煤的形成过程(PPT87页)
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煤炭的形成
煤炭用途
煤炭用途
• 【长焰煤】 长焰煤是烟煤中最年轻的一种，其挥发 分和水分含量仅次于褐煤，碳化程度高于褐煤，含碳 量低于80％，着火点多低于300℃，燃烧时火焰较长。 • 长焰煤主要用于发电或其它动力用，在缺少石油的地 区也可用来提取低温（500℃～600℃）炼焦油，其 副产品半焦可用来制造合成氨，半水煤气或其他气体 燃料，也可直接作为民用燃料。 • 【褐煤】 褐煤是未经过成岩阶段，没有或很少经过 变质过程的煤，外观呈褐色或褐黑色，含碳量比较低、 挥发分高、不粘结、易燃烧。 • 褐煤多作发电燃料，也可作气化原料和锅炉燃料，有 的可用来制造磺化煤或活性碳，有的可作提取褐煤蜡 的原料。
• 【弱粘煤】 弱粘煤是一种灰分和硫分比较低的，粘 结性较弱的低等或中等碳化程度的烟煤，含碳量一般 在80％～90％，加热时产生的胶质体较小，单独炼 焦时焦炭质量差，易粉碎。但作为配煤可炼出强度较 好的冶金焦。弱粘煤多适于作气化原料和电厂、机车 及锅炉的燃料。 • 【不粘煤】不粘煤是一种在成煤初期已受到不同程度 氧化作用的低变质煤到中等变质程度的烟煤，含碳量 一般在75％～85％，水分高、燃点低，用火柴可点 燃，燃烧时间长，不易熄灭。 • 不粘煤主要作气化和发电用煤，也可作动力及民用燃 料。
城市 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆
探明储量 32.53 109.53 527.94 271.07 0.57 1660.3 104.58 54.17 303.34 1726.58
占比 % 0.28 0.93 4.47 2.3 0 14.07 0.89 0.46 2.57 14.63
煤层底板
• 煤层底板——分为直接底和基本底，位于 煤层之下数十厘米——数米，多为富含植 物根须化石的泥岩。有的直接底遇水膨胀 发生底鼓现象破坏巷道。基本低位于直接 底之下多为砂岩粉砂岩厚度较大。
煤的形成和含煤岩系解析PPT课件
脆度：外力作用下突然断裂的难易程度。低、高变质程度煤脆度小，中
变质程度煤大；煤岩成分中丝炭最大，镜煤次之，暗煤最小。
202各种自然力作用而产生裂开现象。按成因分二类：
（1）内生裂隙：煤化作用过程中，受温度、压力影响，体积收缩而成。 裂隙面平坦，垂直层理面，常出现互为垂直的两组，一组较密，另一组较稀， 以中变质煤最发育。
3. 半暗型煤 由暗煤、亮煤组成，以暗煤为主，光泽较暗，硬度、脆 度较大，内生裂隙不发育。
4. 暗淡型煤 由暗煤组成，有时夹有镜煤和丝炭，光泽暗淡，层理不 明显，硬度和韧性强，煤质较差。
注意：实际工作中，只有变质程度相同的煤才能互相比较和划分不同 类型，划分的最小厚度一般为3～10cm。
2020年9月28日
丝炭、镜煤、暗煤、亮煤。 1. 丝炭 灰黑色，形如木炭，具明显的纤维状结构和丝绢光泽； 疏松、多孔、硬度小、脆度大、易染指； 没有粘结性、吸氧性强、易氧化自燃、易成煤尘； 在煤层中多呈几毫米厚的扁平透镜体，数量不多，但分布广。 2. 镜煤 乌黑、光亮如镜、内生裂隙发育、结构均一、易碎、粘结性强； 在煤层中不形成独立分层，以透镜或条带状散布于亮煤中； 3. 亮煤 灰黑、光泽较强、性脆易碎、内生裂隙发育、均一程度不如镜煤； 化学工艺性质介于镜煤与暗煤之间，灰分含量较低； 在煤层所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。 4. 暗煤 灰黑、光泽暗淡、致密坚硬、韧性较大； 层理不清晰、矿物质含量较多，成分复杂、对煤质影响大； 在煤层中所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。
