成煤作用名词解释
第二章(成煤一阶段)

棕褐色→黑褐 1.有机组成:腐植 色,疏松,易燃, 酸50%±、沥青质 富含水分和未分 <10%、未完全分 解的植物残体, 解的植物残体; TRD为1.29~ 2.无机组成:水和 1.61。 矿物质。
有机组成
植物和 泥炭有 机组成 比较
植物 与泥炭
Hale Waihona Puke 纤维素 半纤维素 50 50.60 19.69 0.89
是高分子羟基芳 香羧酸组成的复 杂混合物;是一 种没有弹性、塑 性的非均一缩聚 物;是一种不溶 化、结晶的无定 形胶体。按其在 不同有机溶剂中 的溶解度和颜色, 分为黄腐酸、棕 腐酸、黑腐酸三 个组分。 还可由树脂、 树腊、孢粉 等转化而来。 沥青质溶于 一般的有机 溶剂。
3.生物化学 作用的产物 腐植酸、 沥青质等— 泥炭的基本 组分
泥炭沼泽的垂直剖面
氧化还原表层
泥炭形成层: 氧气充足,温 度高,利于微 生物生存
中间层
深度增加,厌 氧菌活跃,他 们利用氧,富 集氢。
还原环境底层
(二)泥炭化作用过程中的凝胶化作用、丝炭化作用、残植化作用
作用 比较 是高等植物中的木质 纤维组织,在泥炭沼 泽中的一定环境下, 由于沼泽水体的长期 浸润作用而发生胶体 化学变化,形成以腐 植酸和沥青质为主要 成分的胶体物质(凝 胶和溶胶)的过程。 覆水不太深、 较为停滞 厌氧细菌 弱氧化-还原 是高等植物中的木 质纤维组织或先期 形成的凝胶化物质, 在泥炭沼泽中的一 定环境下,遭受一 定程度的氧化分解 而脱水、脱氢、增 碳转变为丝炭化物 质的过程。 覆水浅且流畅 或较干燥 喜氧细菌 氧化 是高等植物在泥炭沼 泽中的一定环境下, 不稳定和较稳定组分 被充分分解并被水流 带走,使稳定组分相 对富集(>50%)的 50% 过程。 凝胶化作用 丝炭化作用 残植化作用
成煤作用的必要条件

成煤作用的必要条件成煤作用是指在地壳深部,由于高温、高压和长时间的作用下,有机质经历一系列化学和物理变化,形成煤炭的过程。
成煤作用的必要条件包括温度、压力、时间和有机质的类型。
温度是成煤作用的重要条件之一。
通常,成煤作用发生在地壳深部,温度较高。
在地壳深部,地热能的作用下,温度逐渐升高。
成煤作用需要温度在100到200摄氏度之间,这个温度范围被称为热解气化区。
在这个温度范围内,有机质中的大分子链断裂,产生煤气和液体产品,并继续转化为固体煤。
压力也是成煤作用的必要条件之一。
地壳深部的岩石压力较高,压力是由地壳上方岩石的重量所产生的。
成煤作用需要高压力的条件下进行,以促进有机质的转化和重排。
高压力有助于将有机质中的氧、氢等元素挤出,使其逐渐转变为含碳化合物,进而形成煤炭。
时间是成煤作用的必要条件之一。
成煤作用是一个漫长的过程,需要数百万年甚至数亿年的时间。
只有在长时间的作用下,才能使有机质充分转化为煤炭。
因此,时间是成煤作用不可或缺的条件之一。
有机质的类型也是成煤作用的必要条件之一。
不同种类的有机质在成煤作用中表现出不同的转化特点。
一般来说,植物残渣是形成煤炭的主要来源。
例如,蕨类植物和木本植物的残渣经过成煤作用后,形成的煤炭质地坚硬,碳含量较高,具有较高的热值。
而藻类和藻类残渣则形成了质地较软的煤炭,碳含量较低,热值也相对较低。
因此,不同类型的有机质在成煤作用中会产生不同品质的煤炭。
成煤作用的必要条件包括温度、压力、时间和有机质的类型。
温度和压力是成煤作用发生的物理条件,高温高压有助于有机质的分解和转化。
时间是成煤作用发生的时间尺度,只有长时间的作用才能使有机质充分转化为煤炭。
有机质的类型决定了成煤作用后形成的煤炭的品质特点。
这些必要条件相互作用,共同推动了成煤作用的进行,最终形成了丰富的煤炭资源。
煤化学 第二章 煤的生成

第二章煤的生成煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物,它是极其重要的能源和工业原料。
从植物死亡、堆积到转变为煤经过了一系列复杂的演变过程,这个过程称为成煤作用。
