第1章 成煤原始物质与堆积环境

1、2021-7-251 第一章第一章 成煤原始物质与堆积环境成煤原始物质与堆积环境 成煤作用 成煤物质 植物遗体的堆积环境 泥炭沼泽 泥炭的主要组成及性质 煤的形成条件 2021-7-252 高等植物从死亡到变成泥炭过程高等植物从死亡到变成泥炭过程 泥炭化作用泥炭化作用 低等植物从死亡到变成腐泥过程低等植物从死亡到变成腐泥过程 腐泥化作用腐泥化作用 泥泥 炭（腐炭（腐 泥）变成泥）变成 褐煤的过程褐煤的过程 成成 岩岩 作作 用用 褐煤褐煤 烟煤烟煤 无烟煤的过程无烟煤的过程 变变 质质 作作 用用 植物从死亡、堆积到转变为煤植物从死亡、堆积到转变为煤 所经历的一系列演化过程所经历的一系列演化过

2、程 高等植物高等植物 低等植物低等植物 沼泽沼泽 湖泊或浅海湖泊或浅海 泥炭泥炭 腐泥腐泥 煤煤 褐煤烟煤无烟煤 地下地下 石 墨 泥炭（腐泥）化作用 成岩作用成岩作用变质作用变质作用 煤化作用 第一节 成煤作用 2021-7-253 第二节 成煤物质 人类对煤形成的认识人类对煤形成的认识 植物演化与成煤作用的植物演化与成煤作用的 关系关系 植物的有机组成植物的有机组成 2021-7-254 一、 人类对煤形成的认识 在十九世纪以前，人们还不能正确地解在十九世纪以前，人们还不能正确地解 释煤的形成过程。释煤的形成过程。 煤和地球上的其它岩石一样，一有煤和地球上的其它岩石一样，一有 地球，就存在

3、了；地球，就存在了； 煤是由岩石变化而来的；煤是由岩石变化而来的； 煤是由植物变化来的。煤是由植物变化来的。 十九世纪以后，人们应用显微镜发现煤十九世纪以后，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，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，证实了从此揭开了成煤原始物质之谜，证实了 煤是由植物变成的。煤是由植物变成的。 结构镜质体，胞腔充填角质结构镜质体，胞腔充填角质 镜质体，透射光镜质体，透射光80，辽宁，辽宁 阜新阜新J3K1 2021-7-255 1 2 植物细胞结植物细胞结 构（切片）构（切片） 1据田宝霖据田宝霖 2据丁丕训据丁丕训 2021-7-

4、256 二、植物演化与成煤作用的关系 成煤植物成煤植物 植物界可分为低等植物和高等植物两大类别。 属于低等植物的有藻类和菌类，存在于元古代到 早泥盆世，为植物发展演化的菌藻类植物时期。 高等植物是由低等植物历经长期演变而来的，在 形体结构和生理功能特征上都比低等植物更加复杂。 成煤作用也就具有阶段性：原因在于植物演化与 成煤作用具有密切关系，而植物演化具有明显的阶段 性。 2021-7-257 二、植物演化与成煤作用的关系 低等植物低等植物主要是主要是菌类菌类和和藻类藻类 1 1）由单细胞或多细胞构成，以蛋白质为其主要组）由单细胞或多细胞构成，以蛋白质为其主要组 成成分；成成分； 2 2）基本

5、呈丝状体和叶状体；）基本呈丝状体和叶状体； 3 3）构造简单，不具备各种植物器官的分化；）构造简单，不具备各种植物器官的分化； 4 4）多生活于水体中而呈浮游状态，故称也为浮游）多生活于水体中而呈浮游状态，故称也为浮游 生物。生物。 5 5）在地史早期）在地史早期( (元古代到早泥盆世元古代到早泥盆世) )，它们构成了，它们构成了 当时植物界的主体当时植物界的主体 成煤植物成煤植物 2021-7-258 高等植物高等植物苔藓植物、蕨类植物、种子植物苔藓植物、蕨类植物、种子植物 1 1）它们的结构复杂，根、茎、叶等器官分明；）它们的结构复杂，根、茎、叶等器官分明； 2 2）组成植物的基本结构单元