3. 密度 指单位体积煤的质量（g/cm3）
影响因素（1）变质程度：越高、密度越大。
（2）煤岩成分：暗煤大、亮煤次之、镜煤更次之。
分类： （1）真密度
《煤的形成过程》课件
水力开采
利用高压水柱将煤层破碎，然后通 过水将煤冲刷出来。这种方式适用 于松软的煤层。
煤的利用方式
火力发电
利用煤燃烧产生的热量 发电。
工业锅炉
利用煤作为燃料，为工 业生产提供蒸汽或热水
。
炼焦
将煤加热到一定温度， 经过一系列化学反应，
生产出焦炭和煤气。
化工原料
煤经过加工可以生产出 各种化工产品，如化肥 、塑料、合成橡胶等。
煤化程度
随着温度和压力的增加，泥炭逐渐转 化成不同种类的煤，如褐煤、烟煤和 无烟煤等。
04 煤的开采和利用
CHAPTER
煤的开采方式
露天开采
将煤层上方的土层移除，使煤暴 露出来，再进行开采。这种方式
适用于煤层较浅的情况。
地下开采
通过挖掘矿井或巷道进入煤层，再 进行开采。这种方式适用于煤层较 深的情况。
煤的形成时间和地点
煤的形成时间跨度较大，从石炭纪到新近纪都有成煤作用发 生。
不同煤阶的煤形成于不同的古地理环境和气候条件下，例如 石炭纪的湿润气候和沼泽环境有利于泥炭的形成，而二叠纪 和三叠纪的干旱气候则有利于形成低煤阶的煤。
煤的形成环境和条件
煤的形成环境主要包括沼泽、湖泊、河流和海岸等水体环境以及森林、草原等陆地 环境。
《煤的形成过程》ppt课件
目录
CONTENTS
• 煤的形成概述 • 煤的种类和特征 • 煤的形成过程 • 煤的开采和利用 • 煤的形成与环境变化
01 煤的形成概述
CHAPTER
煤的形成过程简介
煤的形成过程是一个长期的地质作用过程，主要包括成煤植物的生长、死亡、堆 积和转化等阶段。
在成煤过程中，植物遗体在沼泽环境中不断堆积，在缺氧或微氧环境下，经过生 物化学作用和物理作用，逐渐转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同煤阶。
利用高压水柱将煤层破碎，然后通 过水将煤冲刷出来。这种方式适用 于松软的煤层。
煤的利用方式
火力发电
利用煤燃烧产生的热量 发电。
工业锅炉
利用煤作为燃料，为工 业生产提供蒸汽或热水
。
炼焦
将煤加热到一定温度， 经过一系列化学反应，
生产出焦炭和煤气。
化工原料
煤经过加工可以生产出 各种化工产品，如化肥 、塑料、合成橡胶等。
煤化程度
随着温度和压力的增加，泥炭逐渐转 化成不同种类的煤，如褐煤、烟煤和 无烟煤等。
04 煤的开采和利用
CHAPTER
煤的开采方式
露天开采
将煤层上方的土层移除，使煤暴 露出来，再进行开采。这种方式
适用于煤层较浅的情况。
地下开采
通过挖掘矿井或巷道进入煤层，再 进行开采。这种方式适用于煤层较 深的情况。
煤的形成时间和地点
煤的形成时间跨度较大，从石炭纪到新近纪都有成煤作用发 生。
不同煤阶的煤形成于不同的古地理环境和气候条件下，例如 石炭纪的湿润气候和沼泽环境有利于泥炭的形成，而二叠纪 和三叠纪的干旱气候则有利于形成低煤阶的煤。
煤的形成环境和条件
煤的形成环境主要包括沼泽、湖泊、河流和海岸等水体环境以及森林、草原等陆地 环境。
《煤的形成过程》ppt课件
目录
CONTENTS
• 煤的形成概述 • 煤的种类和特征 • 煤的形成过程 • 煤的开采和利用 • 煤的形成与环境变化
01 煤的形成概述
CHAPTER
煤的形成过程简介
煤的形成过程是一个长期的地质作用过程，主要包括成煤植物的生长、死亡、堆 积和转化等阶段。
