成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境煤田地質(zhì)學(xué)課件

第一章成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境煤田地質(zhì)學(xué)第一章成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境煤田地質(zhì)學(xué)Goalofstudy成煤作用演化階段的劃分植物遺體的堆積環(huán)境有哪些泥炭沼澤形成條件有哪些泥炭沼澤形成方式泥炭沼澤的類型Goalofstudy成煤作用演化階段的劃分預(yù)備知識(shí)煤是由植物遺體經(jīng)過復(fù)雜的生物、化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而來；從植物死亡→煤經(jīng)歷的演變過程為成煤作用；兩個(gè)階段的劃分：腐泥化階段：植物在泥炭沼澤、湖泊或淺海中不斷繁殖，遺體在微生物參與下經(jīng)過生物地球化學(xué)作用形成腐泥（泥炭）；煤化作用階段：泥炭（腐泥）在溫度、壓力等作用下形成煤的過程。具體可劃分成巖和變質(zhì)作用。預(yù)備知識(shí)煤是由植物遺體經(jīng)過復(fù)雜的生物、化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而來；§1成煤物質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§1成煤物質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

第一章§1成煤物質(zhì)

一、植物演化與成煤作用的關(guān)系植物界可分為低等植物和高等植物兩大類別。屬于低等植物的有藻類和菌類，存在于元古代到早泥盆世，為植物發(fā)展演化的菌藻類植物時(shí)期。高等植物是由低等植物歷經(jīng)長(zhǎng)期演變而來的，在形體結(jié)構(gòu)和生理功能特征上都比低等植物更加復(fù)雜。成煤作用也就具有階段性：原因在于植物演化與成煤作用具有密切關(guān)系，而植物演化具有明顯的階段性。第一章§1成煤物質(zhì)一、植物演化與成煤作用的關(guān)系第一章§1成煤物質(zhì)1．菌藻類植物時(shí)代元古代到早泥盆世為低等植物發(fā)育時(shí)代。因此不可能有大規(guī)模的聚煤作用發(fā)生。由低等植物經(jīng)過一系列變化形成的煤，其灰分很高，有一定的發(fā)熱量。這類煤稱為“石煤”，如我國(guó)南方寒武紀(jì)的“石煤”。第一章§1成煤物質(zhì)1．菌藻類植物時(shí)代2．裸蕨植物時(shí)代晚志留世至早中泥盆世為世界上最古老的陸生植物時(shí)代。植物由水生到陸生的轉(zhuǎn)化過程，是植物由低等向高等發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折時(shí)期。裸蕨類植物是地質(zhì)歷史上最早的陸生植物，僅能適宜濱海潮濕低地。其高度不足1m，裸厥植物仍然是比較原始的植物。第一章§1成煤物質(zhì)2．裸蕨植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)代表種類為光蕨、工蕨和帶蕨代表植物為石松、楔葉、真蕨類第一章§1成煤物質(zhì)代表種類為光蕨、工蕨和帶蕨代表植物第一章§1成煤物質(zhì)3．蕨類、種子蕨類植物時(shí)代

晚泥盆世至晚二疊世早期，是高等植物發(fā)育、發(fā)展和演化的最重要的時(shí)期，以孢子植物蕨類和裸子植物的種子蕨為主。這個(gè)時(shí)期的氣候條件是溫暖、潮濕，適合植物生長(zhǎng)，在全球范圍內(nèi)比較一致。如石炭-二疊紀(jì)煤層形成于此時(shí)代。第一章§1成煤物質(zhì)3．蕨類、種子蕨類植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)石炭-二疊紀(jì)是全世界范圍內(nèi)最重要的聚煤時(shí)期，地勢(shì)比較平坦，植物繁盛，聚煤作用強(qiáng)，為第一大聚煤時(shí)期，形成了分布廣泛的聚煤盆地和含煤地層。在我國(guó)華北和華南地區(qū)存在著重要的石炭-二疊紀(jì)煤炭盆地。如鄂爾多斯盆地、華北盆地、華南盆地等。

第一章§1成煤物質(zhì)石炭-二疊紀(jì)是全世界范圍內(nèi)最重要的聚第一章§1成煤物質(zhì)4．裸子植物時(shí)代自晚二疊世晚期至中生代，是裸子植物最為繁盛的時(shí)代。主要特點(diǎn)是：地球上干旱氣候帶擴(kuò)大，石炭-二疊紀(jì)的植物群逐漸衰落，由蕨類植物進(jìn)入到裸子植物繁盛時(shí)期。侏羅紀(jì)和早白堊世被認(rèn)為是世界上第二個(gè)重要的聚煤期。在我國(guó)，侏羅紀(jì)是最為重要聚煤時(shí)期。第一章§1成煤物質(zhì)4．裸子植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)5．被子植物時(shí)代早白堊世以后至古、新近紀(jì)是植物進(jìn)入到高級(jí)發(fā)展的重要階段。但是，這個(gè)時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)更加強(qiáng)烈，氣候分帶也更加明顯。這個(gè)時(shí)期被稱為世界上第三個(gè)重要聚煤時(shí)期。第一章§1成煤物質(zhì)5．被子植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)白堊紀(jì)的鳥類和被子植物被子植物的花第一章§1成煤物質(zhì)白堊紀(jì)的鳥類和被子植物被子植物的花第一章§1成煤物質(zhì)地質(zhì)歷史時(shí)期的聚煤作用是與地質(zhì)歷史中植物演化密不可分的，植物的演化和發(fā)展決定了聚煤作用的發(fā)生;因此要首先研究植物的演化特點(diǎn)，將植物演化研究與地質(zhì)歷史發(fā)展、盆地聚煤作用研究緊密的結(jié)合起來，闡明聚煤作用的機(jī)制。第一章§1成煤物質(zhì)地質(zhì)歷史時(shí)期的聚煤作用是與地質(zhì)歷史中第一章§1成煤物質(zhì)

二、植物組成

(一)高等植物的器官

根：植物進(jìn)化過程中適應(yīng)陸生條件所形成的一種器官，它具有吸收、支持、合成和貯藏的功能。

莖：主要功能是將水分、無機(jī)鹽類和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到植物體的各個(gè)部分，此外，還有貯藏養(yǎng)料的功能。

葉：主要功能是光合作用和蒸騰作用，它們都是植物賴以生存所必須的。第一章§1成煤物質(zhì)二、植物組成第一章§1成煤物質(zhì)

(二)高等植物的組織

根據(jù)高等植物的組織功能和結(jié)構(gòu)的不同，可劃分為分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和分泌組織。其中，后5種組織都是器官形成時(shí)由分生組織衍生的細(xì)胞發(fā)展而成。第一章§1成煤物質(zhì)(二)高等植物的組織第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)三、植物的組成和化學(xué)性質(zhì)

植物主要是由有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成，但也含有一定量的無機(jī)物質(zhì)。不論是低等植物還是高等植物，主要都是由碳水化合物（包括纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等）、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和脂類化合物等組成。各類植物以及同一植物的不同部分其有機(jī)組成各不相同。低等植物主要由蛋白質(zhì)和碳水化合物組成，脂肪含量比較高。第一章§1成煤物質(zhì)三、植物的組成和化學(xué)性質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)高等植物的組成則以纖維素、半纖維素和木質(zhì)素為主。木本植物的有機(jī)組成差別很大，活細(xì)胞中的原生質(zhì)主要是由蛋白質(zhì)組成，莖和葉以纖維紫、木質(zhì)素為主。植物的角質(zhì)膜、木栓層、孢子和花粉則含有大量的脂類化合物。植物的有機(jī)組成的差別，直接影響到它的分解和轉(zhuǎn)化，影響到煤的性質(zhì)和利用。

第一章§1成煤物質(zhì)高等植物的組成則以纖維素、第一章§1成煤物質(zhì)（一）碳水化合物碳水化合物包括纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等，其中，纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分。（二）木質(zhì)素

木質(zhì)素也是植物細(xì)胞鍵的主要成分，常分布于植物機(jī)械組織的細(xì)胞壁中，能增強(qiáng)堅(jiān)固性，起支持作用。（三）蛋白質(zhì)