6、是细胞。细胞由）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。细胞壁和原生质组成。 3 3）细胞壁的主要组分是：纤维素、半纤维素、）细胞壁的主要组分是：纤维素、半纤维素、 木质素。木质素。 4 4）原生质是细胞的内含物，它是由蛋白质、脂）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。肪和果胶质等一些碳水化合物组成的。 成煤植物 二、植物演化与成煤作用的关系 2021-7-259 植物的演化史 从地史上与成煤作用的关系，植物的演化大体上从地史上与成煤作用的关系，植物的演化大体上 可以分为：可以分为： 1.菌藻类时代 p 元古代到早泥盆世为低等植物发育时代，

7、因此不 可能有大规模的聚煤作用发生。广阔、稳定的浅 海环境提供了藻类大量繁殖的良好条件，这是地 史上最早的聚煤时期。 p 本时期所形成的煤，一般属于高灰分的腐泥无烟 煤类。南方寒武纪地层“石煤”。 二、植物演化与成煤作用的关系 2021-7-2510 植物的演化史 二、植物演化与成煤作用的关系 2裸蕨植物时代 p 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。 p 裸蕨类植物是地质历史上最早的陆生植物，仅能 适宜滨海潮湿低地。其高度不足1m，没有真正的 叶、根之分，仍然是比较原始的植物。 2021-7-2511 植物的演

8、化史 二、植物演化与成煤作用的关系 3蕨类、种子蕨类植物时代 p 晚泥盆世至晚二叠世早期，是高等植物发育、 发展和演化的最重要的时期，以孢子植物蕨类和 裸子植物的种子蕨为主。 p 这个时期的气候条件是温暖、潮湿，适合植物 生长，在全球范围内比较一致。如石炭-二叠纪 煤层形成于此时代。 2021-7-2512 植物的演化史 二、植物演化与成煤作用的关系 p 石炭-二叠纪是全世界范围内最重要的聚煤时期 ，地势比较平坦，植物繁盛，聚煤作用强，为第 一大聚煤时期，形成了分布广泛的聚煤盆地和含 煤地层。 p 在我国华北和华南地区存在着重要的石炭-二叠 纪煤炭盆地。如华北盆地、华南盆地等。 2021-7-

9、2513 植物的演化史 二、植物演化与成煤作用的关系 4裸子植物时代 p 自晚二叠世晚期至中生代，是裸子植物最为繁盛 的时代。主要特点是：地球上干旱气候带扩大， 石炭-二叠纪的植物群逐渐衰落，由蕨类植物进入 到裸子植物繁盛时期。 p 侏罗纪和早白垩世被认为是世界上第二个重要的 聚煤期。在我国，侏罗纪是最为重要聚煤时期。 2021-7-2514 植物的演化史 二、植物演化与成煤作用的关系 5被子植物时代 p 早白垩世以后至古、新近纪是植物进入到高级 发展的重要阶段。但是，这个时期构造活动更加 强烈，气候分带也更加明显。 p 这个时期被称为世界上第三个重要聚煤时期。 2021-7-2515 二、植

10、物演化与成煤作用的关系 地质历史时期的聚煤作用是与地质历史中植物演 化密不可分的，植物的演化和发展决定了聚煤作 用的发生; 因此要首先研究植物的演化特点，将植物演化研 究与地质历史发展、盆地聚煤作用研究紧密的结 合起来，阐明聚煤作用的机制。 2021-7-2516 2021-7-2517 三、植物的有机组成 p 碳水化合物碳水化合物 p 木质素木质素 p 蛋白质蛋白质 p 脂类化合物脂类化合物 2021-7-2518 三、植物的有机组成 高等植物的器官 : 根：植物进化过程中适应陆生条件所形成的一种器官，它 具有吸收、支持、合成和贮藏的功能。 茎：主要功能是将水分、无机盐类和有机营养物质运送到

11、 植物体的各个部分，此外，还有贮藏养料的功能。 叶：主要功能是光合作用和蒸腾作用，它们都是植物赖以 生存所必须的。 2021-7-2519 三、植物的有机组成 高等植物的组织: 根据高等植物的组织功能和结构的不同，可划分 为分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械 组织和分泌组织。其中，后5种组织都是器官形成时由 分生组织衍生的细胞发展而成。 2021-7-2520 三、植物的有机组成 植物主要是由有机物质构成，但也含有一定量的无机物 质。不论是低等植物还是高等植物，主要都是由碳水 化合物（包括纤维素、半纤维素和果胶质等）、木质 素、蛋白质和脂类化合物等组成。各类植物以及同一 植物的不同部