在成煤过程中，植物遗体在沼泽环境中不断堆积，在缺氧或微氧环境下，经过生 物化学作用和物理作用，逐渐转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同煤阶。
煤的生成PPT课件
③蜡质 蜡质的化学性质类似于脂肪，但比脂肪更稳定，
通常以薄层覆盖于植物的叶、茎和果实 表面，成 分比较复杂，蜡质的主要成分是长链脂肪酸和含 有24~36 (或更多)个碳原子的高级一元醇形成的 酯类(如甘油硬脂酸类) ，其化学性质稳定，不易 分解。 在泥炭和褐煤中常常发现有蜡质存在。
17
④角质 角质是角质膜的主要成分，植物的叶、嫩
溶剂，并可耐较高的温度而不发生分解。
19
（五）其他 除上述4类有机化合物外，植物中还有少量
螺质、色素等成分。
20
三、成煤植物对煤炭性质的影晌
由于植物的种类不同，其有机组分的百分含量也不 同。
低等植物主要是由蛋白质和碳水化合物组成，脂肪 含量比较高，而高等植物的组成则以纤维素、半纤 维素和木质素为主。相同植物其不同部分的有机组 分百分含量也不同，如木本植物各部分的有机组成 差别很大。
无论是水解产物还是发酵产物，它们都可与植物 的其他分解产物缩合形成更复杂的物质参与成煤， 或成为微生多样，例如多维戊糖
(C5H8O4)n就是其中的一种。它们也能在微生 物作用下分解成单糖。
10
③果胶质 属糖的衍生物，主要由半乳糖醛酸甲酯缩合而成，
呈果冻状存在于植物的果实和木质部中。 果胶质分子中有半乳糖醛酸，故呈酸性。 果胶质不太稳定，在泥炭 形成的开始阶段，即可
高等植物和低等植物都是成煤的重要原始物质。由 于成煤的原始物质不同，必然导致煤 炭在性质上 的差异和用途上的不同。
21
由不同种类的成煤植物所形成的各种类型的煤， 称为不同成因类型的煤。
“腐植煤”：由高等植物形成的煤叫“腐植 煤”。
腐泥煤：由低等植物形成的煤 叫“腐泥煤” ， 腐植腐泥煤：而由高等植物、低等植物共同形
煤矿地质学 第五章 煤与含煤岩系PPT幻灯片
有大量的腐植酸而得名）。
• 在自然界中，腐植煤占绝大数，目前开采
的也主要是腐植煤，所以腐植煤是介绍的 重点。
（二）煤化阶段 泥炭或腐植煤转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理
化学变化称为煤化作用。煤化作用分为煤成岩作用和煤变 质作用两个阶段 1. 成岩作用 泥炭形成后，由于地壳运动的影响，使其沉降 到地壳较深处，在上覆泥砂等沉积物的压力作用下，泥炭 逐渐被压紧、脱水、固结，趋于致密。同时，泥炭中有机 质的分子结构和化学成分也发生一定变化，其中碳含量增 加、氢氧含量减少，腐植酸含量降低。泥炭转变为褐煤， 这一过程为成岩作用。 腐泥形成后，经成岩作用，转变为腐泥煤。 2.变质作用 褐煤形成后，当地壳继续下降，使其沉降到地 壳更深处，在温度和压力的作用下，褐煤内部的分子结构、 物理性质、化学性质等发生变化，碳含量进一步增加，氢 氧含量继续减少，光泽增强，密度增大，挥发分逐渐减少， 腐植酸完全消失。褐煤转变为烟煤、无烟煤。这一过程为 变质作用。 腐泥煤形成后，经变质作用，使煤的变质程度不断提高， 形成高变质的腐泥煤。
（四）地壳运动条件 形成具有工业价值的厚煤层，需要有很厚的泥炭层。
而泥炭层的堆积和保存与地壳的升降运动有关。首先泥炭 层的堆积，要求地壳不断缓慢地沉降，其沉降的速度最好 与植物遗体堆积的速度大致平衡，这种平衡持续的时间越 长，形成的泥炭层就越厚，否则就形不成泥炭层或形成的 泥炭层较薄。其次，泥炭层的保存也需要地壳不断沉降。 此外，为使一个地区能形成较多的煤层，又要求地壳在总 的沉降过程中发生多次小型升降或间歇性沉降。因此，形 成煤要求地壳运动总的趋势是不断地缓慢沉降。