在植物體內(nèi)，蛋白質(zhì)含量所占比重不大。由于它是構(gòu)成植物細(xì)胞原生質(zhì)的主要物質(zhì)，因此在植物生存過程中起著重要作用。第一章§1成煤物質(zhì)（一）碳水化合物第一章§1成煤物質(zhì)（四）脂類化合物脂類化合物主要指不溶于水，而溶于醚、苯、氯仿等有機(jī)質(zhì)溶劑的有機(jī)化合物。1．脂肪：在堿性溶液中，生成脂肪酸及甘油，從泥炭、褐煤中提煉出瀝青可發(fā)現(xiàn)脂肪酸。2．蠟質(zhì)：多呈薄膜狀覆蓋于莖、葉和果實(shí)上，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易遭受分解，在泥炭、褐煤中常見蠟質(zhì)。3．樹脂：煤化過程中，樹脂的主要揮發(fā)份會(huì)消失，少量保存。4．角質(zhì)與木栓質(zhì)：是植物的保護(hù)組織產(chǎn)生物質(zhì)。5．孢粉質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能耐一定溫度和酸、堿的處理，不溶于有機(jī)溶液。第一章§1成煤物質(zhì)（四）脂類化合物§2植物遺體的堆積環(huán)境第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§2植物遺體的堆積環(huán)境第一章成煤原始物質(zhì)

一、泥炭的形成與積累

泥炭化作用的最終產(chǎn)物是泥炭。植物有機(jī)體死亡后，經(jīng)過生物化學(xué)作用，發(fā)生分解、合成與聚積，如果植物有機(jī)質(zhì)堆積的增長(zhǎng)量超過其分解量，才有可能聚集成泥炭層。通常泥炭沼澤的垂直剖面可劃分為：氧化環(huán)境的表層，過渡條件的中間層；還原環(huán)境的底層。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

一、泥炭的形成與積累第一章§2植物遺體的

（一）泥炭形成與堆積的影響因素1.大氣環(huán)境

植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量與大氣和土壤的溫度等環(huán)境因素有密切關(guān)系。

地球緯度—植物生長(zhǎng)大致上是從高緯度向低緯度增高。溫暖、潮濕的氣候帶更適宜植物的繁殖與生長(zhǎng)；熱帶、干旱氣候環(huán)境不利于植物遺體的保存。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

（一）泥炭形成與堆積的影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解影響因素植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量與大氣和土壤的溫度等環(huán)境因素有關(guān)。泥炭的形成和積累，還取決于植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度。影響植物殘?bào)w分解強(qiáng)度的因素主要有:微生物的種類、數(shù)量、水熱條件、土壤的酸堿度和有機(jī)質(zhì)的組成等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解影響因素微生物的種類：喜氧性微生物對(duì)泥炭形成和積累堆積不利；微生物的數(shù)量：隨著土壤埋深增大微生物數(shù)量減少。喜氧性微生物隨著深度增加迅速減少，厭氧細(xì)菌一定深度增度，然后減少；水分與熱量：根據(jù)M.M.科諾娃的實(shí)驗(yàn)，微生物在土溫20-30°，濕度60%-80%時(shí)，活動(dòng)能力強(qiáng)。酸堿性：喜氧與厭氧生物適宜于在中性或偏堿性（PH=7-8）活動(dòng)；第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度由于其化學(xué)組成不同，因而分解的速度和抵抗分解的能力有明顯的不同。苔蘚最低，其次是針葉木、闊葉木等。植物殘?bào)w的氧化分解不充分植物中還有一些防腐和殺菌成分泥炭堆積的速度不僅在空間上不同，在時(shí)間演化上也不同

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度第一章§2植物遺體的

二、植物殘骸的堆積方式（理論或?qū)W說）

對(duì)于植物殘?bào)w的堆積方式存在著原地生成與異地生成的不同觀點(diǎn)。1.原地生成說或稱為“原地堆積說”原地生成說認(rèn)為，造煤植物的殘骸堆積于植物繁衍生存的泥炭沼澤內(nèi)，沒有經(jīng)過搬運(yùn)，在原地堆積并轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵?，最終成煤。

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

二、植物殘骸的堆積方式（理論或?qū)W說）第一章§2植物遺體的

主要依據(jù)：

⑴現(xiàn)代泥炭沼澤（濕地）繁殖大量植物，在原地堆積形成泥炭，且沒有發(fā)現(xiàn)被搬運(yùn)的跡象；⑵煤層底板中有垂直的根系化石，煤層底板為植物生長(zhǎng)的土壤；⑶煤層中陸源碎屑礦物比較少；

⑷大多數(shù)煤層厚度比較穩(wěn)定，在大面積范圍內(nèi)可以對(duì)比，說明當(dāng)時(shí)成煤環(huán)境是一種穩(wěn)定的環(huán)境。煤層可以作為標(biāo)志層進(jìn)行大范圍對(duì)比。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

主要依據(jù)：第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)2.異地生成說（異地堆積說）

異地生成說認(rèn)為，泥炭層形成的地方，即植物殘?bào)w大量堆積的地方并不是成煤植物生長(zhǎng)的地方，植物殘?bào)w從生長(zhǎng)地經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn)后，再在淺水盆地、瀉湖、三角洲地帶堆積而成。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.異地生成說（異地堆積說）第一章§2植物遺體的

其依據(jù)是①在現(xiàn)代的三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)，常可見到從上游原始森林區(qū)帶來的大量漂木，②在湖泊中見到漂浮的泥炭層，③某些煤田內(nèi)曾見有樹根朝上倒置的樹化石，以及④煤中混有大量礦物雜質(zhì)，⑤煤層底板巖性與煤層在沉積上有大的差異，如煤層底板為石灰?guī)r等化學(xué)沉積等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

其依據(jù)是①在現(xiàn)代的三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)，常

我國(guó)一些山間盆地、山前沖積扇緣洼地、河漫灘洼地的全新世沉積中，都曾見有異地生成的埋藏泥炭。如河北易縣石崗易水河河灣沉積的泥炭層，直接堆積于花崗閃長(zhǎng)巖的基巖和河床相的卵石層之上，泥炭層夾著躺倒的樹干、樹根及植物的殼果，厚度變化大，幾米距離可自幾厘米厚變?yōu)?～2m，這是由洪水將植物殘?bào)w從山地帶到水流突然減速的河灣處堆積下來而形成。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

我國(guó)一些山間盆地、山前沖積扇緣洼地、河漫灘洼地的第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境3.微異地生成說（或稱“亞原地生成說”）

泥炭沼澤內(nèi)部植物殘?bào)w、部分泥炭受沖刷搬運(yùn)并重新堆積的現(xiàn)象比較常見。如河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤受河水泛濫的影響，以及濱海沼澤受海潮、風(fēng)暴潮的影響，都可能造成沼澤內(nèi)部的局部搬運(yùn)和重新堆積現(xiàn)象。為“微異地生成”或“亞原地生成”(Stach等)。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

3.微異地生成說（或稱“亞原地生成說”）第一章§2植物遺體

在微異地生成的煤片中，常見植物結(jié)構(gòu)組分破碎、微細(xì)斜層理和微波狀細(xì)層理，以及各種煤巖顯微組分的碎屑體和原有植物組織的氧化現(xiàn)象和大量礦物雜質(zhì)的混入等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

在微異地生成的煤片中，常見植物結(jié)構(gòu)組分破碎、微細(xì)斜§3泥炭沼澤第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§3泥炭沼澤第一章成煤原始物質(zhì)