12、分其有机组成各不相同。低等植物主要 由蛋白质和碳水化合物组成，脂肪含量比较高。 2021-7-2521 三、植物的有机组成 高等植物的组成则以为主。 木本植物的有机组成差别很大，活细胞中的原生质主要 是由蛋白质组成，茎和叶以纤维素、木质素为主。植物 的角质膜、木栓层、孢子和花粉则含有大量的脂类化合 物。植物的有机组成的差别，直接影响到它的分解和转 化，影响到煤的性质和利用。 2021-7-2522 植物植物碳水化合物碳水化合物木质素木质素蛋白质蛋白质脂类化合物脂类化合物 细菌 绿藻 苔藓 蕨类 草类 松柏及阔叶树 12-28050-805-20 30-40040-5010-20 30-5010

13、15-208-10 50-6020-3010-153-5 50-7020-305-105-10 60-7020-301-71-3 木本植 物的不 同部分 木质部60-7520-3012-3 叶652085-8 木栓6010225-30 孢粉质50090 原生质2007010 三、植物的有机组成 2021-7-2523 （一）碳水化合物：（一）碳水化合物： 是植物细胞壁的主要成分，包括是植物细胞壁的主要成分，包括纤维素纤维素、半纤维素半纤维素 和和果胶质果胶质等。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，在等。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，在 溶液中呈胶体，容易水解；植物死亡后，在氧化条件下溶液中呈

14、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。相近，但比纤维素更易水解为糖类和酸。 三、植物的有机组成 2021-7-2524 （二）木质素：（二）木质素： 也是植物细胞壁的主要成分。它在植物中主要起着增强也是植物细胞壁的主要成分。它在植物中主要起着增强 植物组织机械强度的作用。木质素是具有植物组织机械强度的作用。木质素是具有芳香结构芳香结构的化合物。的化合物。 它的结构

15、复杂，至今尚不能用一个结构式来表示，但是已知它的结构复杂，至今尚不能用一个结构式来表示，但是已知 它是一个具有缩合芳香环，并带有侧链，具有甲氧基、酚羟它是一个具有缩合芳香环，并带有侧链，具有甲氧基、酚羟 基、醇羟基、醛基等多种官能团的物质。在碱性介质中容易基、醇羟基、醛基等多种官能团的物质。在碱性介质中容易 氧化成类似腐植酸的多环芳香羧酸。所以氧化成类似腐植酸的多环芳香羧酸。所以木质素是植物转变木质素是植物转变 成煤的原始物质中最重要的有机组分成煤的原始物质中最重要的有机组分。 三、植物的有机组成 2021-7-2525 （三）蛋白质：（三）蛋白质： 细胞中的原生质主要由蛋白质组成。蛋白质是由

16、若干个细胞中的原生质主要由蛋白质组成。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。体。低等植物中蛋白质含量高，如藻类、细菌等；在高等植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物中蛋白质含量较少。植物死亡后，蛋白质在供氧充分的条植物死亡后，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，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

17、酸、卟啉等含氮化合物。主要生成氨基酸、卟啉等含氮化合物。煤中的部分氮就与植煤中的部分氮就与植 物的蛋白质有关。物的蛋白质有关。 三、植物的有机组成 2021-7-2526 （四）酯类化合物：（四）酯类化合物： 包括脂肪、蜡质、树脂、角质与木栓质及孢粉质等包括脂肪、蜡质、树脂、角质与木栓质及孢粉质等 等。等。 1 1、脂肪、脂肪 在低等植物中含量较多，如藻类中脂肪达在低等植物中含量较多，如藻类中脂肪达20。但在。但在 高等植物中一般仅含高等植物中一般仅含12，且大多集中在植物的孢子和，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，生成脂种子中。在生物化学作用过程中，脂肪能

