 条件 件 氧化-还 原条件
水体 条件
流动通畅 喜氧细菌 氧化
三、泥炭化作用的产物—泥炭 泥炭化作用的产物— （一）泥炭的特征 （二）泥炭的组成
（三）泥炭的堆积和用途 泥炭堆积的速度为 0.5～6.4mm/年，主 要分布在热带、亚热 带、温带。 泥炭可用作燃料、 饲料、低温干馏、提 取腐植酸、造纸、隔 热材料等。
棕褐色→黑褐 1.有机组成：腐植 色，疏松，易燃， 酸50%±、沥青质 富含水分和未分 ＜10%、未完全分 解的植物残体， 解的植物残体； TRD为1.29～ 2.无机组成：水和 1.61。 矿物质。
有机组成
植物和 泥炭有 机组成 比较
植物 与泥炭
Hale Waihona Puke 纤维素 半纤维素 50 50.60 19.69 0.89
是高分子羟基芳 香羧酸组成的复 杂混合物；是一 种没有弹性、塑 性的非均一缩聚 物；是一种不溶 化、结晶的无定 形胶体。按其在 不同有机溶剂中 的溶解度和颜色， 分为黄腐酸、棕 腐酸、黑腐酸三 个组分。 还可由树脂、 树腊、孢粉 等转化而来。 沥青质溶于 一般的有机 溶剂。
3.生物化学 作用的产物 腐植酸、 沥青质等— 泥炭的基本 组分
泥炭沼泽的垂直剖面
氧化还原表层
泥炭形成层： 氧气充足，温 度高，利于微 生物生存
中间层
深度增加，厌 氧菌活跃，他 们利用氧，富 集氢。
还原环境底层
（二）泥炭化作用过程中的凝胶化作用、丝炭化作用、残植化作用
作用 比较 是高等植物中的木质 纤维组织，在泥炭沼 泽中的一定环境下， 由于沼泽水体的长期 浸润作用而发生胶体 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。 覆水不太深、 较为停滞 厌氧细菌 弱氧化-还原 是高等植物中的木 质纤维组织或先期 形成的凝胶化物质， 在泥炭沼泽中的一 定环境下，遭受一 定程度的氧化分解 而脱水、脱氢、增 碳转变为丝炭化物 质的过程。 覆水浅且流畅 或较干燥 喜氧细菌 氧化 是高等植物在泥炭沼 泽中的一定环境下， 不稳定和较稳定组分 被充分分解并被水流 带走，使稳定组分相 对富集（＞50%）的 50% 过程。 凝胶化作用 丝炭化作用 残植化作用
第四节 煤的成因分类
煤的成因分类是指根 据成煤的原始物质、堆 积环境、转变条件、作 用性质等划分煤的成因 类型。 在成煤作用的第一阶 段结束后，煤的成因类 型就已经确定了。也就 是说：不同的成煤原始 物质，在沼泽不同的堆 积环境下具有不同的转 变条件，导致转变过程 中作用性质的差异，就 形成了不同成因类型的 煤。
木质素
蛋白质
莎草 木本植物 草本泥炭 木本泥炭
20～30 20.3 0.75 0.39
5～10 1～7 0 0
5～10 1～3 3.50 0
0 0 43.58 42.88
泥炭
泥炭
美国佛罗里达州西部海岸带现代红树林泥炭
澳大利亚昆士兰州东部海岸带红树林泥炭
第三节 腐泥化作用
一、腐泥化作用的含义 腐泥化作用是指低等 菌藻类植物及少量浮游 微体动物的遗体，在一 定条件下经生物化学作 用转变为腐泥的过程。 二、腐泥化作用的转变条件和环境 1.转变条件 （1）沼泽水体条件：深水、滞流 （2）微生物条件：厌氧细菌 （3）氧化-还原条件：还原 2.转变环境 湖泊、浅海、海湾、泻湖、沼泽 三、腐泥化作用的产物— 腐泥化作用的产物— 深水带等。 腐泥 腐泥是一种有机质软泥，呈黄色、暗褐色、黑灰色，含水及 矿物质高，风干后具弹性，可用刀切成片状。 腐泥中沥青质含量远高于泥炭，故也称腐泥化作用为沥青化作 用。 腐泥经过煤化作用形成腐泥煤。现今地壳中的腐泥煤已经达到 煤的最高变质阶段，即为腐泥无烟煤（俗称“石煤”）。