課程回顧泥炭沼澤的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)點(diǎn)一氧化環(huán)境的表層過渡環(huán)境的中間層還原環(huán)境的底層植物各個(gè)器官在泥炭沼澤形成過程中的作用是什么？Attention:課程回顧泥炭沼澤的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)點(diǎn)一氧化環(huán)境的表層過渡環(huán)境的中間層課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二泥炭的形成與積累影響因素植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度厭氧細(xì)菌水分與熱量酸堿度植物化學(xué)成分時(shí)間與空間植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量大氣與溫度課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二泥炭的形成與積累影響因素植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度厭課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二植物殘骸的堆積方式兩種觀點(diǎn)原地生成說異地生成說原理：造煤植物殘骸堆積于植物生存的泥炭沼澤內(nèi)，沒有經(jīng)過搬運(yùn)，在原地堆積轉(zhuǎn)變成為泥炭。證據(jù)：現(xiàn)在很多煤層底板存在大量根土巖或煤層至上的直立樹干。原理：泥炭層形成的地方不是成煤植物生長(zhǎng)地方，殘?bào)w經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)后，在淺水盆地、瀉湖等地堆積。證據(jù)：現(xiàn)代三角洲地帶存在上游漂木，煤中可見樹根朝上以及大量礦物質(zhì)。課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二植物殘骸的堆積方式兩種觀點(diǎn)原地生成說異地生成課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)三植物殘骸的堆積方式的近代觀點(diǎn)原地堆積異地堆積兩種堆積方式同時(shí)存在具工業(yè)價(jià)值為原地堆積存在著微異地生成煤層如：河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤受河水泛濫影響或?yàn)I海風(fēng)暴潮影響，造成了沼澤內(nèi)部存在著局部搬運(yùn)和堆積的現(xiàn)象。成為微異地生成或亞原地生成。微異地堆積注意如何區(qū)分微異地堆積和異地堆積？課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)三植物殘骸的堆積方式的近代觀點(diǎn)原地堆積異地堆積第一章§3泥炭沼澤一、泥炭沼澤及其形成條件（一）泥炭沼澤概念

沼澤是地表土壤充分濕潤(rùn)、季節(jié)性或長(zhǎng)期積水，叢生著喜濕性沼澤植物的低洼地段。如果沼澤中形成并積累著泥炭，則稱為泥炭沼澤。泥炭沼澤既不屬于水域，又不是真正的陸地，而是水域和陸地的過渡形態(tài)。

第一章§3泥炭沼澤一、泥炭沼澤及其形成條件第一章§3泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)泥炭沼澤發(fā)育的影響構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所形成的破碎帶（斷裂或節(jié)理裂隙），經(jīng)風(fēng)化剝蝕而發(fā)展成洼地，形成匯水區(qū)成為泥炭沼澤的一個(gè)有利地帶；地殼升降運(yùn)動(dòng)的速率影響了泥炭沼澤的發(fā)育地殼上升，侵蝕作用不利于泥炭沼澤；如果地殼沉降速度與植物堆積的速率相對(duì)平衡時(shí)，在地面平坦的低洼地段造成地區(qū)泄水條件不暢，利于泥炭發(fā)育第一章§3泥炭沼澤構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)泥炭沼澤發(fā)育的影響第一章§3泥炭沼澤火山口湖，由于巖漿溢出，造成堰塞湖，其環(huán)境有利于植物發(fā)育，容易形成泥炭沼澤；泥炭沼澤發(fā)育條件：緩慢沉降的低洼地帶，有利于水的匯聚不利于水的排泄，由于基底的緩慢沉降，使地下水位能夠保持緩慢速度持續(xù)抬升;泥炭沼澤發(fā)育地區(qū)大多與活動(dòng)能量大的水體間以一定形式的保護(hù)屏障被相對(duì)隔離的地帶;泥炭沼澤發(fā)育地帶，大多為地表地形高差變化不大且地表寬緩低平能量低的地帶。第一章§3泥炭沼澤火山口湖，由于巖漿溢出，造成堰塞湖，第一章§3泥炭沼澤（三）泥炭沼澤發(fā)育的主要環(huán)境1.泥炭沼澤重要發(fā)育地帶——濱海平原濱海地帶海水與沿海陸地地表水與潛水之間相互關(guān)系，有利于泥炭沼澤發(fā)育；濱海地帶的海灣內(nèi)，由于波浪作用微弱，形成了海灣封閉形成海灣瀉湖，有利于泥炭沼澤發(fā)育；三角洲平原上分流河道之間的低洼地及靠近海邊緣部分的瀉湖濕洼地；在熱帶、亞熱帶地區(qū)的海岸和河口地區(qū)，還可以形成一種特殊類型的濱海泥炭沼澤——紅樹林泥炭沼澤。第一章§3泥炭沼澤（三）泥炭沼澤發(fā)育的主要環(huán)境第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。在山丘、丘陵等暫時(shí)性水流附近有一些洼地，平原地帶經(jīng)常性水流周圍的洼地成為泥炭沼澤場(chǎng)所；河流發(fā)源地溝谷地區(qū)，由于在徑流地區(qū)的谷底易形成相對(duì)平衡剖面，取得較穩(wěn)定潛水補(bǔ)給，易泥炭沼澤；山前沖積扇地區(qū)的扇前洼地地下水不斷溢出，形成養(yǎng)分較好條件，有利于泥炭沼澤；第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。曲流河形成的牛軛湖及河漫灘或河漫湖泊等地成為良好泥炭沼澤聚集場(chǎng)所；濱湖洼地由于受到潛水和洪水泛濫影響，由于湖水上漲，形成了植物生長(zhǎng)，有利于泥炭沼澤發(fā)育；大陸或高原的構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定期由于排水性質(zhì)差，形成了泥潭沼澤發(fā)育地區(qū)；在山地封閉或半封閉山間盆地中，由于地表水和地下水匯集，形成了泥炭沼澤發(fā)育。第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。大陸內(nèi)部，由于大陸冰川的消融和退縮，留下了一系列的冰蝕、冰積地貌，形成了泥炭發(fā)育地區(qū)；熱帶或亞熱帶巖溶地貌發(fā)育，成為泥炭發(fā)育地區(qū)；氣候條件對(duì)泥炭沼澤起重要作用，影響了植物的生長(zhǎng)和植物殘?bào)w分級(jí)強(qiáng)度，從而控制了泥炭的發(fā)育形成泥炭沼澤的水文條件主要是入水量，即地表水和地下水流入量及大氣降水量要大于出水量，才能使泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育。第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤二、泥炭沼澤形成的方式