18、被水解，生成脂 肪酸和甘油。脂肪酸参加了成煤作用。肪酸和甘油。脂肪酸参加了成煤作用。 三、植物的有机组成 2021-7-2527 2 2、蜡质、蜡质 蜡质在植物中呈薄层覆盖在茎、叶和果实外皮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。和褐煤中常常可以看到蜡质。 三、植物的有机组成 2021-7-2528 3、树脂、树脂 树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受伤树脂是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。树脂的化学性质时，就分泌出胶状树脂保护伤口。树脂的化学性

19、质 十分稳定，因此能很好地保存在煤中。十分稳定，因此能很好地保存在煤中。 三、植物的有机组成 2021-7-2529 4、角质与木栓质、角质与木栓质 角质与木栓质都是植物保护组织产生的物质。角质是角质与木栓质都是植物保护组织产生的物质。角质是 构造角质层的主要成分，它是脂肪酸脱水或聚合的产物，构造角质层的主要成分，它是脂肪酸脱水或聚合的产物， 主要成分是各种角质酸。木栓质是构造植物木栓层的主要主要成分是各种角质酸。木栓质是构造植物木栓层的主要 成分。角质与木栓质的化学性质稳定，因而由它们形成的成分。角质与木栓质的化学性质稳定，因而由它们形成的 植物组织常保存于煤中。植物组织常保存于煤中。 三、

20、植物的有机组成 2021-7-2530 5、孢粉质、孢粉质 孢粉质是构成植物孢子与花粉外壁的主要有机组分。孢粉质是构成植物孢子与花粉外壁的主要有机组分。 它具有脂肪族它具有脂肪族芳香族碳网结构、化学性质甚为稳定，芳香族碳网结构、化学性质甚为稳定， 能耐一定的温度和酸、碱的处理，不溶于有机溶液。古生能耐一定的温度和酸、碱的处理，不溶于有机溶液。古生 代煤中常保存有大量孢子。代煤中常保存有大量孢子。 三、植物的有机组成 2021-7-2531 此外，植物中还有此外，植物中还有鞣质鞣质、色素色素等成分。鞣质等成分。鞣质 是由不同组成的芳香族化合物混合而成，具有酚是由不同组成的芳香族化合物混合而成，具

21、有酚 的特性。色素是植物体内贮存和传送能量的重要的特性。色素是植物体内贮存和传送能量的重要 因子。因子。 三、植物的有机组成 2021-7-2532 不论是高等植物还是低等植物，都是成煤的重要原不论是高等植物还是低等植物，都是成煤的重要原 始物质。成煤的原始物质不同，必然导致煤在性质上的始物质。成煤的原始物质不同，必然导致煤在性质上的 差异和具有不同的用途。差异和具有不同的用途。 腐植煤腐植煤 腐泥煤腐泥煤 混合煤混合煤 三、植物的有机组成 2021-7-2533 第三节 植物遗体的堆积环境 植物遗体不是在任何环境下都能够堆积起来而转化成泥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

22、腐泥的，必须具备两个基本条件：炭和腐泥的，必须具备两个基本条件： u 必须有大量植物的持续繁殖和发展，这是成煤的物必须有大量植物的持续繁殖和发展，这是成煤的物 质基础；质基础； u 植物遗体堆积起来后应及时与空气隔绝，以使植物遗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。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）沼泽（或泥炭沼泽）。 2021-7-2534 泥炭的形成与积累泥炭的形成与积累 植物残骸的堆积方式植物残骸的堆

23、积方式 第三节 植物遗体的堆积环境 2021-7-2535 一、泥炭的形成与积累 植物遗体植物遗体 生物化学作用生物化学作用分解、合成与聚积分解、合成与聚积 当有机质堆积增长量当有机质堆积增长量 分解量分解量 泥炭层泥炭层 泥炭的形泥炭的形 成与积累成与积累 微生物的数量：随埋深增大而减小微生物的数量：随埋深增大而减小 水分和热量条件：适宜温度和湿度水分和热量条件：适宜温度和湿度 植物有机体的增长量与大气和土壤的温度等植物有机体的增长量与大气和土壤的温度等 环境因素有关环境因素有关 还取决于植物残还取决于植物残 体的分解强度体的分解强度 微生物的种类：喜氧、厌氧微生物的种类：喜氧、厌氧 土壤的

