《煤化学》第02章-煤的生成

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1、《煤化学》第二章煤的生成化学科学与工程学院郭绍辉2009年3～6月第三节成煤环境第四节成煤作用过程课程编号：0103012409-1学时40开课时间：7～16周上课教室：周二18:30～20:153-302#周五15:30～17:153-302#学生：化工—2006§2-3时间3月4月5月6月周二317、14、21、285、12、19、262周五3、10、17、241、8、15、22、3151第三节成煤环境植物遗体堆积并转变为泥炭，需要一定的条件①大量植物的持续繁殖②植物遗体没有被全部氧化分解，能够保存下来具备这样条件的场所--沼泽2河口三角洲常有巨大漂木堆

2、积﹐埋藏後也有可能形成异地生成的煤。成煤植物在沼泽中的堆积有两种基本方式：①原地生成②异地生成成煤植物在其生长繁殖的原地堆积转变成泥炭成煤植物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3一、泥炭沼泽的起源常年积水或及其潮湿的地段内有大量植物生长和堆积植物死亡后遗体被沼泽水覆盖植物遗体不致完全氧化分解经过生物化学作用转变为泥炭泥炭沼泽形成条件取决于：煤层通常源自沉积在沼泽中的泥炭沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下的产物古植物古气候古地理大地构造母质层潜育层腐

3、植泥层草根层潜育沼泽结构示意图4植物遗体的大量堆积是泥炭形成的基础尽管泥盆纪已有陆生植物出现，但数量不多，未能形成有工业价值的煤层。只有植物演化到一定阶段，高大的木本植物繁殖堆积，才可形成广泛的、工业意义的煤层。1.古植物：5.454.954.54.13.52.52.01.40.650.018被子植物裸子植物蕨类,种子植物裸蕨植物菌藻植物5在潮湿温暖的气候下沉积的煤层中含有许多由粗大树干形成的光亮煤宽条带温和或微冷的气候下则光亮煤相对较少2.古气候：植物生长需要适宜的温度和湿度其中湿度最重要，只要有足够的湿度，热带、亚热带、温带和寒带都可发育泥炭沼泽，并形成

4、泥炭层气温：影响植物繁殖速度及植物遗体分解速度63.古地理：提供成煤的场所（泥炭形成环境）——常年积水的洼地包括地形和沉积环境煤层的前身是泥炭和腐泥----沼泽的产物古地理环境决定了煤层发育的一般地段和最有利地段虽然许多泥炭沼泽是由于海退形成的，但另一些则是由于海浸的结果7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，同时也产生坳陷内部的次级隆起以及坳陷所导致的沉积作用分异。地壳的剧烈或过缓沉降运动都不利于厚层泥炭层的形成，植物的堆积和地壳沉降的平衡，决定泥炭层形成厚度。4.大地构造（地壳运动）：8古气候、古地理受大地构造的影响，而古生物的大量繁殖

5、又是在合适的古气候、古地理条件下产生的。在以上4个条件中，大地构造因素往往起主导作用9从低等植物到高等植物，从水生植物、半水生植物到陆生植物，从简单到复杂，形成种类繁多的植物世界，为煤的聚集提供了物质基础。正由于植物群落的演变呈现出继承性、阶段性发展，使中国地史上聚煤模式经过了四个阶段，而且每一个阶段具有一定的特点，并在煤岩性质方面留下了不同的标志。5.454.954.54.13.52.52.01.40.650.018被子植物裸子植物蕨类,种子植物裸蕨植物菌藻植物10地球上除南极尚未发现沼泽外，各地均有沼泽分布。由于沼泽地的土壤有泥炭土与潜育土之分，沼泽可分

6、为泥炭沼泽和潜育沼泽两大类。地球上最大的泥炭沼泽区在西西伯利亚低地，它南北宽800km，东西长1800km----堆积了地球全部泥炭的40％世界上最大面积的冰冻泥炭沼泽占地相当于法国和德国面积之和，现在正在融化，该冻土带最初是从11000年前形成的。西西伯利冰冻泥炭沼泽地含有10亿吨甲烷1112二、煤相的发育显微组分矿物组分（显微煤岩类型组合）与煤级关系不大的某些化学参数如：硫、氮的含量和镜质组的氢碳比某些结构特征工艺类型煤相一定的形成环境下所沉积的泥炭物质的表现是煤的原始成因类型，它取决与泥炭形成时的环境煤相的表征参数：13不同的煤相类型，成因不同，工艺性

7、质也不相同煤层的原始性质取决于：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，湖沼，微咸水—咸水，富含钙质环境）养分供给（富养分的，贫养分的）pH值，细菌活动性，硫的供给泥炭的温度氧化还原电位（需氧的，厌氧的）根据沼泽的特征，煤相可分为：陆地森林沼泽煤相（FTM）森林沼泽煤相（FM）芦苇沼泽煤相（RM）开阔水体沼泽煤相（OM）14c○古生代煤●中生代煤b○古生代煤●中生代煤在等变质条件下（R0相近），由于成煤时代不同，煤的活性组分含量、煤粘结指数有不同的变化规律R=0.1~1.2%这个等变质阶段煤，当显微组分中活性组分含量相同时，古生代

8、煤的粘结性比中生代煤高○古生代煤●中生代煤a不同成煤