兩種泥炭沼澤化的方式：①由陸地演化為泥炭沼澤，稱為陸地泥炭沼澤化；②水域轉(zhuǎn)化為泥炭沼澤，稱為水域泥炭沼澤化。水域泥炭沼澤化的基本模式：

1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式3．小河泥炭沼澤化模式

第一章§3泥炭沼澤二、泥炭沼澤形成的方式第一章§3泥炭沼澤1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式湖泊由四周向湖心逐漸變深，湖水停滯或僅有微弱流動(dòng)，波浪小且水的光照條件好。湖底首先沉積含少量有機(jī)質(zhì)的粘土和砂層，其上為腐泥層。湖水逐漸淤淺，在湖底沉積的同時(shí)，岸邊與不同水深的湖濱地帶，植物繁殖起來，由于水深各異而形成不同的植物群落，由岸向湖心方向植物群落呈有規(guī)律的變化。隨著各植物帶之下逐漸積累泥炭，湖泊也逐浙淤淺，因此原有植物群落由于水深生態(tài)環(huán)境演化而依次向湖心推移，形成了植物帶有規(guī)律地向湖心擴(kuò)展，最終將湖泊轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵空訚伞＿@種由湖濱向湖心演化的模式，大多是在水位變動(dòng)小，且長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的條件下才有可能，第一章§3泥炭沼澤1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式第一章§3泥炭沼澤2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式在這種湖中，因湖邊大量地繁殖漂浮植物，植物死亡后，其殘?bào)w沉入湖底轉(zhuǎn)化為泥炭，這是一種由上而下的泥炭化過程。初始，在避風(fēng)浪的湖邊水面長(zhǎng)滿了漂浮植物，并與湖岸相連，形成漂浮植物毯。這種長(zhǎng)根莖植物，根莖交織成網(wǎng)，風(fēng)砂帶來的礦物質(zhì)停積其上，養(yǎng)分逐漸改變，其它植物也入侵繁衍，浮毯增厚，密度加大，進(jìn)而又為苔草植物生長(zhǎng)提供有利的條件。隨著浮毯的逐漸加大積厚向水中沉沒，其下部死亡的植物殘?bào)w，因重力作用，脫落沉入湖底，轉(zhuǎn)化為泥炭。因而逐漸使湖底填積加高，漸漸與浮毯相連，浮毯不斷向湖心擴(kuò)展造成湖泊的淤淺而萎縮第一章§3泥炭沼澤2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式在這第一章§3泥炭沼澤3．小河泥炭沼澤化模式這種泥炭沼澤化大致與第一種模式近似，呈帶狀，植物分帶不明顯，往往在流速最小的河段河底開始生長(zhǎng)水生植物，植物繁茂后，由于河床的糙度增加，流速減小，于是在河面及河邊出現(xiàn)漂浮植物，在水中充氧不足的條件下，積累起泥炭，使整個(gè)河道泥炭沼澤化。第一章§3泥炭沼澤3．小河泥炭沼澤化模式第一章§3泥炭沼澤陸地沼澤化比水域沼澤化更為廣泛，面積也較大，尤以氣候溫和濕潤(rùn)地帶最為發(fā)育。陸地泥炭沼澤化有多種成因：有的是由于地下水位升高或溢出地面由地表低洼，洪水、冰雪融水及大氣降水的匯集，使地表過濕或積水，土層通氣條件惡化形成；由植物自然更替而引起土壤養(yǎng)分的貧化而造成。第一章§3泥炭沼澤陸地沼澤化第一章§3泥炭沼澤陸地泥炭沼澤化可產(chǎn)生在草甸、干谷、森林地帶和永久凍土地帶。分布在各種地貌類型中的草甸，如河漫灘、階地、坳溝、山間小盆地、平緩分水嶺、緩坡地、扇緣洼地、冰蝕冰磧谷地及溶蝕洼地等，在有利的溫濕條件下，都可以發(fā)生草甸泥炭沼澤化。森林地帶的沼澤化，往往是由森林的殘落物的過分積累及土壤灰化作用引起。永久凍土區(qū)的泥炭沼澤化是由于氣候嚴(yán)寒、降水少，地表切割微弱，地面眾多封閉的洼地易形成小的湖沼，由于永凍層可作隔水層，使地表水不能入滲，在氣溫低、濕度大、蒸發(fā)量小的情況下出現(xiàn)了厭氧條件，從而形成了泥炭沼澤。第一章§3泥炭沼澤陸地泥炭沼澤化可產(chǎn)生在草甸、干谷、森第一章§3泥炭沼澤三、泥炭沼澤的類型

（一）按照泥炭沼澤表面形態(tài)和水源補(bǔ)給，以及養(yǎng)分和植被等特征，通常將泥炭沼澤劃分為三種類型，即低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤和高位泥炭沼澤。（二）按植被生長(zhǎng)情況沼澤劃分：草本沼澤、泥炭蘚沼澤和木本沼澤。第一章§3泥炭沼澤三、泥炭沼澤的類型第一章§3泥炭沼澤（三）依據(jù)沼澤的水動(dòng)力條件、巖性組合以及沉積物特征，可劃分為閉流沼澤、覆水沼澤和泥炭沼澤三種類型。（四）依據(jù)水介質(zhì)的鹽度，可以劃分為三種類型：淡水沼澤、半咸水沼澤和咸水沼澤。（五）根據(jù)與其他環(huán)境的成因聯(lián)系，可以分為河漫沼澤、湖成沼澤和濱海沼澤。第一章§3泥炭沼澤（三）依據(jù)沼澤的水動(dòng)力條件、巖性組合第一章§3泥炭沼澤1．低位泥炭沼澤多處于泥炭沼澤發(fā)展的初期。低位泥炭沼澤的表面由于泥炭的積累不厚，且尚未改變?cè)械牡乇淼屯菪螒B(tài)。地表水和地下水作為豐富的水源補(bǔ)給，潛水位較高或地表有積水，溶于水中的礦物質(zhì)養(yǎng)分豐富。沼澤多為中性或微堿性，沼澤植物要求養(yǎng)分較多。由于低位泥炭沼澤富營(yíng)養(yǎng)，所以有人稱為富營(yíng)養(yǎng)泥炭沼澤。因此，在這類沼澤中高等植物容易大量繁殖，形成茂密的植被，這就對(duì)泥炭形成提供了有利條件。在低位泥炭沼澤中形成的泥炭，灰分較高，瀝青質(zhì)含量低，焦油產(chǎn)出率較低。我國(guó)第四紀(jì)泥炭形成于這種類型的沼澤約占90％，在地史中各成煤期內(nèi)也大多形成于這種泥炭沼澤類型。第一章§3泥炭沼澤1．低位泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤2．高位泥炭沼澤處于泥炭沼澤演化的后期。沼澤主要是由大氣降水補(bǔ)給，沼澤的水面位于潛水面之上，水泥不充足，水中缺少礦物質(zhì)養(yǎng)分，因而有人稱為貧營(yíng)養(yǎng)泥炭沼澤。高位泥炭沼澤在發(fā)展演化中，泥炭積累速度與養(yǎng)分的供給狀況發(fā)生了變化。即在沼澤的邊緣部分，易得到周邊流水所攜帶的豐富營(yíng)養(yǎng)；而中心部位則難于得到富養(yǎng)分的地表水和地下水的補(bǔ)給，僅靠大氣降水補(bǔ)給，促使貧營(yíng)養(yǎng)植物首先出現(xiàn)于中心地帶。由于中心地帶植物殘?bào)w分解速度慢，使得泥炭增長(zhǎng)速度快，與沼澤周邊相比，泥炭積累快，于是形成了高位泥炭沼澤中部高出周邊的特有剖面形態(tài)。這類沼澤生長(zhǎng)的植物多為草本或蘚類植物，種屬較為稀少，多發(fā)育在地勢(shì)較高，且較冷和較潮濕的氣候條件。第一章§3泥炭沼澤2．高位泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤3．中位泥炭沼澤這類泥炭沼澤多出現(xiàn)于前兩類沼澤的過渡時(shí)期，在特征與性質(zhì)上具有過渡特點(diǎn)，因此又稱為過渡類型或中營(yíng)養(yǎng)泥炭沼澤。這類泥炭沼澤的表面，由于泥炭的積累趨于平坦或中部輕微凸起，地表水和地下水通過周邊的泥炭層時(shí)，其中的水分和養(yǎng)分被部分吸收達(dá)到中心地帶時(shí)，已大為減少，因而潛水位變低、營(yíng)養(yǎng)狀況變差，泥炭層也處于中性到微酸性，植被以中等養(yǎng)分植物為主。第一章§3泥炭沼澤3．中位泥炭沼澤§4泥炭的主要組成及性質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§4泥炭的主要組成及性質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

一、泥炭的化學(xué)組成泥炭的化學(xué)組成，除含有大量水分外，還包括有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)。1．泥炭的有機(jī)質(zhì)：主要包括未完全分解的植物殘?bào)w和腐植質(zhì)。有機(jī)質(zhì)含量：指有機(jī)質(zhì)占泥炭干物質(zhì)總量的百分比。植物殘?bào)w的類型、泥炭積累的時(shí)間和泥炭的分解程度的不同致使泥炭中的碳、氫、氧、氮、硫等含量不同。第一章§4泥炭的主要

組成及性第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

2．泥炭的礦物質(zhì)1）在水、風(fēng)和其它動(dòng)力的作用下，使礦物質(zhì)運(yùn)移到泥炭中并聚集起來水?dāng)y帶礦物質(zhì)：經(jīng)過機(jī)械沉積、化學(xué)沉淀、交換吸附及物理吸附等作用；風(fēng)可以將礦物質(zhì)帶入，將火山灰?guī)肽嗵空訚芍校凰惋L(fēng)等所帶礦物質(zhì)有氧化物、氫氧化物、碳酸鹽類等，無機(jī)礦物中，有石英、次生黏土礦物等。2）來源于形成泥炭的植物體本身。尤其是在貧營(yíng)養(yǎng)化泥炭沼澤中。第一章§4泥炭的主要