24、酸碱度：中性、弱碱性土壤的酸碱度：中性、弱碱性 有机质的组成：有机质的组成：化学组成不同，化学组成不同， 分解速度和抵抗分解的能力不同分解速度和抵抗分解的能力不同 2021-7-2536 一、泥炭的形成与积累 不同土壤深度的微生物变化 植物有机体分解强度和水热的关系 土壤深度土壤深度/m2-5306090120150 喜氧细菌喜氧细菌/10525.011.58.05.00.60.06 厌氧细菌厌氧细菌/10513.018.020.09.01.00.02 微生物活动强度微生物活动强度土温土温/湿度占最大持水量湿度占最大持水量/% 弱弱3080 极强极强30208060 较强较强20106040

25、较弱较弱1054020 极弱极弱5出水量出水量 （流出的地表水、地下水与蒸发量）（流出的地表水、地下水与蒸发量）。 2021-7-2541 一、泥炭沼泽及其形成条件 （二）泥炭沼泽发育的主要环境（二）泥炭沼泽发育的主要环境 1.泥炭沼泽重要发育地带泥炭沼泽重要发育地带滨海平原滨海平原 滨海地带海水与沿海陆地地表水与潜水之间相互关系，有利于泥滨海地带海水与沿海陆地地表水与潜水之间相互关系，有利于泥 炭沼泽发育；炭沼泽发育； 滨海地带的海湾内，由于波浪作用微弱，形成了海湾封闭形成海滨海地带的海湾内，由于波浪作用微弱，形成了海湾封闭形成海 湾泻湖，有利于泥炭沼泽发育；湾泻湖，有利于泥炭沼泽发育； 三

26、角洲平原上分流河道之间的低洼地及靠近海边缘部分的泻湖湿三角洲平原上分流河道之间的低洼地及靠近海边缘部分的泻湖湿 洼地；洼地； 在热带、亚热带地区的海岸和河口地区，还可以形成一种特殊类在热带、亚热带地区的海岸和河口地区，还可以形成一种特殊类 型的滨海泥炭沼泽型的滨海泥炭沼泽红树林泥炭沼泽。红树林泥炭沼泽。 2021-7-2542 一、泥炭沼泽及其形成条件 2.2.内陆有利发育泥炭沼泽的地区内陆有利发育泥炭沼泽的地区河流作用、冰川作用的河流作用、冰川作用的 河湖地带。河湖地带。 在山丘、丘陵等暂时性水流附近有一些洼地，平原地带经常在山丘、丘陵等暂时性水流附近有一些洼地，平原地带经常 性水流周围的洼

27、地成为泥炭沼泽场所；性水流周围的洼地成为泥炭沼泽场所； 河流发源地沟谷地区，由于在径流地区的谷底易形成相对平河流发源地沟谷地区，由于在径流地区的谷底易形成相对平 衡剖面，取得较稳定潜水补给，易泥炭沼泽；衡剖面，取得较稳定潜水补给，易泥炭沼泽； 山前冲积扇地区的扇前洼地地下水不断溢出，形成养分较好山前冲积扇地区的扇前洼地地下水不断溢出，形成养分较好 条件，有利于泥炭沼泽；条件，有利于泥炭沼泽； 2021-7-2543 一、泥炭沼泽及其形成条件 曲流河曲流河形成的牛轭湖及河漫滩或河漫湖泊等地成为良好泥炭形成的牛轭湖及河漫滩或河漫湖泊等地成为良好泥炭 沼泽聚集场所；沼泽聚集场所； 滨湖洼地由于受到潜

28、水和洪水泛滥影响，由于湖水上涨，形滨湖洼地由于受到潜水和洪水泛滥影响，由于湖水上涨，形 成了植物生长，有利于泥炭沼泽发育；成了植物生长，有利于泥炭沼泽发育； 大陆或高原的构造相对稳定期由于排水性质差，形成了泥潭大陆或高原的构造相对稳定期由于排水性质差，形成了泥潭 沼泽发育地区；沼泽发育地区； 在山地封闭或半封闭山间盆地中，由于地表水和地下水汇集在山地封闭或半封闭山间盆地中，由于地表水和地下水汇集 ，形成了泥炭沼泽发育。，形成了泥炭沼泽发育。 2021-7-2544 一、泥炭沼泽及其形成条件 大陆大陆内部，由于大陆冰川的消融和退缩，留下了一系列的内部，由于大陆冰川的消融和退缩，留下了一系列的 冰