在地壳缓慢沉降过程中，同一地区，如果其沉降的幅 度不同，会造成煤层厚度的变化，出现分叉、变薄、尖灭 现象。
总之，在地壳发展过程中，只要某个地区同时具备以 上四个条件，而且彼此之间配合的较好，持续的时间也较 长，就能形成具有工业价值的煤层。如果彼此之间的配合， 只是短暂的，虽然也可能形成煤，但不可能形成具有工业 价值的煤层。
• 在自然界中，腐植煤占绝大数，目前开采
的也主要是腐植煤，所以腐植煤是介绍的 重点。
（二）煤化阶段 泥炭或腐植煤转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理
化学变化称为煤化作用。煤化作用分为煤成岩作用和煤变 质作用两个阶段 1. 成岩作用 泥炭形成后，由于地壳运动的影响，使其沉降 到地壳较深处，在上覆泥砂等沉积物的压力作用下，泥炭 逐渐被压紧、脱水、固结，趋于致密。同时，泥炭中有机 质的分子结构和化学成分也发生一定变化，其中碳含量增 加、氢氧含量减少，腐植酸含量降低。泥炭转变为褐煤， 这一过程为成岩作用。 腐泥形成后，经成岩作用，转变为腐泥煤。 2.变质作用 褐煤形成后，当地壳继续下降，使其沉降到地 壳更深处，在温度和压力的作用下，褐煤内部的分子结构、 物理性质、化学性质等发生变化，碳含量进一步增加，氢 氧含量继续减少，光泽增强，密度增大，挥发分逐渐减少， 腐植酸完全消失。褐煤转变为烟煤、无烟煤。这一过程为 变质作用。 腐泥煤形成后，经变质作用，使煤的变质程度不断提高， 形成高变质的腐泥煤。
（四）地壳运动条件 形成具有工业价值的厚煤层，需要有很厚的泥炭层。
而泥炭层的堆积和保存与地壳的升降运动有关。首先泥炭 层的堆积，要求地壳不断缓慢地沉降，其沉降的速度最好 与植物遗体堆积的速度大致平衡，这种平衡持续的时间越 长，形成的泥炭层就越厚，否则就形不成泥炭层或形成的 泥炭层较薄。其次，泥炭层的保存也需要地壳不断沉降。 此外，为使一个地区能形成较多的煤层，又要求地壳在总 的沉降过程中发生多次小型升降或间歇性沉降。因此，形 成煤要求地壳运动总的趋势是不断地缓慢沉降。
在地壳缓慢沉降过程中，同一地区，如果其沉降的幅 度不同，会造成煤层厚度的变化，出现分叉、变薄、尖灭 现象。
总之，在地壳发展过程中，只要某个地区同时具备以 上四个条件，而且彼此之间配合的较好，持续的时间也较 长，就能形成具有工业价值的煤层。如果彼此之间的配合， 只是短暂的，虽然也可能形成煤，但不可能形成具有工业 价值的煤层。
煤质技术-基础篇(1)-PPT幻灯片
泥炭的有机质主要包括：腐植酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。
1.2.2 褐煤：
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产 物，外表呈褐色或暗褐色。 组成：
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团 有所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。 外观：
●碳：煤中有机质的主要组成元素，煤结构单元稠环芳烃的骨架， 发热量的主要来源。随煤化程度增加，干燥无灰基碳含量：褐煤 60～77%；烟煤77～93%；无烟煤88～98%。 ●氢：重要性仅次于碳，随煤化程度而降低，占腐植煤有机质质 量一般小于7%。是煤分子骨架和侧链的重要元素，与煤的反应能 力相关。 ●氧：煤中第三重要元素，以羧基、羟基等形式存在。其总量和 形态直接影响煤的性质。 ●氮：含量较低，一般在0.5～3%，完全以有机状态存在。