組成及性二、泥炭的主要物理、化學(xué)特性1．分解度：是指植物殘?bào)w內(nèi)由于腐解作用而失去細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的相對(duì)含量，即泥炭中無定形腐植質(zhì)占有機(jī)質(zhì)的百分含量。2．泥炭的含水性質(zhì)：泥炭由于富含有機(jī)質(zhì)，具分散、疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此泥炭有吸收和保持大量水分的性能。泥炭濕度：泥炭中含有的水分質(zhì)量占泥炭總質(zhì)量（干物質(zhì)+水分）的百分比（%）泥炭的持水量：泥炭中含有的水分質(zhì)量占泥炭干物質(zhì)質(zhì)量的百分比（%）第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

二、泥炭的主要物理、化學(xué)特性第一章§4泥炭的主要

3．泥炭的比重（密度）和容重泥炭干燥時(shí)重量輕，比重、容重都較小，這是區(qū)別于其它固體可燃礦產(chǎn)的典型物理性質(zhì)。泥炭比重大小受到礦物質(zhì)含量和分解度的影響。泥炭在自然狀態(tài)下的容重稱濕容重，一股為1.00～1.30g／cm2；烘干或風(fēng)干后的容重稱干容重，一般為0.2～0.58g／cm2。第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

3．泥炭的比重（密度）和容重第一章§4泥炭的主要

4．泥炭的結(jié)構(gòu)和顏色：泥炭結(jié)構(gòu)與形成泥炭的植物種屬、分解度及礦物質(zhì)含量有關(guān)。泥炭顏色決定于形成泥炭植物種屬的顏色。泥炭顏色隨分解強(qiáng)度的增強(qiáng)而變深、變暗，最終轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)所具有的黑色；隨含水量增大而變淺；也受自生礦物影響；5．泥炭的可燃性：泥炭中由于含有較多的有機(jī)物質(zhì)，具有可燃性，通常以發(fā)熱量來表示。第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

4．泥炭的結(jié)構(gòu)和顏色：泥炭結(jié)構(gòu)與形成泥炭的植物種屬、分解度及三、泥炭的類型根據(jù)泥炭的原有植物組成，泥炭可劃分為：（1）草本泥炭：由各種草本植物殘?bào)w組成，灰分含量高，分解較強(qiáng)，為微酸性到微堿性，色暗且彈性較差，我國(guó)多屬此類型；（2）木本泥炭：主要由喬木和灌木植物的枝干、根系、果、葉等經(jīng)過泥炭化作用形成，木質(zhì)素含量多，分解緩慢，灰分含量比草本植物低，含水量少，紅褐色，彈性差，我國(guó)少有此類（3）蘚類泥炭：由泥炭蘚等貧營(yíng)養(yǎng)植物殘?bào)w形成，生成于酸性和強(qiáng)堿性環(huán)境，俗稱酸沼?；曳趾康停扛?，分解緩慢，纖維保存較好，色淡，彈性強(qiáng)。我國(guó)分不少。第一章§4泥炭的主要

組成及性質(zhì)

三、泥炭的類型第一章§4泥炭的主要

煤地質(zhì)學(xué)作業(yè)討論植物遺體或泥炭形成與堆積的主要假說及其依據(jù)，結(jié)合泥炭沼澤類型。第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境煤地質(zhì)學(xué)作業(yè)第一章成煤原始物質(zhì)

第一章成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境煤田地質(zhì)學(xué)第一章成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境煤田地質(zhì)學(xué)Goalofstudy成煤作用演化階段的劃分植物遺體的堆積環(huán)境有哪些泥炭沼澤形成條件有哪些泥炭沼澤形成方式泥炭沼澤的類型Goalofstudy成煤作用演化階段的劃分預(yù)備知識(shí)煤是由植物遺體經(jīng)過復(fù)雜的生物、化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而來；從植物死亡→煤經(jīng)歷的演變過程為成煤作用；兩個(gè)階段的劃分：腐泥化階段：植物在泥炭沼澤、湖泊或淺海中不斷繁殖，遺體在微生物參與下經(jīng)過生物地球化學(xué)作用形成腐泥（泥炭）；煤化作用階段：泥炭（腐泥）在溫度、壓力等作用下形成煤的過程。具體可劃分成巖和變質(zhì)作用。預(yù)備知識(shí)煤是由植物遺體經(jīng)過復(fù)雜的生物、化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而來；§1成煤物質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§1成煤物質(zhì)第一章成煤原始物質(zhì)

第一章§1成煤物質(zhì)

一、植物演化與成煤作用的關(guān)系植物界可分為低等植物和高等植物兩大類別。屬于低等植物的有藻類和菌類，存在于元古代到早泥盆世，為植物發(fā)展演化的菌藻類植物時(shí)期。高等植物是由低等植物歷經(jīng)長(zhǎng)期演變而來的，在形體結(jié)構(gòu)和生理功能特征上都比低等植物更加復(fù)雜。成煤作用也就具有階段性：原因在于植物演化與成煤作用具有密切關(guān)系，而植物演化具有明顯的階段性。第一章§1成煤物質(zhì)一、植物演化與成煤作用的關(guān)系第一章§1成煤物質(zhì)1．菌藻類植物時(shí)代元古代到早泥盆世為低等植物發(fā)育時(shí)代。因此不可能有大規(guī)模的聚煤作用發(fā)生。由低等植物經(jīng)過一系列變化形成的煤，其灰分很高，有一定的發(fā)熱量。這類煤稱為“石煤”，如我國(guó)南方寒武紀(jì)的“石煤”。第一章§1成煤物質(zhì)1．菌藻類植物時(shí)代2．裸蕨植物時(shí)代晚志留世至早中泥盆世為世界上最古老的陸生植物時(shí)代。植物由水生到陸生的轉(zhuǎn)化過程，是植物由低等向高等發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折時(shí)期。裸蕨類植物是地質(zhì)歷史上最早的陸生植物，僅能適宜濱海潮濕低地。其高度不足1m，裸厥植物仍然是比較原始的植物。第一章§1成煤物質(zhì)2．裸蕨植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)代表種類為光蕨、工蕨和帶蕨代表植物為石松、楔葉、真蕨類第一章§1成煤物質(zhì)代表種類為光蕨、工蕨和帶蕨代表植物第一章§1成煤物質(zhì)3．蕨類、種子蕨類植物時(shí)代

晚泥盆世至晚二疊世早期，是高等植物發(fā)育、發(fā)展和演化的最重要的時(shí)期，以孢子植物蕨類和裸子植物的種子蕨為主。這個(gè)時(shí)期的氣候條件是溫暖、潮濕，適合植物生長(zhǎng)，在全球范圍內(nèi)比較一致。如石炭-二疊紀(jì)煤層形成于此時(shí)代。第一章§1成煤物質(zhì)3．蕨類、種子蕨類植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)石炭-二疊紀(jì)是全世界范圍內(nèi)最重要的聚煤時(shí)期，地勢(shì)比較平坦，植物繁盛，聚煤作用強(qiáng)，為第一大聚煤時(shí)期，形成了分布廣泛的聚煤盆地和含煤地層。在我國(guó)華北和華南地區(qū)存在著重要的石炭-二疊紀(jì)煤炭盆地。如鄂爾多斯盆地、華北盆地、華南盆地等。

