煤的形成教学文案

煤的形成

煤的形成：煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。当时，高大的树木倒下以后，就会被水淹没了，这就造成了倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里，植物体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。由于地壳的运动，泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐殖酸的含量逐渐降低。完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。开滦、阳泉等煤田，是在古生代的石炭纪至二叠纪时期形成的，这个时期的成煤植物是古代的蕨类植物。大同的武宁煤田，是在中生代的侏罗纪形成的，这个时期的

成煤植物有古代的苏铁、松柏类、银杏类等裸子植物。抚顺和云南的小龙潭煤田，是在新生代的第三纪形成的，这个时期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏类和原始的被子植物。

2.蕨类植物形成煤的原始植物以陆生高等植物为主﹐低等植物菌藻类次之。成煤植物的有机组成及化学性质影响煤的类型和性质。植物的有机组成包括﹕纤维素﹑半纤维素﹑果胶质等碳水化合物﹔木质素﹔蛋白质﹔脂类化合物﹐包括脂肪﹑树脂﹑树蜡﹑孢粉质﹑角质﹑木栓质等。此外﹐还有鞣质﹑色素等。高等植物的组成以纤维素﹑半纤维素和木质素为主﹐低等植物则以蛋白质为主﹐并含碳水化合物和脂肪。纤维素﹑半纤维素﹑果胶质等碳水化合物构成植物营养细胞的细胞壁﹐半纤维素和果胶质还经常混合出现﹐或集中于植物的果实中。木质素分布在植物茎部的细胞壁中﹐包围著纤维素并充填其间隙﹐增强茎部的强度﹐是成煤植物中最主要的有机组分。蛋白质是组成植物细胞内原生质的主要物质﹐由氨基酸分子缩合而成﹐是有机体生命起源的物质基础。脂类化合物中﹐脂肪是植物细胞内原生质的成分之一﹐低等植物内含量较丰富﹐高等植物中含量少﹐集中于植物的孢子和种子内﹔树脂在植物体内呈分散状态﹐当植物受外伤分泌胶冻状物质﹐其中的易挥发物质逸出後﹐残留的物质经氧化聚合变硬﹐起保护外皮的作用﹔树蜡呈薄层覆于植物的叶﹑茎和果实表面﹐防止水分的蒸发和微生物的侵入﹔角质是覆盖植物的叶﹑嫩枝﹑幼芽和果实表皮的角质层的主要有机组成﹐木栓质浸透植物的木栓组织﹐都起保护作用﹔孢粉质是组成植物繁殖器官孢子﹑花粉外壁的主要物质﹔鞣质(丹宁)则浸透在老年木质部的细胞壁中﹐许多树皮中鞣质高度富集。植物遗体堆积在沼泽中﹐在微生

物的参与下易发生分解。植物的不同组成﹐化学稳定性差异较大﹐纤维素﹑半纤维素﹑果胶质等易水解成葡萄糖﹐还可进一步分解成二氧化碳﹑甲烷和水﹔木质素相对比较稳定﹐也可氧化成芳香酸和脂肪酸﹔蛋白质在分解过程中放出氨气并形成氨基酸﹑等含氮化合物﹔脂类化合物中只有脂肪容易因水解而产生脂肪酸和甘油﹐而树脂﹑树蜡﹑孢粉质等都很稳定﹐在强酸环境下也难溶解或分解﹐只有当沼泽水流通性强时﹐才发生氧化分解。植物的哪些组分是成煤的主要原始质料﹐各家见解不一。..季托夫和..库哈连科指出﹐植物遗体的所有有机组分及其变化产物﹐无论其稳定性如何﹐在微生物和氧的作用下都参与了成煤作用﹐因为易于分解的不稳定组分相互之间可以合成新的﹑比较稳定的物质而被保存下来。R.迈尔指出﹐泥炭是由蛋白质分解的氨基酸与纤维素﹑果胶质分解产生的糖类发生合成作用﹐从而形成泥炭和腐泥中的有机质腐殖酸和沥青质。成煤植物在沼泽中的堆积有两种基本方式﹐即原地生成和异地生成。成煤植物在其生长繁殖的原地堆积转变成泥炭﹐为原地生成﹔经长距离搬运再堆积﹐则称异地生成。自然界绝大部分煤层均属原地生成﹐底板中直立的植物根系化石或树干化石就是证据。异地生成的泥炭很难形成有经济价值的煤层。河口三角洲常有巨大漂木堆积﹐埋藏後也有可能形成异地生成的煤。已形成的泥炭被飓风拔起搬运\再沉积﹐是异地生成泥炭的另一种情况﹐如美国佛罗里达西海岸已分裂成碎屑的泥炭。 R.波托涅提出微异地生成的泥炭﹐仍属原地生成的范畴﹐系洪泛季节植物遗体在沼泽范围内经流水搬运再重新堆积﹐或海岸植物遗体受潮水影响重新排列而形成的泥炭。微异地生成的泥炭﹐一般结构较破碎﹐矿物质含量较多﹐并易保存水平层理﹐甚至混有水生生物遗体。湖沼水下漂浮的植物﹑藻类﹑贝壳和有机质淤泥等与风力搬运\的高等植物的孢粉混合﹐形成

烛煤或藻烛煤等﹐都属微异地生成。中国抚顺第三系的腐殖腐泥混合煤中保存有完整的鱼化石﹐说明当时湖水有一定深度。沼泽类型不同﹐影响成煤植物的生长。主要由地下水补给﹐潜水面高于沼泽表面的低位沼泽﹐由于地下水带来大量的矿物质作为植物的营养来源﹐适于乔木﹑灌木类生长﹐形成滋育的森林沼泽﹐堆积的泥炭含矿物质相对较多。潜水面低于沼泽表面的高位沼泽﹐主要由大气降水补给﹐矿物质来源不足﹐生长的植物矮小﹐种属贫乏﹐常形成低滋育的苔藓沼泽。腐殖酸的堆积和藓\类本身所含有的酚﹐均不利于微生物的生存和活动﹐易形成矿物质少﹑植物原生结构保存好的泥炭。马来西亚的沙捞越广泛发育的高位沼泽处于热带雨林条件下﹐生长着高大的乔木﹐可形成厚的泥炭层。沼泽水介质的pH和Eh值影响泥炭中硫的含量和有机质的分解程度(见煤相)

成煤植物的有机组成及化学性质影响煤的类型和性质。植物的有机组成包括：纤维素﹑半纤维素﹑果胶质等碳水化合物；木质素；蛋白质；脂类化合物，包括脂肪﹑树脂﹑树蜡﹑孢粉质﹑角质﹑木栓质等。此外，还有鞣质﹑色素等。高等植物的组成以纤维素﹑半纤维素和木质素为主，低等植物则以蛋白质为主，并含碳水化合物和脂肪。

详细解析

纤维素﹑半纤维素﹑果胶质等碳水化合物构成植物营养细胞的细胞壁﹐半纤维素和果胶质还经常混合出现﹐或集中于植物的果实中。木质素分布在植物茎部的细胞壁中﹐包围著纤维素并充填其间隙﹐增强茎部的强度﹐是成煤植物中最主要的有机组分。蛋白质是组成植物细胞内原生质的主要物质﹐由氨基酸