29、蚀、冰积地貌，形成了泥炭发育地区；冰蚀、冰积地貌，形成了泥炭发育地区； 热带或亚热带岩溶地貌发育，成为泥炭发育地区；热带或亚热带岩溶地貌发育，成为泥炭发育地区； 气候条件对泥炭沼泽起重要作用，影响了植物的生长和植气候条件对泥炭沼泽起重要作用，影响了植物的生长和植 物残体分解强度，从而控制了泥炭的发育物残体分解强度，从而控制了泥炭的发育 2021-7-2545 二、泥炭沼泽形成方式 泥炭沼泽是泥炭沼泽是水域水域和和陆地陆地的过渡形态，因此它的形成产生的过渡形态，因此它的形成产生 于两种泥炭沼泽化的方式：即由陆地演化为泥炭沼泽，称为于两种泥炭沼泽化的方式：即由陆地演化为泥炭沼泽，称为 陆地泥炭沼泽

30、化陆地泥炭沼泽化；或由水域转化为泥炭沼泽，称为；或由水域转化为泥炭沼泽，称为水域泥炭水域泥炭 沼泽化沼泽化。 水域泥炭沼泽化水域泥炭沼泽化的三种模式：的三种模式： 浅水缓岸湖泥炭沼泽化的发育模式：植物由四周向湖心发展浅水缓岸湖泥炭沼泽化的发育模式：植物由四周向湖心发展 深水陡岸湖泥炭沼泽化发育模式：漂浮植物死亡沉入湖底形成泥炭深水陡岸湖泥炭沼泽化发育模式：漂浮植物死亡沉入湖底形成泥炭 小河泥炭沼泽化模式：与第一种类似，但植物分带不明显小河泥炭沼泽化模式：与第一种类似，但植物分带不明显 陆地沼泽化陆地沼泽化比水域沼泽化更为广泛，面积也较大，尤比水域沼泽化更为广泛，面积也较大，尤 以气候温和、湿润

31、地带最为发育。以气候温和、湿润地带最为发育。 2021-7-2546 三、泥炭沼泽类型 按泥炭沼泽的表面形态和水源补给，以及养分和植被等按泥炭沼泽的表面形态和水源补给，以及养分和植被等 特征，泥炭沼泽可划分：特征，泥炭沼泽可划分：低位泥炭沼泽低位泥炭沼泽、高位泥炭沼泽高位泥炭沼泽和和中中 位泥炭沼泽位泥炭沼泽。 1 1、低位泥炭沼泽、低位泥炭沼泽 地形低洼，潜水面较高，地形低洼，潜水面较高， 主要由地下水补给水，潜水主要由地下水补给水，潜水 面与沼泽水位基本相同。又面与沼泽水位基本相同。又 称富营养泥炭沼泽，对成煤称富营养泥炭沼泽，对成煤 最为有利。最为有利。 低位泥炭沼泽低位泥炭沼泽 202

32、1-7-2547 三、泥炭沼泽类型 2 2、高位泥炭沼泽、高位泥炭沼泽 水源主要是由大气降水补水源主要是由大气降水补 给的沼泽。其水面位于潜水面之给的沼泽。其水面位于潜水面之 上，水源不充足，水中缺少矿物上，水源不充足，水中缺少矿物 质，因而一般没有高大的植物生质，因而一般没有高大的植物生 长。又称贫营养泥炭沼泽，在成长。又称贫营养泥炭沼泽，在成 煤过程中的作用不太重要。煤过程中的作用不太重要。 高位泥炭沼泽高位泥炭沼泽 3 3、中位泥炭沼泽、中位泥炭沼泽 介于两者之间，潜水面位于泥炭层内，水源来自地下水和大气降水。介于两者之间，潜水面位于泥炭层内，水源来自地下水和大气降水。 又称过渡类型或中

33、营养泥炭沼泽。又称过渡类型或中营养泥炭沼泽。 2021-7-2548 第五节 泥炭的主要组成及性质 泥炭的化学组成泥炭的化学组成 泥炭的主要物理、化学泥炭的主要物理、化学 性质性质 泥炭的类型泥炭的类型 2021-7-2549 一、泥炭的化学组成 泥炭的化学组成，除含有大量水分外，还包括泥炭的化学组成，除含有大量水分外，还包括有机质有机质和和 矿物质矿物质。 1、泥炭的有机质、泥炭的有机质： 主要包括末完全分解的植物残体和腐植质。有机质的含量是指有机主要包括末完全分解的植物残体和腐植质。有机质的含量是指有机 质占泥炭干物质总量的百分比。在我国的泥炭资源中，多以富营养草本质占泥炭干物质总量的百分