第一章§1成煤物質(zhì)石炭-二疊紀(jì)是全世界范圍內(nèi)最重要的聚第一章§1成煤物質(zhì)4．裸子植物時(shí)代自晚二疊世晚期至中生代，是裸子植物最為繁盛的時(shí)代。主要特點(diǎn)是：地球上干旱氣候帶擴(kuò)大，石炭-二疊紀(jì)的植物群逐漸衰落，由蕨類植物進(jìn)入到裸子植物繁盛時(shí)期。侏羅紀(jì)和早白堊世被認(rèn)為是世界上第二個(gè)重要的聚煤期。在我國(guó)，侏羅紀(jì)是最為重要聚煤時(shí)期。第一章§1成煤物質(zhì)4．裸子植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)5．被子植物時(shí)代早白堊世以后至古、新近紀(jì)是植物進(jìn)入到高級(jí)發(fā)展的重要階段。但是，這個(gè)時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)更加強(qiáng)烈，氣候分帶也更加明顯。這個(gè)時(shí)期被稱為世界上第三個(gè)重要聚煤時(shí)期。第一章§1成煤物質(zhì)5．被子植物時(shí)代第一章§1成煤物質(zhì)白堊紀(jì)的鳥類和被子植物被子植物的花第一章§1成煤物質(zhì)白堊紀(jì)的鳥類和被子植物被子植物的花第一章§1成煤物質(zhì)地質(zhì)歷史時(shí)期的聚煤作用是與地質(zhì)歷史中植物演化密不可分的，植物的演化和發(fā)展決定了聚煤作用的發(fā)生;因此要首先研究植物的演化特點(diǎn)，將植物演化研究與地質(zhì)歷史發(fā)展、盆地聚煤作用研究緊密的結(jié)合起來，闡明聚煤作用的機(jī)制。第一章§1成煤物質(zhì)地質(zhì)歷史時(shí)期的聚煤作用是與地質(zhì)歷史中第一章§1成煤物質(zhì)

二、植物組成

(一)高等植物的器官

根：植物進(jìn)化過程中適應(yīng)陸生條件所形成的一種器官，它具有吸收、支持、合成和貯藏的功能。

莖：主要功能是將水分、無機(jī)鹽類和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到植物體的各個(gè)部分，此外，還有貯藏養(yǎng)料的功能。

葉：主要功能是光合作用和蒸騰作用，它們都是植物賴以生存所必須的。第一章§1成煤物質(zhì)二、植物組成第一章§1成煤物質(zhì)

(二)高等植物的組織

根據(jù)高等植物的組織功能和結(jié)構(gòu)的不同，可劃分為分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和分泌組織。其中，后5種組織都是器官形成時(shí)由分生組織衍生的細(xì)胞發(fā)展而成。第一章§1成煤物質(zhì)(二)高等植物的組織第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)三、植物的組成和化學(xué)性質(zhì)

植物主要是由有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成，但也含有一定量的無機(jī)物質(zhì)。不論是低等植物還是高等植物，主要都是由碳水化合物（包括纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等）、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和脂類化合物等組成。各類植物以及同一植物的不同部分其有機(jī)組成各不相同。低等植物主要由蛋白質(zhì)和碳水化合物組成，脂肪含量比較高。第一章§1成煤物質(zhì)三、植物的組成和化學(xué)性質(zhì)第一章§1成煤物質(zhì)高等植物的組成則以纖維素、半纖維素和木質(zhì)素為主。木本植物的有機(jī)組成差別很大，活細(xì)胞中的原生質(zhì)主要是由蛋白質(zhì)組成，莖和葉以纖維紫、木質(zhì)素為主。植物的角質(zhì)膜、木栓層、孢子和花粉則含有大量的脂類化合物。植物的有機(jī)組成的差別，直接影響到它的分解和轉(zhuǎn)化，影響到煤的性質(zhì)和利用。

第一章§1成煤物質(zhì)高等植物的組成則以纖維素、第一章§1成煤物質(zhì)（一）碳水化合物碳水化合物包括纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等，其中，纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分。（二）木質(zhì)素

木質(zhì)素也是植物細(xì)胞鍵的主要成分，常分布于植物機(jī)械組織的細(xì)胞壁中，能增強(qiáng)堅(jiān)固性，起支持作用。（三）蛋白質(zhì)

在植物體內(nèi)，蛋白質(zhì)含量所占比重不大。由于它是構(gòu)成植物細(xì)胞原生質(zhì)的主要物質(zhì)，因此在植物生存過程中起著重要作用。第一章§1成煤物質(zhì)（一）碳水化合物第一章§1成煤物質(zhì)（四）脂類化合物脂類化合物主要指不溶于水，而溶于醚、苯、氯仿等有機(jī)質(zhì)溶劑的有機(jī)化合物。1．脂肪：在堿性溶液中，生成脂肪酸及甘油，從泥炭、褐煤中提煉出瀝青可發(fā)現(xiàn)脂肪酸。2．蠟質(zhì)：多呈薄膜狀覆蓋于莖、葉和果實(shí)上，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易遭受分解，在泥炭、褐煤中常見蠟質(zhì)。3．樹脂：煤化過程中，樹脂的主要揮發(fā)份會(huì)消失，少量保存。4．角質(zhì)與木栓質(zhì)：是植物的保護(hù)組織產(chǎn)生物質(zhì)。5．孢粉質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能耐一定溫度和酸、堿的處理，不溶于有機(jī)溶液。第一章§1成煤物質(zhì)（四）脂類化合物§2植物遺體的堆積環(huán)境第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§2植物遺體的堆積環(huán)境第一章成煤原始物質(zhì)

一、泥炭的形成與積累

泥炭化作用的最終產(chǎn)物是泥炭。植物有機(jī)體死亡后，經(jīng)過生物化學(xué)作用，發(fā)生分解、合成與聚積，如果植物有機(jī)質(zhì)堆積的增長(zhǎng)量超過其分解量，才有可能聚集成泥炭層。通常泥炭沼澤的垂直剖面可劃分為：氧化環(huán)境的表層，過渡條件的中間層；還原環(huán)境的底層。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

一、泥炭的形成與積累第一章§2植物遺體的

（一）泥炭形成與堆積的影響因素1.大氣環(huán)境

植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量與大氣和土壤的溫度等環(huán)境因素有密切關(guān)系。

地球緯度—植物生長(zhǎng)大致上是從高緯度向低緯度增高。溫暖、潮濕的氣候帶更適宜植物的繁殖與生長(zhǎng)；熱帶、干旱氣候環(huán)境不利于植物遺體的保存。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

（一）泥炭形成與堆積的影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解影響因素植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量與大氣和土壤的溫度等環(huán)境因素有關(guān)。泥炭的形成和積累，還取決于植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度。影響植物殘?bào)w分解強(qiáng)度的因素主要有:微生物的種類、數(shù)量、水熱條件、土壤的酸堿度和有機(jī)質(zhì)的組成等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解影響因素微生物的種類：喜氧性微生物對(duì)泥炭形成和積累堆積不利；微生物的數(shù)量：隨著土壤埋深增大微生物數(shù)量減少。喜氧性微生物隨著深度增加迅速減少，厭氧細(xì)菌一定深度增度，然后減少；水分與熱量：根據(jù)M.M.科諾娃的實(shí)驗(yàn)，微生物在土溫20-30°，濕度60%-80%時(shí)，活動(dòng)能力強(qiáng)。酸堿性：喜氧與厭氧生物適宜于在中性或偏堿性（PH=7-8）活動(dòng)；第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解影響因素第一章§2植物遺體的

2.植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度由于其化學(xué)組成不同，因而分解的速度和抵抗分解的能力有明顯的不同。苔蘚最低，其次是針葉木、闊葉木等。植物殘?bào)w的氧化分解不充分植物中還有一些防腐和殺菌成分泥炭堆積的速度不僅在空間上不同，在時(shí)間演化上也不同

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度第一章§2植物遺體的

二、植物殘骸的堆積方式（理論或?qū)W說）

對(duì)于植物殘?bào)w的堆積方式存在著原地生成與異地生成的不同觀點(diǎn)。1.原地生成說或稱為“原地堆積說”原地生成說認(rèn)為，造煤植物的殘骸堆積于植物繁衍生存的泥炭沼澤內(nèi)，沒有經(jīng)過搬運(yùn)，在原地堆積并轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵浚罱K成煤。