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。 进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复 杂，有根、茎、叶的区别。
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2.1.2 煤中矿物质和煤的灰分产率
2.1.2.1 煤中矿物质 符号:MM，除水分外所有无机质的总称。主要成分
1.2.2 褐煤：
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产 物，外表呈褐色或暗褐色。 组成：
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团 有所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。 外观：
●碳：煤中有机质的主要组成元素，煤结构单元稠环芳烃的骨架， 发热量的主要来源。随煤化程度增加，干燥无灰基碳含量：褐煤 60～77%；烟煤77～93%；无烟煤88～98%。 ●氢：重要性仅次于碳，随煤化程度而降低，占腐植煤有机质质 量一般小于7%。是煤分子骨架和侧链的重要元素，与煤的反应能 力相关。 ●氧：煤中第三重要元素，以羧基、羟基等形式存在。其总量和 形态直接影响煤的性质。 ●氮：含量较低，一般在0.5～3%，完全以有机状态存在。
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。 进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复 杂，有根、茎、叶的区别。
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2.1.2 煤中矿物质和煤的灰分产率
2.1.2.1 煤中矿物质 符号:MM，除水分外所有无机质的总称。主要成分
煤、石油和天然气 课件(17张PPT)
煤和石油是地球赋予人类的宝藏，它们除了 用作燃料提供能量，还是重要的化工原料可以制 成塑料、纤维等物品。煤经过干馏(在隔绝空气 的条件下加热)可制得焦炭、煤焦油、粗苯煤气 等产物。
课堂巩固
选择题
A 1.潮汐能是一种取之不尽、用之不竭且无污染的新能源，它属于（ ）。
A.可再生能源 B.不可再生能源 C.传统能源 D.无法确定
煤大多深埋在地下，部分裸露在地表。观察煤和它埋藏在地下时的图片，可 获得关于煤的信息如下:
(1)我们常常能在煤块上看到植物枝叶的痕迹，在 有的煤层中甚至还发现了完整的树干形状。 (2)埋藏的煤大多夹在岩层中，这些岩层都是远古 时代沉积的泥沙变成的，并且煤也是一层一层埋藏 在地下的。
推用的主要能源，它们的储量有限。如果有一 天这些能源矿产被开采完了，人类应当怎样应对能源危机?
煤、石油和天然气的形成需要漫长的时间，经过人 类开采利用后，在相当长的时期内不可能再生，它们属 于不可再生资源。
尽管这些不可再生能源暂时还不会耗尽，但它们总 有用完的一天。因此，要从现在开始计划如何避免未来 的能源危机。一种方法是寻找开发新能源;另一种方法是 节约能源，最好是提高能源的使用效率。
D 2.下列关于煤和石油的用途的说法不正确的是（ ）。
A.煤和石油都是重要的能源 B.汽油、煤油、柴油和润滑油都是从石油中提炼出来的 C.煤是生产焦炭、煤气和煤焦油的原料 D.煤和石油只能作为燃料使用
人教鄂教版科学六年级
上
13 煤、石油和天然气
抽油机是开 采石油等矿 产能源的一 种机器设备。
煤、石油和天然气是目前人类利用最广的能源矿产。它们大多深埋在 地下，部分裸露在地表。这些能源矿产是怎样形成的?