成煤作用大致可以分为两个阶段:第一阶段是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖,其遗体在微生物的参与下不断分解、化合、聚积的过程。
这个过程起主导作用的是生物地球化学作用。
低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥,高等植物形成泥炭,因此成煤第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
当已形成的泥炭或腐泥,由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时,成煤作用就转为第二阶段一一煤化作用阶段,即泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
成煤第二阶段又包括成岩阶段和变质阶段。
在这一阶段中起主导作用的是物理化学作用。
在温度和压力的影响下,泥炭进一步转变为褐煤(成岩作用),再由褐煤变为烟煤和无烟煤(变质作用)。
煤与煤之间的性质千差万别,不仅不同煤田的煤质差别较大,即使是同一煤田中不同煤层的煤质,其差异也很大。
若同一煤田同一煤层,但在不同地点采的煤样,其煤质也有较大的差别。
甚至是在同一煤田同一煤层同一地点采样,而采样时,将煤层从上到下分成若干个分层采样,各分层的煤质也有差别。
引起煤质千差万别的原因与成煤物质、成煤环境和成煤作用密切相关。
第一节成煤物质一、成煤的原始物质19世纪以前,人们对于成煤的原始物质并没有正确的认识。
人们对煤成因的认识并不一致,曾提出过很多假说,归纳起来主要有三种:一是认为煤和地壳中的其他岩石一样,一有地球就存在;二是认为煤是由岩石转变而成;三是认为煤是由植物残骸形成的。
随着煤炭的大规模开采,人们在煤层中常常发现保存完好的古植物化石和由树干变成的煤,在煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石,证明它曾经是植物生长的土壤。
随着煤岩学的发展,人们利用显微镜在煤制成的薄片中观察到许多原始植物的细胞结构和其他残骸,如孢子、花粉、树脂、角质层、木栓体等;在实验室用树木进行的人工煤化试验,也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
第一章 成煤作用

(二)泥炭沼泽形成条件
1.应有缓慢沉降的低洼地带,这种洼地有 利于水的汇聚而不利于水的排泄,由于基 底的缓慢沉降,使地下水位能保持缓慢速 度持续抬升;
2.泥炭沼泽发育地区大多与活动能量大的水体(如海、 湖、河)间以一定形式的保护屏障被相对隔离的地 带,加以沙坝或沙嘴或沙滩为阻隔,而且相对分 离于开阔海域以外的海湾泻湖地带、天然堤与活 动河道分离的河后沼泽及废弃河道等;
1.菌藻类植物时代
早泥盆世以前为低等植物发育时代,还没有高 等植物出现。因此不可能有大规模的聚煤作用发 生。由低等植物经过一系列变化形成的煤,其灰 分很高,有一定的发热量。这类煤称为“石煤”, 如我国南方寒武纪的“石煤”。
2.裸蕨植物时代
晚志留世至早中泥盆世为世界上最古老的陆 生植物时代。植物由水生到陆生的转化过程,是 植物由低等向高等发展的重要转折时期。 裸蕨类植物是地质历史上最早的陆生植物, 其特点是高度不足1m,还没有真正的叶、根之分, 只在地下有一种假根。因此,裸蕨植物仍然是比 较原始的植物。
条件:发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的 状态下。泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的 气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮。
2、泥炭沼泽及其形成条件