如果生物化学作用的第一阶段持续地作用下去，则 高等植物遗体会被完全分解而不可能形成泥炭。但在泥 炭沼泽中，该阶段是不会持续的，其原因有三： （1）随着植物遗体的不断增厚或因沼泽水体的覆盖， 使未被分解的植物遗体与大气隔绝； （2）沼泽水体下缺氧环境中，碳水化合物在厌氧细菌 参与下产生发酵作用，形成酸类物质，使水介质变酸， 抑制细菌的生长和活动； （3）有的植物含有防腐和杀菌成分（酚、丹宁等）。
—高等植物遗体中的不稳定→较稳定组分等在沼泽中微生物的参 与下，被水解和氧化分解为简单的化合物。如： 脂肪
喜氧细菌 H2O
C18H36O2+26O2
脂肪酸 真菌
喜氧细菌
18CO2↑+18H2O
喜氧细菌
（C6H10O5）n+nH2O
纤维素
nC6H12O6
单糖
6CO2↑+6H2O+Q
高等植 物遗体 在泥炭 沼泽中 只进行 了一定 程度的 分解— 未被完 全分解。
第二章 成煤作用的第一阶段
—泥炭化或腐泥化作用阶段
第一节 成煤作用概述
一、成煤作用的含义 成煤作用是古代植物遗体 经生物化学作用和物理化学 作用转变为煤的过程。 二、成煤作用的阶段划分
古代植物遗体 生物化学作用 是由高等植物遗体转变而来。 长焰煤（CY） 褐煤（HM） 气煤（QM） 肥煤（FM） 煤→ 烟煤（YM） 焦煤（JM） 无烟煤（WY） 瘦煤（SM） 贫煤（PM） 物理化学作用
第二阶段：生物化学合成作用阶段 —第一阶段未被分解的植物残体与沼泽中的“酸类物质” 之间 或酸类物质本身在微生物的参与下相互作用，合成腐植酸、 沥青质等新产物→构成泥炭的基本组分。 泥炭化作用过程中的生物化学作 用的两个阶段在泥炭沼泽中是同时 进行的。在泥炭沼泽的表层— 氧化 分解层：处于氧化环境，由于喜氧 细菌的参与，植物遗体被水解和氧 化分解；在泥炭沼泽的底层—泥炭 堆积层：处于还原环境，堆积已经 形成的泥炭；在泥炭沼泽的中间 层—泥炭形成层，处于弱氧化-还原 环境，由于厌氧细菌的参与，合成 泥炭。
大类 腐 植 类 残植 煤
腐植 腐泥类 腐植 腐泥煤
类型 腐植 煤
亚型或组 凝胶质煤组 丝炭质煤组 类脂质煤组 角质残植煤
树皮残植煤 树脂残植煤 孢子残植煤
备注（物质） 备注（物质） 木质纤维组织 木质纤维组织 +先期形成NJ
腐植煤与残植煤 的过渡类型
高等植物中 的稳定组分 富集＞50%。
烛煤 煤精 藻煤 胶泥煤
孢子+低等 高等+低等 藻类体 无形态分子
腐泥 类
腐泥 煤
腐植煤
腐泥煤
腐植腐泥煤——煤精（工艺品） 煤精（工艺品） 腐植腐泥煤 煤精
泥炭或腐泥
煤（腐植煤或腐泥煤） 是由高等植 物遗体转变 而来。
成煤作用的第一阶段 —泥炭化或腐泥化作用阶段
成煤作用的第二阶段 —煤化作用阶段
第二节 泥炭化作用
一、泥炭化作用的含义 泥炭化作用是高等 植物遗体在沼泽中微 生物的参与下，发生 分解、合成、聚集转 变为泥炭的过程。 二、泥炭化作用的过程 泥炭化作用过程中， 高等植物遗体要发生生 物化学作用、凝胶化作 用、丝炭化作用和残植 化作用。 （一）泥炭化作用过程中的生物化学作用 1.生物化学作用的含义 生物化学作用是高等植物遗体的 所有有机组成，在沼泽中微生物的参 与下，发生分解、合成等化学变化， 转变为腐植酸、沥青质等泥炭中的有 机组成的过程。 2.生物化学作用的转变条件 （1）沼泽水体条件：覆水不太深 （2）微生物条件：喜氧→厌氧细菌 （3）氧化-还原条件：弱氧化-还原 3.生物化学作用的阶段性 第一阶段：生物化学水解-氧化分解阶 段
含义
转 变 微生物 条 条件 件 氧化-还 原条件
水体 条件
流动通畅 喜氧细菌 氧化
三、泥炭化作用的产物—泥炭 泥炭化作用的产物— （一）泥炭的特征 （二）泥炭的组成
（三）泥炭的堆积和用途 泥炭堆积的速度为 0.5～6.4mm/年，主 要分布在热带、亚热 带、温带。 泥炭可用作燃料、 饲料、低温干馏、提 取腐植酸、造纸、隔 热材料等。