煤、石油和天然气的形成
模块二 第二讲 成煤植物和成煤过程.ppt
第二讲 成煤物质和成煤过程
2）变质阶段 变质阶段是指褐煤沉降到地壳深处，在长时间地热和高压作用下发生 化学反应，其组成、结构和性质发生变化，转变为烟煤、无烟煤的过程。 在这一转变过程中，煤层所受到的压力一般可达几十到几百MPa，温度通 常在200℃以下。 引起煤变质的主要因素是温度、压力和时间。
温度
微生物
(C5H8O4 ) n + n H2O
n C5H10O5
第二讲、成煤物质和成煤过程
3）果胶质 果胶质是植物毗邻细胞之间的胞间层组分，占植物体干重的15%~30%。 果胶质由D-半乳糖醛酸通过α-1，4-糖苷键连接的直链构成。链上的羧基可部 分或全部被甲醇酯化，也可部分或全部与阳离子结合。不含甲基酯的果胶质 称为果胶酸，含甲基酯的果胶质称果胶酯，后者可进一步与钙离子结合生成 不溶于水的原果胶。植物体内的原果胶常与多缩戊糖结合。果胶质稳定性较 差，在泥炭形成的开始阶段，即可因生物化学作用水解生成一系列的单糖和 糖醛酸。 此外，植物残体中还有糖苷类物质，是由糖类通过其还原基团与其他羟 基物质如醇类、酚类、甾醇类缩合而成的。 2.木质素 木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。从植物 学的观点出发，木质素就是包围于管胞、导管及木纤维等纤维束细胞及厚壁 细胞外的物质；从化学的观点来看，木质素是由高度取代的苯基丙烷单元随 机聚合而成的高分子，其芳香核带有侧链并含有－OCH3、－OH、－O－等 多种官能团。
植物的演化对煤的形成有十分重要的影响，只有当植物广泛分布、繁 茂生长时才可能有成煤作用发生；只有在温暖潮湿的古气候条件下，高大 的木本植物的大量繁殖，以及它们死亡后残体的大量堆积才能形成有工业 价值的煤层。在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：
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3 成煤原始物质－植物的演化史
蕨类、种子蕨类时期： D3~ P1。半陆生转变为陆 生的重要时期，也是第一个重要聚煤史。
裸子植物时期： D3~T1。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。第二个重要聚煤史。
被子植物： K3~今。被子植物占优势，第三个重 要聚煤史。
十九世纪以后，人们应用显微镜发现煤 中还保留有一些植物的原来组成部分， 从此揭开了成煤原始物质之谜，证实了 煤是由植物变成的。例如将低煤级煤制 成薄片，放在显微镜下观察，可以看到 植物的原有构造(如植物的细胞结构)， 有时还可以看到植物成长过程中的年轮。 现在，在煤矿井下有时还可以看到煤层 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。
管。 5) 机械组织：起支撑作用。 6) 分泌组织：由植物体内能产生特殊物质的细胞组成。
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