34、比。在我国的泥炭资源中，多以富营养草本 泥炭为主，有机质含量一般为泥炭为主，有机质含量一般为5070左右。左右。 C元素：元素：50%60%，木本泥炭碳含量较高，草本次之，藓类泥灰较，木本泥炭碳含量较高，草本次之，藓类泥灰较 低。低。 H元素：元素：4.7%7.5%，由贫营养泥炭至富营养泥炭氢的含量减少。，由贫营养泥炭至富营养泥炭氢的含量减少。 O元素：元素：30%40%，受形成泥炭的植物及其分解程度的影响。，受形成泥炭的植物及其分解程度的影响。 N元素：与泥炭类型有关，富营养泥炭氮含较高，元素：与泥炭类型有关，富营养泥炭氮含较高，1.5%3.5%。 2021-7-2550 一、泥炭的化学组成

35、 泥炭有机质的泥炭有机质的有机组分组成较为复杂有机组分组成较为复杂，主要包括：，主要包括： 用有机溶剂从泥炭中萃取出的物质，统称为类脂或沥用有机溶剂从泥炭中萃取出的物质，统称为类脂或沥 青；青； 用热水从泥炭中提取的物质为水溶物，在无机酸中存用热水从泥炭中提取的物质为水溶物，在无机酸中存 在的经水解后溶解的物质为易水解物。在的经水解后溶解的物质为易水解物。 以稀碱溶液从泥炭中提取的物质，称为腐植酸，它是以稀碱溶液从泥炭中提取的物质，称为腐植酸，它是 泥炭的特征组分。泥炭的特征组分。 2021-7-2551 一、泥炭的化学组成 2 2、泥炭的矿物质：、泥炭的矿物质： 泥炭矿物质也是泥炭物质组成的

36、重要部分，主要来源泥炭矿物质也是泥炭物质组成的重要部分，主要来源 于：于： 一方面一方面是在水、风和其他动力的作用下，使矿物质运移是在水、风和其他动力的作用下，使矿物质运移 到泥炭中并聚集起来；到泥炭中并聚集起来； 另一方面另一方面则是来源于形成泥炭的植物体本身。则是来源于形成泥炭的植物体本身。 常见的有氧化物、氢氧化物、碳酸盐类等；在无机矿常见的有氧化物、氢氧化物、碳酸盐类等；在无机矿 物中，最常见的有石英、次生粘土矿物。物中，最常见的有石英、次生粘土矿物。 2021-7-2552 二、泥炭的物理、化学性质 泥炭的性质反映出泥炭形成和演化的环境，它直接或间接泥炭的性质反映出泥炭形成和演化的环

37、境，它直接或间接 地反映了泥炭的化学组成，这对评价泥炭的加工利用有重要的地反映了泥炭的化学组成，这对评价泥炭的加工利用有重要的 意义。意义。 1 1分解度分解度 泥炭的分解度是指植物残体内由于腐解作用而失去细胞结泥炭的分解度是指植物残体内由于腐解作用而失去细胞结 构物质的相对含量，即泥炭中无定形腐植质占有机质的百分含构物质的相对含量，即泥炭中无定形腐植质占有机质的百分含 量。分解度是表示泥炭分解的强度，在一定程度上反映出泥炭量。分解度是表示泥炭分解的强度，在一定程度上反映出泥炭 化作用的程度，因此，它是评价泥炭质量及加工利用方向的重化作用的程度，因此，它是评价泥炭质量及加工利用方向的重 要依据