(一)泥炭沼泽概念 沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期 积水,丛生着喜湿性沼泽植物的低洼地段。 如果沼泽中形成并积累着泥炭,则称为泥 炭沼泽
腐败作用出现在与大气不能充分沟通,而植物
物质充分被水浸润的条件下,此时有机物质未能
完全分解,其最终产物虽仍为CO2和H2O,但仍留 存富碳的残骸,形成暗色的腐植物质。
• 二、泥炭化作用
• 1、泥炭化作用的特点 • 定义:植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程且 最终形成泥炭的作用. 属性:也是—种植物物质的生物化学分解作用,它与水解 作用、氧化与还原作用有关。
成煤作用的过程

成煤作用的过程成煤作用是指在地质历史长期作用下,植物残体经过一系列的物理、化学和生物作用,逐渐转化为煤炭的过程。
这个过程可以分为三个阶段:生物作用阶段、物理化学作用阶段和煤化作用阶段。
生物作用阶段是指植物残体在地表或水中被微生物分解的过程。
在这个阶段,植物残体被细菌和真菌分解,产生二氧化碳、水和有机酸等物质。
这些物质会进一步分解为甲烷、氢气和二氧化碳等气体,这些气体会逸出到大气中。
在这个过程中,植物残体的碳含量会逐渐降低,而氢和氧的含量则会增加。
物理化学作用阶段是指植物残体在地下被压实和水分排除的过程。
在这个阶段,植物残体被压缩成为泥炭,水分被排除,形成了干燥的泥炭。
泥炭的碳含量比植物残体要高,但仍然很低,只有30%左右。
在这个过程中,泥炭的物理性质也发生了变化,变得更加致密和坚硬。
煤化作用阶段是指泥炭在地下被高温和高压作用下转化为煤炭的过程。
在这个阶段,泥炭被埋在地下,受到了高温和高压的作用。
这些作用使得泥炭中的碳含量逐渐增加,同时水分和其他杂质被排除。
这个过程中,泥炭逐渐转化为褐煤、烟煤和无烟煤等不同种类的煤炭。
煤化作用的过程可以分为四个阶段:初级煤化、次生煤化、高级煤化和超高级煤化。
初级煤化是指泥炭转化为褐煤的过程,这个过程需要温度在60℃到120℃之间。
次生煤化是指褐煤转化为烟煤的过程,这个过程需要温度在120℃到200℃之间。
高级煤化是指烟煤转化为无烟煤的过程,这个过程需要温度在200℃到300℃之间。
超高级煤化是指无烟煤转化为石炭的过程,这个过程需要温度在300℃以上。
总的来说,成煤作用是一个复杂的过程,需要长时间的作用和多种因素的影响。
在这个过程中,植物残体逐渐转化为煤炭,同时煤炭的质量也逐渐提高。
这个过程对于煤炭资源的形成和利用具有重要的意义。
煤矿地质学重点名词解释

25.层理:在岩石形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。一般厚几厘米至几米,其横向延伸可以是几厘米至数千米。常见于大多数沉积岩和一些火山岩中,是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。
二、 名词解释:
1、 1、地质作用:由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为~。
2、内力地质作用:主要由地球旋转、重力、放射性元素蜕变、地热以及结晶相变、化学性质活泼
的流体等在地球内部产生的动力,促使地壳或岩石圈的物质组成、内部构造及外部形态发生变化的过程称为~。
16、能利用储量:是地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业指标的要求,在现有的或已掌握的先进技术条件下,可以经济合理地利用的那部分储量。
17、工业储量:能利用储量中A、B、C级储量之和,可作为矿井设计和投资的依据。
18、可采储量:指工业储量中预计可采用的储量。
19、设计损失量:指为了保证采掘生产的安全进行,在矿井(或采区、工作面)设计中,根据国家技术政策规定,允许丢失在地下的能利用储量。
30.火成岩:主要由高温熔融的岩浆侵入地壳或喷出地壳冷凝形成的岩石,也叫岩浆岩。