植物的基本单元都是细胞，细胞的构成：细胞壁和原生质。 1.细胞壁的主要组成是纤维素、半纤维素和木质素。 2.原生质是细胞的内含物，它是由蛋白质和碳水化合物组 成。高等植物的整个外表面为一层表皮所包裹，表皮的外层为 角质层，里层为木栓层。叶子的表皮除有角质层外还有毛、膜， 它们都是由树脂、树蜡组成 植物还有花粉、孢子。花粉是所有种子植物的繁殖器官， 孢于是孢子植物的繁殖器官，它们的外壳都比较稳定。 从化学的观点来看植物的主要组成不外乎纤维素、半纤维 素、木质素、蛋白质、脂肪、树脂、树蜡等。这些组成又可归 纳成四类：碳水化合物、木质素、蛋白质和酯类化合物。
沼泽的形成和发育是地质、地貌、气候、水文、 土壤、植被等多种自然因素综合作用的产物。
3 成煤原始物质－植物遗体的堆积环境
1）地貌 — 低洼的能够积水的地形和能够给植物提供 养分的土壤； 2）气候 — 年降水量大于蒸发量的气候条件； 3）水文 — 入水量（流入的地表水、地下水与大气降 水）>出水量（流出的地表水、地下水与蒸发量）。 2. 泥炭沼泽的发育地带 1）泥炭沼泽重要发育地带 — 滨海平原：海洋与陆地 相互作用的结果； 2）内陆有利发育泥炭沼泽的地区 — 河湖地带。
结构镜质体，胞腔充填角 质镜质体，透射光80×，
辽宁阜新J3－K1
12 3
1—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
1
植物细胞结 构(切片) 1—据田宝霖 2—据丁丕训 2
煤中的显微组分
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，也是冶金和化学工业的重 要原料。
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
一、植物的组成 高等植物的器官：根、茎、叶
二、高等植物的组织 1) 分生组织：具细胞分裂能力，处于植物生长部位。 2) 薄壁组织：基本组织，壁薄、有间隙、体积大。 3) 保护组织：多构成表皮，细胞有角质膜、蜡质充填、周皮、
木栓形成层、木栓、栓内层。 4) 输导组织：输送营养物质的筛管、输送水分和矿物质的导
2）植物遗体堆积起来后应及时与空气隔绝，以使植 物遗体不被分解，能保存下来并进一步转化成泥炭或腐泥。
自然界中，符合这两个条件的堆积环境中，最主要的 是沼泽（或泥炭沼泽）。
3 成煤原始物质－植物遗体的堆积环境
1.泥炭的形成与累积过程 堆积的增长量超过分解量才有可能形成泥炭层。 泥炭沼泽的垂直剖面可划分为：氧化环境的表层、过渡条
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
4. 酯类化合物
不溶于水，而溶于有机溶剂的有机化合物。包 括脂肪、树脂、树蜡、角质与木栓质、孢粉质、鞣 质、色素。
1）脂肪 在低等植物中含量较多，如藻类中脂肪达20％。但在
高等植物中一般仅含1％~2％，且大多集中在植物的孢子 和种子中。在生物化学作用过程中，脂肪能被水解，生 成脂肪酸和甘油。脂肪酸参加了成煤作用。
界的主体。
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组成的。
深水陡岸泥炭沼泽化模式；小河泥炭沼泽化模式 2）陆地沼泽化比水域沼泽化更加广泛和面积更大.