38、之一。要依据之一。 2021-7-2553 二、泥炭的物理、化学性质 2 2、泥炭的含水性质：、泥炭的含水性质： 泥炭由于富含有机质，具分散、疏松多孔的结构，因此泥炭有泥炭由于富含有机质，具分散、疏松多孔的结构，因此泥炭有 吸收和保持大量水分的性能。包括湿度、持水量两种表示方法：吸收和保持大量水分的性能。包括湿度、持水量两种表示方法： 泥炭湿度泥炭湿度：指泥炭中含有的水分重量占泥炭总重量：指泥炭中含有的水分重量占泥炭总重量( (干物质干物质+ +水水 分分) )的百分比。的百分比。 泥炭的持水量泥炭的持水量：是指泥炭中含有的水分重量占泥炭干物质重量：是指泥炭中含有的水分重量占泥炭干物质重量 的

39、百分比。的百分比。 泥炭的含水性质与泥炭类型、泥炭形成时的水文条件有关外，泥炭的含水性质与泥炭类型、泥炭形成时的水文条件有关外， 还与泥炭的分解度、灰分含量、植物残体种属等有关。还与泥炭的分解度、灰分含量、植物残体种属等有关。 2021-7-2554 二、泥炭的物理、化学性质 3、泥炭的比重和容重：、泥炭的比重和容重： 泥炭干燥时重量轻，比重、容重都较小，这是区别泥炭干燥时重量轻，比重、容重都较小，这是区别 于其他固体可燃矿产的典型物理性质。比重一般为于其他固体可燃矿产的典型物理性质。比重一般为 1.201.60。 泥炭在自然状态下的容重称为湿容重，一般为泥炭在自然状态下的容重称为湿容重，一般

40、为 1.001.30g/cm 3;烘干或风干后的干容重，一般为 烘干或风干后的干容重，一般为 0.20.58g/cm3。 2021-7-2555 二、泥炭的物理、化学性质 4、泥炭的结构和颜色：、泥炭的结构和颜色： 泥炭结构疏松、多孔，力学稳定性差，它与形成泥炭的种属、泥炭结构疏松、多孔，力学稳定性差，它与形成泥炭的种属、 分解度及矿物质含量有关。分解度及矿物质含量有关。 泥炭颜色主要取决于形成泥炭植物种属的颜色泥炭颜色主要取决于形成泥炭植物种属的颜色。 5、泥炭的可燃性、泥炭的可燃性 泥炭中由于含有较多的有机物质，因此具有可燃性，通常以发泥炭中由于含有较多的有机物质，因此具有可燃性，通常以发

41、 热量来表示。泥炭有机质的元素组成、组分组成、分解度、水分热量来表示。泥炭有机质的元素组成、组分组成、分解度、水分 及灰分等因素，都影响到泥炭发热量的高低。我国泥炭的发热量及灰分等因素，都影响到泥炭发热量的高低。我国泥炭的发热量 多在多在1012MJKg，最高可超过，最高可超过16.5MJkg。 2021-7-2556 三、泥炭的类型 根据原有植物组成，泥炭可划分为草本泥炭、木本泥炭和藓类泥根据原有植物组成，泥炭可划分为草本泥炭、木本泥炭和藓类泥 炭。炭。 1 1、草本泥炭、草本泥炭 主要是由各种草本植物残体组成，这种泥炭的灰分含量较高，分主要是由各种草本植物残体组成，这种泥炭的灰分含量较高，

42、分 解较强，酸碱度解较强，酸碱度(pH(pH值值) )为微酸到微碱性，含水量较其他泥炭少，色暗为微酸到微碱性，含水量较其他泥炭少，色暗 且弹性较差，我国的泥炭多属此类型。且弹性较差，我国的泥炭多属此类型。 2 2、木本泥炭、木本泥炭 主要由乔木和灌木植物的枝干、根系、果、叶等经过泥炭化作用主要由乔木和灌木植物的枝干、根系、果、叶等经过泥炭化作用 而形成。这类泥炭的灰分含量一般比草本泥炭低，含水量少，显示红而形成。这类泥炭的灰分含量一般比草本泥炭低，含水量少，显示红 褐色，弹性差，我国有少量泥炭属于此类。褐色，弹性差，我国有少量泥炭属于此类。 3 3、藓类泥炭、藓类泥炭 主要由泥炭藓类等贫营养植物残体组成，这类泥炭的灰分含量最主要由泥炭藓类等贫营养植物残体组成，这类泥炭的灰分含量最 低，含水量最高，由于分解缓慢使纤维保存较好，色淡，弹性强。我低，含水量最高，由于分解缓慢