31.变质岩:先已存在的火成岩,沉积岩或变质岩瘦物理和化学条件变化的影响改变其结构、构造和矿物成分而形成的新梯度或地热增温率,其定义是深度每增加100m温度升高的度数。
4.矿物:矿物是天然产出的,具有一定化学成分和有序的原子排列,通常由无机作用所形成的均匀固体。
5.摩氏硬度计:1滑石 2石膏---10金刚石 人们将以上10种标准硬度矿物称为摩氏硬度计。
矿床学 名词解释

名词解释:第二章岩浆矿床岩浆矿床(正岩浆矿床):指岩浆在分异、结晶演化过程中,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床,在成因上主要与来自地幔的基性、超基性岩和部分碱性岩有密切联系。
岩浆成矿作用:在岩浆分异演化过程中,通过各种分异结晶作用致使成矿元素富集形成有工业价值的矿床的作用,称为岩浆成矿作用;又分为三类:结晶分异作用、熔离作用和残余熔融作用。
结晶分异作用:指在岩浆分异演化过程中,不同成分矿物先后分别结晶,并导致成矿物质富集的作用。
由这类作用形成的矿床称为岩浆分结(凝)矿床。
在岩浆分异演化早期由岩浆分异形成的矿床称之早期岩浆矿床。
岩浆熔离作用:在岩浆演化过程中,当物理化学变化时,一种岩浆分离成二种或二种以上互不混熔的熔融体的作用称为岩浆熔离作用。
如果熔离出一种金属硫化物或氧化物的溶体,这种熔体称为“矿浆”,由矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床;Cu-Ni硫化物矿床最为典型。
残余熔融作用:岩浆中有些成矿物质在部分矿化剂,如H2O、CO2以及碱金属的影响下,使其结晶温度降低,因而在各种硅酸盐矿物结晶过程中,以及在局部熔离作用下,逐渐在岩体的内部形成成矿物质较富的残余含矿熔体或矿浆的作用,称残余熔融作用,所形成的矿床称晚期岩浆矿床。
第三章热液矿床热液矿床:又称气化——热液矿床,指由含矿流体或成矿溶液(包括气相、液相、超临界流体)与围岩相互作用而生成的后生矿床称为热液矿床。
热液成矿作用:由流体作用而形成矿床的过程称热液成矿作用。
热液成矿作用的方式:充填作用和交代作用充填作用:成矿溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时,因物理化学条件改变,使溶液中的成矿物质沉淀在各种裂隙和空隙中形成矿床的过程叫充填成矿作用,所形成的矿床叫充填矿床。
交代作用:当流体在岩石中运动时,由于物理化学条件改变,致使岩石与流体发生水岩反应,使围岩中原来的某些矿物消失,而产生新的矿物组合,这种作用称交代作用,由交代作用形成的矿床称之为交代矿床。
成煤作用的必要条件

成煤作用的必要条件成煤作用是指在地壳深部由有机质经过一系列的物理、化学和生物作用而形成煤炭的过程。
成煤作用的发生需要满足一定的条件,这些条件可以分为物理条件、化学条件和生物条件三个方面。
物理条件对成煤作用起到了重要的影响。
温度是物理条件中最为重要的因素之一。
成煤作用发生在地壳深部,受到地温的影响。
一般来说,成煤作用需要在100℃以上的高温环境下进行,这样有机质才能发生热解、聚合等化学反应,最终形成煤炭。
此外,压力也是物理条件中的重要因素。
地壳深部的高压环境有助于有机质的聚合和压实,促进成煤作用的进行。
化学条件也是成煤作用发生的必要条件。
有机质的化学成分对成煤作用起到了重要的影响。
一般来说,富含碳、氢、氧等元素的有机质更容易发生成煤作用。
其中,碳元素是构成煤炭的主要元素,而氢、氧等元素则参与了有机质的热解、聚合等反应。
此外,有机质的含量也是化学条件中的一个重要因素。
含量较高的有机质更容易形成煤炭,而含量较低的有机质则可能形成油、气等其他烃类物质。
生物条件也对成煤作用起到了一定的影响。
成煤作用是在地壳深部进行的,而有机质的来源则来自于生物体的残骸和有机物质的沉积。
因此,生物质的存在是成煤作用发生的必要条件之一。
不同的生物质类型会对成煤作用产生不同的影响。
