煤是怎样形成的

阿翔 · 发表于 2010-5-19 14:20

煤是地史时期植物的遗体堆积层埋在地下后，经过长期的地质作用而形成的。现在所知，在地史时期中有几次大的造煤时期，如晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪及新生代的古近纪。理论上几乎所有的植物遗体只要具备成煤的条件，都可以转化成煤。那么为什么上面所说的几个地史时期产生的煤会特别多呢？据研究，在那几个时期，气候非常温暖和潮湿，地球上到处都长满了高大的植物，特别是在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等蕨类植物特别繁盛。当它们倒下以后，就会被水所淹没，在缺氧的环境里，那些植物的遗体不会很快地分解和腐烂。经过漫长的时期，植物遗体的堆积越来越多，最后形成了植物遗体的堆积层。

由植物变为煤的过程可以分为三个阶段：

1.菌解阶段，即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候，便逐渐与氧气隔绝，由嫌气细菌参与作用，促使有机质分解而生成泥炭。通过这种作用，植物遗体中氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加。泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小，可看出有机质的残体，用火柴烧可以引燃，烟浓灰多。

2.煤化作用阶段，即褐煤阶段。当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后，便成了完全封闭的环境，细菌作用逐渐停止，泥炭开始压缩、脱水而胶结，碳的含量进一步增加，过渡成为褐煤，这称为煤化作用。褐煤颜色为褐色或近于黑色，光泽暗淡，基本上不见有机物残体，质地较泥炭致密，用火柴可以引燃，有烟。

3.变质阶段，即烟煤及无烟煤阶段。褐煤是在低温和低压下形成的。如果褐煤埋藏在地下较深位置时，就会受到高温高压的作用，使褐煤的化学成分发生变化，主要是水分和挥发成分减少，含碳量相对增加；在物理性质上也发生改变，主要是密度、比重、光泽和硬度增加，而成为烟煤。这种作用是煤的变质作用。烟煤颜色为黑色，有光泽，致密状，用蜡烛可以引燃，火焰明亮，有烟。烟煤进一步变质，成为无烟煤。无烟煤颜色为黑色，质地坚硬，有光泽，用蜡烛不能引燃，燃烧无烟。

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