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

二、植物殘骸的堆積方式（理論或?qū)W說）第一章§2植物遺體的

主要依據(jù)：

⑴現(xiàn)代泥炭沼澤（濕地）繁殖大量植物，在原地堆積形成泥炭，且沒有發(fā)現(xiàn)被搬運(yùn)的跡象；⑵煤層底板中有垂直的根系化石，煤層底板為植物生長(zhǎng)的土壤；⑶煤層中陸源碎屑礦物比較少；

⑷大多數(shù)煤層厚度比較穩(wěn)定，在大面積范圍內(nèi)可以對(duì)比，說明當(dāng)時(shí)成煤環(huán)境是一種穩(wěn)定的環(huán)境。煤層可以作為標(biāo)志層進(jìn)行大范圍對(duì)比。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

主要依據(jù)：第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)2.異地生成說（異地堆積說）

異地生成說認(rèn)為，泥炭層形成的地方，即植物殘?bào)w大量堆積的地方并不是成煤植物生長(zhǎng)的地方，植物殘?bào)w從生長(zhǎng)地經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn)后，再在淺水盆地、瀉湖、三角洲地帶堆積而成。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

2.異地生成說（異地堆積說）第一章§2植物遺體的

其依據(jù)是①在現(xiàn)代的三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)，?？梢姷綇纳嫌卧忌謪^(qū)帶來的大量漂木，②在湖泊中見到漂浮的泥炭層，③某些煤田內(nèi)曾見有樹根朝上倒置的樹化石，以及④煤中混有大量礦物雜質(zhì)，⑤煤層底板巖性與煤層在沉積上有大的差異，如煤層底板為石灰?guī)r等化學(xué)沉積等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

其依據(jù)是①在現(xiàn)代的三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)，常

我國(guó)一些山間盆地、山前沖積扇緣洼地、河漫灘洼地的全新世沉積中，都曾見有異地生成的埋藏泥炭。如河北易縣石崗易水河河灣沉積的泥炭層，直接堆積于花崗閃長(zhǎng)巖的基巖和河床相的卵石層之上，泥炭層夾著躺倒的樹干、樹根及植物的殼果，厚度變化大，幾米距離可自幾厘米厚變?yōu)?～2m，這是由洪水將植物殘?bào)w從山地帶到水流突然減速的河灣處堆積下來而形成。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

我國(guó)一些山間盆地、山前沖積扇緣洼地、河漫灘洼地的第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境3.微異地生成說（或稱“亞原地生成說”）

泥炭沼澤內(nèi)部植物殘?bào)w、部分泥炭受沖刷搬運(yùn)并重新堆積的現(xiàn)象比較常見。如河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤受河水泛濫的影響，以及濱海沼澤受海潮、風(fēng)暴潮的影響，都可能造成沼澤內(nèi)部的局部搬運(yùn)和重新堆積現(xiàn)象。為“微異地生成”或“亞原地生成”(Stach等)。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

3.微異地生成說（或稱“亞原地生成說”）第一章§2植物遺體

在微異地生成的煤片中，常見植物結(jié)構(gòu)組分破碎、微細(xì)斜層理和微波狀細(xì)層理，以及各種煤巖顯微組分的碎屑體和原有植物組織的氧化現(xiàn)象和大量礦物雜質(zhì)的混入等。第一章§2植物遺體的

堆積環(huán)境

在微異地生成的煤片中，常見植物結(jié)構(gòu)組分破碎、微細(xì)斜§3泥炭沼澤第一章成煤原始物質(zhì)

與堆積環(huán)境§3泥炭沼澤第一章成煤原始物質(zhì)

課程回顧泥炭沼澤的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)點(diǎn)一氧化環(huán)境的表層過渡環(huán)境的中間層還原環(huán)境的底層植物各個(gè)器官在泥炭沼澤形成過程中的作用是什么？Attention:課程回顧泥炭沼澤的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)點(diǎn)一氧化環(huán)境的表層過渡環(huán)境的中間層課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二泥炭的形成與積累影響因素植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度厭氧細(xì)菌水分與熱量酸堿度植物化學(xué)成分時(shí)間與空間植物有機(jī)體的增長(zhǎng)量大氣與溫度課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二泥炭的形成與積累影響因素植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度厭課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二植物殘骸的堆積方式兩種觀點(diǎn)原地生成說異地生成說原理：造煤植物殘骸堆積于植物生存的泥炭沼澤內(nèi)，沒有經(jīng)過搬運(yùn)，在原地堆積轉(zhuǎn)變成為泥炭。證據(jù)：現(xiàn)在很多煤層底板存在大量根土巖或煤層至上的直立樹干。原理：泥炭層形成的地方不是成煤植物生長(zhǎng)地方，殘?bào)w經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)后，在淺水盆地、瀉湖等地堆積。證據(jù)：現(xiàn)代三角洲地帶存在上游漂木，煤中可見樹根朝上以及大量礦物質(zhì)。課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)二植物殘骸的堆積方式兩種觀點(diǎn)原地生成說異地生成課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)三植物殘骸的堆積方式的近代觀點(diǎn)原地堆積異地堆積兩種堆積方式同時(shí)存在具工業(yè)價(jià)值為原地堆積存在著微異地生成煤層如：河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤受河水泛濫影響或?yàn)I海風(fēng)暴潮影響，造成了沼澤內(nèi)部存在著局部搬運(yùn)和堆積的現(xiàn)象。成為微異地生成或亞原地生成。微異地堆積注意如何區(qū)分微異地堆積和異地堆積？課程回顧復(fù)習(xí)點(diǎn)三植物殘骸的堆積方式的近代觀點(diǎn)原地堆積異地堆積第一章§3泥炭沼澤一、泥炭沼澤及其形成條件（一）泥炭沼澤概念

沼澤是地表土壤充分濕潤(rùn)、季節(jié)性或長(zhǎng)期積水，叢生著喜濕性沼澤植物的低洼地段。如果沼澤中形成并積累著泥炭，則稱為泥炭沼澤。泥炭沼澤既不屬于水域，又不是真正的陸地，而是水域和陸地的過渡形態(tài)。

第一章§3泥炭沼澤一、泥炭沼澤及其形成條件第一章§3泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤第一章§3泥炭沼澤構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)泥炭沼澤發(fā)育的影響構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所形成的破碎帶（斷裂或節(jié)理裂隙），經(jīng)風(fēng)化剝蝕而發(fā)展成洼地，形成匯水區(qū)成為泥炭沼澤的一個(gè)有利地帶；地殼升降運(yùn)動(dòng)的速率影響了泥炭沼澤的發(fā)育地殼上升，侵蝕作用不利于泥炭沼澤；如果地殼沉降速度與植物堆積的速率相對(duì)平衡時(shí)，在地面平坦的低洼地段造成地區(qū)泄水條件不暢，利于泥炭發(fā)育第一章§3泥炭沼澤構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)泥炭沼澤發(fā)育的影響第一章§3泥炭沼澤火山口湖，由于巖漿溢出，造成堰塞湖，其環(huán)境有利于植物發(fā)育，容易形成泥炭沼澤；泥炭沼澤發(fā)育條件：緩慢沉降的低洼地帶，有利于水的匯聚不利于水的排泄，由于基底的緩慢沉降，使地下水位能夠保持緩慢速度持續(xù)抬升;泥炭沼澤發(fā)育地區(qū)大多與活動(dòng)能量大的水體間以一定形式的保護(hù)屏障被相對(duì)隔離的地帶;泥炭沼澤發(fā)育地帶，大多為地表地形高差變化不大且地表寬緩低平能量低的地帶。第一章§3泥炭沼澤火山口湖，由于巖漿溢出，造成堰塞湖，第一章§3泥炭沼澤（三）泥炭沼澤發(fā)育的主要環(huán)境1.泥炭沼澤重要發(fā)育地帶——濱海平原濱海地帶海水與沿海陸地地表水與潛水之間相互關(guān)系，有利于泥炭沼澤發(fā)育；濱海地帶的海灣內(nèi)，由于波浪作用微弱，形成了海灣封閉形成海灣瀉湖，有利于泥炭沼澤發(fā)育；三角洲平原上分流河道之間的低洼地及靠近海邊緣部分的瀉湖濕洼地；在熱帶、亞熱帶地區(qū)的海岸和河口地區(qū)，還可以形成一種特殊類型的濱海泥炭沼澤——紅樹林泥炭沼澤。第一章§3泥炭沼澤（三）泥炭沼澤發(fā)育的主要環(huán)境第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。在山丘、丘陵等暫時(shí)性水流附近有一些洼地，平原地帶經(jīng)常性水流周圍的洼地成為泥炭沼澤場(chǎng)所；河流發(fā)源地溝谷地區(qū)，由于在徑流地區(qū)的谷底易形成相對(duì)平衡剖面，取得較穩(wěn)定潛水補(bǔ)給，易泥炭沼澤；山前沖積扇地區(qū)的扇前洼地地下水不斷溢出，形成養(yǎng)分較好條件，有利于泥炭沼澤；第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。曲流河形成的牛軛湖及河漫灘或河漫湖泊等地成為良好泥炭沼澤聚集場(chǎng)所；濱湖洼地由于受到潛水和洪水泛濫影響，由于湖水上漲，形成了植物生長(zhǎng)，有利于泥炭沼澤發(fā)育；大陸或高原的構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定期由于排水性質(zhì)差，形成了泥潭沼澤發(fā)育地區(qū)；在山地封閉或半封閉山間盆地中，由于地表水和地下水匯集，形成了泥炭沼澤發(fā)育。第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流作用、冰川作用的河湖地帶。大陸內(nèi)部，由于大陸冰川的消融和退縮，留下了一系列的冰蝕、冰積地貌，形成了泥炭發(fā)育地區(qū)；熱帶或亞熱帶巖溶地貌發(fā)育，成為泥炭發(fā)育地區(qū)；氣候條件對(duì)泥炭沼澤起重要作用，影響了植物的生長(zhǎng)和植物殘?bào)w分級(jí)強(qiáng)度，從而控制了泥炭的發(fā)育形成泥炭沼澤的水文條件主要是入水量，即地表水和地下水流入量及大氣降水量要大于出水量，才能使泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育。第一章§3泥炭沼澤2.內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤的地區(qū)—河流第一章§3泥炭沼澤二、泥炭沼澤形成的方式