例如,植物残体主要来源于陆地环境,其成煤作用形成的煤炭主要为褐煤和烟煤;而藻类残体则主要来源于水生环境,其成煤作用形成的煤炭主要为褐煤和无烟煤。
成煤作用的发生需要满足一定的物理、化学和生物条件。
物理条件包括适宜的温度和压力;化学条件包括有机质的化学成分和含量;生物条件包括生物质的存在和类型。
这些条件共同作用,才能使有机质在地壳深部经过一系列的物理、化学和生物作用,最终形成煤炭。
对于了解成煤作用的必要条件,有助于我们更深入地理解煤炭的形成过程,为煤炭资源的勘探和利用提供科学依据。
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成煤作用
定义
成煤作用是指在地质历史长期作用下,植物残体经过一系列的物理、化学和生物变化,逐渐转变为煤的过程。
这个过程包括压实、脱水、脱氧、脱挥发分等一系列复杂的化学反应和物理变化。
成煤作用的类型
成煤作用主要分为三种类型:生物成煤、地球化学成煤和地球动力学成煤。
1. 生物成煤
生物成煤是指植物残体在湿地环境中经过微生物和其他生物的作用逐渐转变为煤。
这种类型的成煤作用主要发生在泥炭沼泽等湿地环境中。
在湿地环境中,植物残体被埋藏在水中或湿润的土壤中,缺乏氧气,阻碍了其分解和腐败。
微生物通过发酵和厌氧呼吸将植物残体转化为泥炭。
随着时间的推移,泥炭逐渐被埋藏并受到高压力和高温的影响,最终转变为褐煤、烟煤和无烟煤。
2. 地球化学成煤
地球化学成煤是指植物残体在非湿地环境中,通过物理和化学作用逐渐转变为煤。
这种类型的成煤作用主要发生在沉积盆地、湖泊和海洋等非湿地环境中。
在这些环境中,植物残体被埋藏在沉积物中,并受到压实、脱水和化学反应的影响。
压实作用使植物残体逐渐变得致密,脱水作用使其失去水分,而化学反应则导致有机质发生结构改变。
随着时间的推移,这些变化使植物残体逐渐转变为褐煤、烟煤和无烟煤。
3. 地球动力学成煤
地球动力学成煤是指植物残体在地壳运动过程中受到高压力和高温的影响逐渐转变为煤。
这种类型的成煤作用主要发生在构造活跃区域,如山脉抬升、板块碰撞和火山喷发等地方。
在这些地方,植物残体被埋藏在深部,并受到地壳运动产生的高压力和高温的作用。
这种高压力和高温使植物残体发生化学反应,逐渐转变为褐煤、烟煤和无烟煤。
成煤作用的过程
成煤作用是一个复杂的过程,包括以下几个主要阶段:植物残体的堆积、厌氧分解、脱水和脱氧、压实和结晶。
1. 植物残体的堆积
成煤作用的第一步是植物残体的堆积。
当植物死亡后,其残体会被风、水流或其他方式带到湿地或非湿地环境中,并逐渐堆积起来。
2. 厌氧分解
在湿地环境中,植物残体被埋藏在水中或湿润的土壤中,缺乏氧气,导致其分解和腐败过程受到抑制。
微生物通过发酵和厌氧呼吸将植物残体转化为泥炭。
3. 脱水和脱氧
随着时间的推移,泥炭逐渐被埋藏,并受到高压力和高温的影响。
在这些条件下,泥炭发生脱水和脱氧作用。
脱水作用使其失去水分,而脱氧作用则导致有机质发生结构改变。
4. 压实和结晶
在地壳运动过程中,植物残体被埋藏在深部,并受到高压力和高温的影响。
这种高压力和高温使植物残体发生化学反应,逐渐转变为煤。
由于地壳运动产生的压力作用,植物残体逐渐被压实,并形成了具有晶体结构的煤。
成煤作用对能源的重要性
成煤作用是地球上最重要的能源形成过程之一。
通过成煤作用形成的煤是一种重要的化石能源,广泛应用于发电、工业生产和家庭供暖等领域。
1. 煤的能量密度高
由于经过长时间的压实和热处理,煤中的有机质含量较高,能量密度也较大。
相比之下,煤的能量密度要远远高于其他常见的生物质能源,如木材和秸秆。
2. 煤资源丰富
地球上的煤资源非常丰富。
通过成煤作用形成的煤储量巨大,可以满足人类对能源的需求。
3. 煤的运输和储存方便
与其他能源相比,煤具有较高的稳定性和可储存性。
煤可以通过铁路、公路、船运等多种方式进行长距离运输,并可以在需要时进行储存和使用。
结论
成煤作用是地球上最重要的化学过程之一,通过这个过程形成了丰富的煤资源。
了解成煤作用对于理解地球历史、发展清洁能源以及保护环境都具有重要意义。