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    煤的形成

    時間:2011-09-19 09:38:12來源:鄭州三博煤炭測控儀器儀表有限公司

                           煤的形成

    煤是由植物殘骸經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而成的。這個轉(zhuǎn)變過程叫做植物的成煤作用。一般認(rèn)為,成煤過程分為兩個階段泥炭化階段和煤化階段。前者主要是生物化學(xué)過程,后者是物理化學(xué)過程。


        在泥炭化階段,植物殘骸既分解又化合,最后形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸,其組成和植物的組成已經(jīng)有很大的不同。


      煤化階段包含兩個連續(xù)的過程:


        第一個過程,在地?zé)岷蛪毫Φ淖饔孟?,泥炭層發(fā)生壓實、失水、肢體老化、硬結(jié)等各種變化而成為褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在組成上也發(fā)生了顯著的變化,碳含量相對增加,腐植酸含量減少,氧含量也減少。因為煤是一種有機(jī)巖,所以這個過程又叫做成巖作用。


        第二個過程,是褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。在這個過程中煤的性質(zhì)發(fā)生變化,所以這個過程又叫做變質(zhì)作用。地殼繼續(xù)下沉,褐煤的覆蓋層也隨之加厚。在地?zé)岷挽o壓力的作用下,褐煤繼續(xù)經(jīng)受著物理化學(xué)變化而被壓實、失水。其內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都進(jìn)一步發(fā)生變化。這個過程就是褐煤變成煙煤的變質(zhì)作用。煙煤比褐煤碳含量增高,氧含量減少,腐植酸在煙煤中已經(jīng)不存在了。煙煤繼續(xù)進(jìn)行著變質(zhì)作用。由低變質(zhì)程度向高變質(zhì)程度變化。從而出現(xiàn)了低變質(zhì)程度的長焰煙、氣煤,中等變質(zhì)程度的肥煤、焦煤和高變質(zhì)程度的瘦煤、貧煤。它們之間的碳含量也隨著變質(zhì)程度的加深而增大。


        溫度對于在成煤過程中的化學(xué)反應(yīng)有決定性的作用。隨著地層加深,地溫升高,煤的變質(zhì)程度就逐漸加深。高溫作用的時間愈長,煤的變質(zhì)程度愈高,反之亦然。在溫度和時間的同時作用下,煤的變質(zhì)過程基本上是化學(xué)變化過程。在其變化過程中所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是多種多樣的,包括脫水、脫羧、脫甲烷、脫氧和縮聚等。


        壓力也是煤形成過程中的一個重要因素。隨著煤化過程中氣體的析出和壓力的增高,反應(yīng)速度會愈來愈饅,但卻能促成煤化過程中煤質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的變化,能夠減少低變質(zhì)程度煤的孔隙率、水分和增加密度。


        當(dāng)?shù)厍蛱幱诓煌刭|(zhì)年代,隨著氣候和地理環(huán)境的改變,生物也在不斷地發(fā)展和演化。就植物而言,從無生命一直發(fā)展到被子植物。這些植物在相應(yīng)的地質(zhì)年代中造成了大量的煤。在整個地質(zhì)年代中,全球范圍內(nèi)有三個大的成煤期:


         (1)古生代的石炭紀(jì)和二迭紀(jì),成煤植物主要是袍子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。(量熱儀


         (2)中生代的株羅紀(jì)和白堊紀(jì),成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。(全自動量熱儀


         (3)新生代的第三紀(jì),成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤,其次為泥炭,也有部分年輕煙煤。(熱量計

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