兩種泥炭沼澤化的方式：①由陸地演化為泥炭沼澤，稱為陸地泥炭沼澤化；②水域轉(zhuǎn)化為泥炭沼澤，稱為水域泥炭沼澤化。水域泥炭沼澤化的基本模式：

1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式3．小河泥炭沼澤化模式

第一章§3泥炭沼澤二、泥炭沼澤形成的方式第一章§3泥炭沼澤1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式湖泊由四周向湖心逐漸變深，湖水停滯或僅有微弱流動(dòng)，波浪小且水的光照條件好。湖底首先沉積含少量有機(jī)質(zhì)的粘土和砂層，其上為腐泥層。湖水逐漸淤淺，在湖底沉積的同時(shí)，岸邊與不同水深的湖濱地帶，植物繁殖起來，由于水深各異而形成不同的植物群落，由岸向湖心方向植物群落呈有規(guī)律的變化。隨著各植物帶之下逐漸積累泥炭，湖泊也逐浙淤淺，因此原有植物群落由于水深生態(tài)環(huán)境演化而依次向湖心推移，形成了植物帶有規(guī)律地向湖心擴(kuò)展，最終將湖泊轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵空訚?。這種由湖濱向湖心演化的模式，大多是在水位變動(dòng)小，且長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的條件下才有可能，第一章§3泥炭沼澤1．淺水緩岸湖泥炭沼澤化的發(fā)育模式第一章§3泥炭沼澤2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式在這種湖中，因湖邊大量地繁殖漂浮植物，植物死亡后，其殘?bào)w沉入湖底轉(zhuǎn)化為泥炭，這是一種由上而下的泥炭化過程。初始，在避風(fēng)浪的湖邊水面長(zhǎng)滿了漂浮植物，并與湖岸相連，形成漂浮植物毯。這種長(zhǎng)根莖植物，根莖交織成網(wǎng)，風(fēng)砂帶來的礦物質(zhì)停積其上，養(yǎng)分逐漸改變，其它植物也入侵繁衍，浮毯增厚，密度加大，進(jìn)而又為苔草植物生長(zhǎng)提供有利的條件。隨著浮毯的逐漸加大積厚向水中沉沒，其下部死亡的植物殘?bào)w，因重力作用，脫落沉入湖底，轉(zhuǎn)化為泥炭。因而逐漸使湖底填積加高，漸漸與浮毯相連，浮毯不斷向湖心擴(kuò)展造成湖泊的淤淺而萎縮第一章§3泥炭沼澤2．深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式在這第一章§3泥炭沼澤3．小河泥炭沼澤化模式這種泥炭沼澤化大致與第一種模式近似，呈帶狀，植物分帶不明顯，往往在流速最小的河段河底開始生長(zhǎng)水生植物，植物繁茂后，由于河床的糙度增加，流速減小，于是在河面及河邊出現(xiàn)漂浮植物，在水中充氧不足的條件下，積累起泥炭，使整個(gè)河道泥炭沼澤化。第一章§3泥炭沼澤3．小河泥炭沼澤化模式第一章§3泥炭沼澤陸地沼澤化比水域沼澤化更為廣泛，面積也較大，尤以氣候溫和濕潤(rùn)地帶最為發(fā)育。陸地泥炭沼澤化有多種成因：有的是由于地下水位升高或溢出地面由地表低洼，洪水、冰雪融水及大氣降水的匯集，使地表過濕或積水，土層通氣條件惡化形成；由植物自然更替而引起土壤養(yǎng)分的貧化而造成。第一章§3泥炭沼澤陸地沼澤化第一章§3泥炭沼澤陸地泥炭沼澤化可產(chǎn)生在草甸、干谷、森林地帶和永久凍土地帶。分布在各種地貌類型中的草甸，如河漫灘、階地、坳溝、山間小盆地、平緩分水嶺、緩坡地、扇緣洼地、冰蝕冰磧谷地及溶蝕洼地等，在有利的溫濕條件下，都可以發(fā)生草甸泥炭沼澤化。森林地帶的沼澤化，往往是由森林的殘落物的過分積累及土壤灰化作用引起。永久凍土區(qū)的泥炭沼澤化是由于氣候嚴(yán)寒、降水少，地表切割微弱，地面眾多封閉的洼地易形成小的湖沼，由于永凍層可作隔水層，使地表水不能入滲，在氣溫低、濕度大、蒸發(fā)量小的情況下出現(xiàn)了厭氧條件，從而形成了泥炭沼澤。第一章§3泥炭沼澤陸地泥炭沼澤化可產(chǎn)生在草甸、干谷、森第一章§3泥炭沼澤三、泥炭沼澤的類型

（一）按照泥炭沼澤表面形態(tài)和水源補(bǔ)給，以及養(yǎng)分和植被等特征，通常將泥炭沼澤劃分為三種類型，即低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤和高位泥炭沼澤。（二）按植被生長(zhǎng)情況沼澤劃分：草本沼澤、泥炭蘚沼澤和木本沼澤。第一章§3泥炭沼澤三、泥炭沼澤的類型第一章§3泥炭沼澤（三）依據(jù)沼澤的水動(dòng)力條件、巖性組合以及沉積物特征，可劃分為閉流沼澤、覆水沼澤和泥炭沼澤三種類型。（四）依據(jù)水介質(zhì)的鹽度，可以劃分為三種類型：淡水沼澤、半咸水沼澤和咸水沼澤。（五）根據(jù)與其他環(huán)境的成因聯(lián)系，可以分為河漫沼澤、湖成沼澤和濱海沼澤。第一章§3泥炭沼澤（三）依據(jù)沼澤的水動(dòng)力條件、巖性組合第一章§3泥炭沼澤1．低位泥炭沼澤多處于泥炭沼澤發(fā)展的初期。低位泥炭沼澤的表面由于泥炭的積累不厚，且尚未改變?cè)械牡乇淼屯菪螒B(tài)。地表水和地下水作為