一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由于地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。
變質作用階段 當褐煤層沉降到更深處時,受到繼續升高的溫度和不斷增大的壓力的作用,褐煤的內部分子結構、物理性質和化學性質發生變化,如顏色加深、光澤增強、揮發分減少、含炭量增高等,結果褐煤就逐漸轉變為煙煤、無煙煤。這一變化過程就是煤的變質作用階段。
鶴壁市華維測控技術工程有限公司,位于鶴壁市高新技術開發區,是鶴煤集團科技處下屬的科技型實體企業,主要承擔鶴煤集團
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1.聚煤條件
(1)泥炭化和腐泥化作用階段 高等植物的遺體暴露在空氣中,或堆積在沼澤淺部的多氧條件下,由于大氣、氧和喜氧細菌的作用,會遭受一定的氧化和分解。但隨著植物遺體的不斷堆積和埋藏深度的增加,則逐漸與空氣隔絕,氧化環境轉變為還原環境。在厭氧細菌的作用下,使氧化分解產物之間及分解產物與植物殘體之間發生復雜的生物化學變化,形成多水和富含腐植酸的腐植質,這就是泥炭。從植物堆積到形成泥炭的作用,叫泥炭化作用。低等植物藻類和浮游生物死亡后沉到水底,在與空氣隔絕的還原環境中,在厭氧細菌的作用下,富含脂肪和蛋白質的生物遺體分解,后轉變為含水很多的絮狀膠體物質——腐植膠。腐植膠再經脫水、壓實即形成富含瀝青質的腐泥。從低等植物及其他生物遺體沉積到形成腐泥的作用,稱為腐泥化作用。
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成巖作用階段 當泥炭或腐泥被泥砂等沉積物覆蓋后,在上覆沉積物的靜壓力作用下,泥炭、腐泥逐漸失水、壓實、固結,揮發分相對減少,含炭量相對增高,泥炭和腐泥分別逐漸轉變成褐煤和腐泥褐煤。這一作用過程,稱為煤的成巖階段。
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從植物遺體的堆積到形成煤層的轉化過程稱為成煤作用。這是一個漫長而復雜的變化過程,通常分為兩個階段。
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煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由于地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,并在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可然化石,這就是煤炭的形成過程。
植物遺體堆積成煤的首要條件是必須有茂盛的植物,保證成煤物質的充分供給;另一個條件是已死亡的植物應與空氣隔絕,以免遭受完全氧化、分解和強烈的微生物作用而被徹底破壞。顯然,不是任何地方都具備這樣的條件,一般認為沼澤地區是適宜的環境。因為沼澤地有充足的水分,不僅有利于植物生長,而且為植物遺體的保存創造了條件。水體使植物遺體與空氣隔絕,這樣就妨礙了喜氧細菌的生存,從而使植物遺體免遭分解破壞,得以不斷堆積。
煤是在各種地質因素綜合作用的情況下形成的。要形成具有工業價值的煤層,須具備聚煤條件和成煤作用兩個基本條件。
2.成煤作用
(2)煤化作用階段 在泥炭和腐泥形成后,隨著地殼不斷下降,在溫度升高、壓力增大的影響下,逐漸轉入成煤的第二個階段,它包括成巖作用和變質作用兩個亞階段。