中文名煤及其形成
原料煤
國家中國。
煤是幾億年前埋在地下的大量植物慢慢形成的。
快的
航行
煤的形成是地殼運動的產物。遠在3億多年前的古生代、6543.8億多年前的中生代和幾千萬年前的新生代，大量的植物遺跡經過復雜的生物化學、地球化學和物理化學過程，以及植物死亡、堆積、埋藏到煤轉化的壹系列演化過程，轉化為煤，這就是煤的形成。壹般來說，成煤過程分為兩個階段:泥炭階段和煤化階段。前者主要是生化過程，後者是物理化學過程。泥炭階段的第壹個階段泥炭階段是指植物在泥炭沼澤、湖泊或淺海中不斷繁殖，並在微生物的參與下，不斷分解、結合、堆積其遺骸。生物地球化學在這壹階段起主導作用。低等植物通過生物地球化學形成腐泥，高等植物形成泥炭，所以成煤的第壹階段可稱為腐泥階段或泥炭階段。煤化階段包括兩個連續的過程:第壹個過程，在地熱和地熱壓力的作用下，泥炭層發生壓實、失水、肢老、硬結等多種變化，成為褐煤。褐煤的密度高於泥炭，其成分也發生了顯著變化。碳含量相對增加了，腐殖酸含量減少了，氧含量也減少了。因為煤是壹種有機巖石，這個過程也叫成巖作用。第二個過程是將褐煤轉化為煙煤和無煙煤。在這個過程中，煤的性質發生了變化，所以這個過程也叫變質作用。地殼繼續下沈，褐煤的覆蓋層也在增厚。在地熱和靜壓的作用下，褐煤不斷發生物理化學變化，被壓實脫水。它的內部組成、結構和性能也發生了進壹步的變化。這個過程是褐煤變質成煙煤。與褐煤相比，煙煤含碳量更高，含氧量更低，所以煙煤中不再存在腐植酸。煙煤繼續經受變質作用。由低變質程度向高變質程度轉變。於是，出現了低變質程度的長焰煤、氣煤，中等變質程度的肥煤、焦煤，高變質程度的瘦煤、瘦煤。它們之間的碳含量也隨著變質作用的加深而增加。溫度在成煤過程中的化學反應中起著決定性的作用。隨著地層加深，地溫升高，煤的變質程度逐漸加深。高溫作用時間越長，煤的變質程度越高，反之亦然。在溫度和時間的同時作用下，煤的變質過程基本上是壹個化學變化過程。在其變化過程中，有各種化學反應，包括脫水、脫羧、脫甲烷、脫氧和縮聚。壓力也是煤形成的壹個重要因素。隨著煤化過程中氣體的演化和壓力的增加，反應速度會越來越快，但能促進煤化過程中煤質物理結構的變化，降低低變質煤的孔隙度、水分，增加密度。煤的成因分類煤的成因分類主要分為高等植物生成的腐殖煤和低等植物生成的腐泥煤，以及上述兩種混合形成的腐殖腐泥煤、腐泥化腐泥煤和殘余腐泥煤。其中，腐殖煤在地球上所占比例最大，占全部煤的95%以上。各種煤的基本特征如下。腐殖質煤古代高等植物死亡後，其遺骸堆積在空氣不足的低地沼澤中，導致氧化分解不完全(稱為半衰)。隨後，由於死亡植物殘體的不斷堆積，它們與空氣完全隔絕，氧氣停止進入。此時植物殘體依靠其中所含的氧氣被厭氧菌分解，從而開始脫水脫羧(-COOH)，釋放出二氧化碳、水、甲烷等氣體，這樣隨著地殼的下沈，沼澤中堆積的泥炭逐漸被粘土、砂巖等物質堆積形成巖層。在上覆地層的壓力下，泥炭發生了壓實、失水、膠體老化、板結等物理化學作用，使覆蓋泥炭的化學成分不斷發生變化，最終成為含碳量較高、氧氫含量較低、密度較高的褐煤。褐煤在巖層的壓實作用下，在高溫(200℃左右)和高壓(幾千到幾萬個大氣壓)的作用下，逐漸演化成煙煤和無煙煤。地球上真正由高等植物形成的腐殖質煤始於泥盆紀。世界上95%以上的煤炭資源是腐殖煤。腐殖煤的原始成煤物質是高等植物中纖維素、半纖維素和木質素的主要成分，是植物死亡後逐漸形成的。腐殖煤(Sapropargite)是由古細菌、藻類等低等植物和浮遊生物死亡，在湖泊、海灣等水體底部缺氧環境中，經過腐敗、物理作用和物理化學作用(即煤化作用)而轉化堆積而成的壹種煤。腐泥煤在自然界中很少見，往往以薄層或透鏡體夾在腐泥煤中。腐泥煤揮發分高，如相當於褐煤階段的腐泥煤揮發分(幹無灰基)往往高達80%-95%，而腐泥煤形成的褐煤揮發分壹般只有40%-65%左右。腐泥煤的主要特征是灰黑色，結構均勻，團塊致密，硬度高，韌性好，光澤暗淡，貝殼狀斷口，含氫量高，焦油產率高。這種煤包括藻煤、粘土煤和藻燭煤。腐殖質泥炭和腐殖質泥炭腐殖質泥炭是利用古代低等植物和高等植物作為原始成煤物質形成的煤。它是腐泥煤和腐殖質煤之間的過渡型煤，以腐泥煤為主。這類煤有燭煤和藻燭煤，外觀多為灰黑色或灰色，致密堅硬，其中燭煤韌性較大，貝殼狀斷口，塊狀構造。顯微鏡下，有許多小孢子和黃色或橙色腐泥狀基質。其氫含量、焦油率和揮發分低於腐泥煤，但高於腐泥煤。當煤中的腐殖組分高於腐殖組分時，稱為腐泥腐殖煤，其性質接近腐殖煤。殘煤又稱“樹皮煤”或“樹皮殘煤”，是古代高等植物死亡後，其遺骸中對化學物質相對穩定的樹皮、蠟、樹脂、孢子、花粉等成分經生化、物理、物理化學作用形成的煤。其特點是揮發分、氫含量和焦油產率比相同煤化度的腐殖煤高。中國、江西、樂平、明山、橋頭丘、浙江長光的煤都是殘煤。因為這些煤在顯微鏡下經常可以看到大量黃色或紅色的樹皮，所以也叫樹皮殘煤。煤的元素組成煤的元素組成:碳、氫、氧、氮、硫、磷六種煤中的礦物，按來源分為原生礦物(成煤植物本身)、次生礦物(成煤過程中混入的)和外來礦物(采煤過程中混入的)。按性質分為:[1]粘土礦物:高嶺石Al4 [Si4O65438]。4o 10](OH)2·NH2O[2]硫化物礦物:黃鐵礦FeS2、白鐵礦FeS2[3]碳酸鹽礦物:方解石CaCO3等[4]氧化物礦物:應時SiO2[5]硫酸鹽礦物:石膏CaSO4 2H2O煤的工業分析:水分、灰分、揮發分、固定碳。