《理学煤的形成》ppt课件

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1、煤地质学河南理工大学能源学院授课教师：张小东1.煤的形成煤的形成1煤的形成3.成煤原始物质2.煤及其成因类型1.人类对煤形成的认识内容提要4.成煤作用煤的形成1.1人类对煤形成的认识在十九世纪以前，人们还不能正确地解释煤的形成过程：煤和地球上的其它岩石一样，一有地球，就存在了；煤是由岩石变化而来的；煤是由植物变化来的。19世纪以后，显微镜发现煤中还保留有一些植物的原来组成部分，揭开了成煤原始物质之谜，证实了煤是由植物变成的。如将年轻煤制成薄片，显微镜下可看到植物的原有构造(如细胞结构)甚至年轮。在煤矿井下有时

2、还可以看到煤层顶板上有树皮碎片、根、茎、叶等化石，在有些褐煤矿井中甚至可以看到折裂的树干变成的煤。所以，成煤的原始物质是植物是为无数事实所证明了的，并且已为人们所公认的结论。结构镜质体，胞腔充填角质镜质体，透射光80×，辽宁阜新J3－K11—鳞木类细根2—栉羊齿羽片上的原位聚合孢子囊3—植物结构纵切片太原西山7号煤层123鳞木12植物细胞结构（切片）1—据田宝霖2—据丁丕训煤的形成1.2煤及其成因类型煤是由植物遗体经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用转变而成的一种固体可燃有机岩，是由多种高分子化合物和矿

3、物质所组成的复杂混合物，是一种极其重要的沉积矿产，它不仅是国民经济发展重要的能源，也是冶金和化工的重要原料。高等植物沼泽环境腐植煤低等植物湖泊环境腐泥煤高等植物低等植物沼泽、湖泊环境混合煤煤的成因分类及其依据高等植物遗体经残植化作用，孢子、花粉、角质层、树脂、树皮等稳定组分富集，经成煤作用转变成的煤煤的形成1.3成煤原始物质－概述成煤的原始物质是植物遗体或残体。植物可以分为低等植物和高等植物两大类低等植物—主要是菌类和藻类1）由单细胞或多细胞构成，以蛋白质为其主要组成成分；2）基本呈丝状体和叶状体；3）构造简

4、单，不具备各种植物器官的分化；4）多生活于水体中而呈浮游状态，故称也为浮游生物。5）在地史早期(元古代到早泥盆世)，它们构成了当时植物界的主体煤的形成1.3成煤原始物质－概述绿藻门轮藻门菌类植物蓝藻门藻类没有真正的根、茎、叶煤的形成1.3成煤原始物质－概述高等植物—苔藓植物、蕨类植物、种子植物1）它们的结构复杂，根、茎、叶等器官分明；2）组成植物的基本结构单元是细胞。细胞由细胞壁和原生质组成。3）细胞壁的主要组分是：纤维素、半纤维素、木质素。4）原生质是细胞的内含物，它是由蛋白质、脂肪和果胶质等一些碳水化合物

5、组成的。煤的形成1.3成煤原始物质－概述蕨类植物裸子植物苔藓苔藓类植物被子植物1.3成煤原始物质－植物的演化史从地史上与成煤作用的关系，植物的演化大体上可以分为：菌藻类时期：元古代~D1，广阔、稳定的浅海环境提供了藻类大量繁殖的良好条件，因此形成了具有工业价值的煤．这是地史上最早的聚煤时期。本时期所形成的煤，一般属于高灰分的腐泥无烟煤类。南方寒武纪地层。裸蕨类时期（早期维管植物时期）：S3~D1/D2。目前所知的最早陆生植物，主要是裸蕨类植物，还包括原始的石松类、节蕨类植物。植物仍没有根。植物由水生到陆生的阶

6、段，是聚煤史和植物演化史的大事。24~4.0亿年4.2~3.7亿年蕨类、种子蕨类时期：D3~P1。是高等植物发育、发展和演化的最重要时期，以石松类、节蕨类、真蕨类、古羊齿类、种子蕨及科达类为主。该时期全球气候温暖、潮湿，适于植物生长。典型的植物是高大的乔木，高度可达30m以上，半陆生转变为陆生的重要时期。早古生代聚煤期-第一个重要聚煤史。1.3成煤原始物质－植物的演化史3.7~2.7亿年裸子植物时期：D3~R1。海西和印支运动，陆地面积增大，地形分化，气候改变，适应干旱气候的被子植物繁盛。中生代聚煤期-第二个

7、重要聚煤史。被子植物：k3~今。被子植物占优势。新生代聚煤期-第三个重要聚煤史。1.3成煤原始物质－植物的演化史3.7~0.55亿年0.9亿年~今植物的演化对煤的形成和聚积有很重要的影响:首先，煤的形成和大量聚积始于植物出现之后。只有植物大量的繁殖和发展，才会有聚煤作用的发生。其次，由于植物从水生到陆生、从低级向高级的发展和演化，聚煤作用在地质历史发展过程中也在发生变化，成煤环境从浅海到滨海直至扩大到内陆，聚煤作用不断增强。第三，新的聚煤时期的出现，都是以新门类植物群的出现为前提。1.3成煤原始物质－植物、煤

8、演化关系植物演化与成煤关系煤的形成1.3成煤原始物质－主要有机组分碳水化合物（carbohydrate）：是植物细胞壁的主要成分，包括纤维素、半纤维素和果胶质等。纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖,化学分子式（C6H10O5）n。在溶液中呈胶体，易水解；植物死亡后，在氧化条件下容易受喜氧性细菌、霉菌等微生物的作用而分解成CO2、CH4和水。半纤维素（hemicellulose）和