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
3.蛋白质
细胞中的原生质主要由蛋白质组成。所含比重不大，蛋 白质是由若干个氨基酸按一定键结合而成的结构复杂的高分 子化合物，含有羧基和羟基，具有酸性和碱性，是一种具有 强烈亲水性的胶体。低等植物中蛋白质含量高，如藻类、细 菌等；在高等植物中蛋白质含量较少。植物死亡后，蛋白质 在供氧充分的条件下可以全部分解成气态氨、硫化氢等气体。 在缺氧条件下，主要生成氨基酸、卟啉等含氮化合物。煤中 的部分氮、硫就与植物的蛋白质有关。
4）角质与木栓质
植物保护组织产生的物质，化学性质稳定，能很好 地保存在煤中。
5）孢粉质
构成植物孢子与花粉外壁的主要有机组分。
3 成煤原始物质
－成煤植物的主要有机组分含量
植物
细菌
绿藻
苔藓
蕨类
草类
松柏及阔叶树
木质部
木本植物 不同部分
叶 木栓 孢粉质
原生质
碳水化合物
12-28 30-40 30-50 50-60 50-70 60-70 60-75
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
1. 碳水化合物
植物细胞壁的主要成分包括纤维素、半纤维素和 果胶质等。纤维素在溶液中呈胶体，容易水解；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。半纤维素和果胶 的化学组成和性质与纤维素相近，但比纤维素更易水 解为糖类和酸。
件的中间层、还原环境的底层。 泥炭的形成与累积取决于：有机植物的增长量
2.植物残体的分解速度 影响分解速度的因素：主要有微生物的种类、数量、水热
条件、土壤的酸碱度、有机物的组成。 微生物的种类：喜氧的与厌氧的，喜氧的对泥炭的形成与
积累不利。
3 成煤原始物质－植物遗体的堆积环境
1）微生物数量：随土壤埋深增大而减少 2）水分和热量：微生物在土温20-30度，湿度达到
2. 异地生成说 泥炭层形成的地方不是成煤植物生长的地方。证据：
树根倒置的木化石等。
3 成煤原始物质－植物遗体的堆积环境
三、泥炭沼泽
1. 沼泽及其形成条件 沼泽是指有植物生长的常年积水的洼地。沼泽中
植物死亡后其遗体能够被沼泽水所覆盖，使其与空气 隔绝而不被完全氧化分解，并在逐渐堆积过程后经以 生物化学作用为主的变化后可转变成泥炭的，称为泥 炭沼泽。
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
2） 蜡质
在植物中呈薄层覆盖在茎、叶和果实外皮上。蜡 质成分比较复杂，化学性质稳定。在泥炭和褐煤中常 常可以看到蜡质。
3） 树脂
植物生长过程中的分泌物，当植物受伤时，就分 泌出胶状树脂保护伤口。树脂的化学性质十分稳定， 因此能很好地保存在煤中。
3 成煤原始物质－成煤植物的主要有机组分
3 成煤原始物质－植物的演化史
从地史上与成煤作用关系，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。主要分布在南方寒武 纪地层。 裸蕨类时期：S3- D1 /D2。目前所知的最早陆生植物，植 物仍没有根。植物由水生到陆生的阶段，是聚煤史和植 物演化史的大事。
质理论的形成与发展也是煤地质学的重要组成 部分。
参考文献
李增学. 煤地质学. 地质出版社, 2005 韩德馨, 杨起. 中国煤炭地质学,煤炭工业出版社,
1980 杨起. 中国煤变质作用. 煤炭工业出版社,1996 赵师庆. 实用煤岩学. 地质出版社, 1991 E·斯塔赫等著, 杨起等译. 斯塔赫煤岩学教程. 煤炭
高等植物
沼泽环境
腐植煤
低等植物
高等植物 低等植物
湖泊环境 泽、湖泊环境
腐泥煤 混合煤
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层分； 2）基本呈丝状体和叶状体； 3）构造简单，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
65 60 5 20
木质素
0 0 10 20-30 20-30 20-30 20-30 20 10 0 0
蛋白质
50-80 40-50 15-20 10-15 5-10
1-7 1 8 2 0 70
脂类化合物
5-20 10-20 8-10
3-5 5-10 1-3 2-3 5-8 25-30 90 10
3 成煤原始物质
－成煤植物的主要有机元素
主要有机质元素: 碳、氢、氧、氮。 其他有机质元素：磷、钾、钠、硅、铝、锰、
硼、钡、锶。
3 成煤原始物质－植物遗体的堆积环境
一、植物残骸的堆积条件
植物遗体不是在任何环境下都能够堆积起来而转化成 泥炭和腐泥的，必须具备两个基本条件：
1）必须有大量植物的持续繁殖和发展，这是成煤的 物质基础；