【原】煤炭是如何形成的？

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作者 梦梦啊 | 排版 杳杳

上个月我们讲了《油气矿藏的形成过程》，今天再来介绍一下同样也是能源大户的“煤炭矿藏”。

我们将从煤层是如何形成的、煤炭常见的地质构造和试题中的煤炭矿藏这几个方面来介绍。

 01 

  煤层是如何形成的？

科学家们普遍认为，煤是由植物变化而来。

在显微镜下，可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等；在煤层中，还可以找到植物木块、植物化石。这些都可以证明：煤，是由植物遗体堆积而成。

由高等植物转化为腐植煤要经历千百万年到几亿年的时间。那植物到底是如何成为煤炭的呢？这个过程，可以分为泥炭化过程和煤化过程两个阶段。

• 泥炭化过程

在距今三亿多年的地球上，气候炎热、潮湿，植物茂盛，长满了各种高大的植物。

雨季的到来、洪灾的发生，使大量的树木被摧毁，被冲到湖沼、盆地等低洼地带并被水淹没，在水下形成植物遗体的堆积层。

植物堆积在水下被泥沙覆盖，便将植物和氧隔绝，形成了厌氧环境。植物中的氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加，成为泥炭。

图源丨网络  作者改绘

• 煤化过程

成为泥炭只是一个开始，最终要成为被称为“黑黄金”的煤，还需经过最关键的煤化过程。

煤化过程，就是泥炭经历变质作用变成褐煤，再逐渐演变成烟煤和无烟煤的过程。

【煤化程度】：一般是指从泥炭到无烟煤的变化程度。根据煤化程度由低到高分别为：泥炭，褐煤，烟煤，无烟煤。

【无烟煤】：即燃烧时不冒烟，俗称白煤或红煤，是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高。

煤化过程的第一阶段：泥炭→褐煤

泥炭层在地热和压力的作用下，被压实、失水、老化、硬结等各种变化而成为褐煤。相比泥炭而言，褐煤的密度更大、碳含量更高、腐殖酸含量与含氧量更小。

煤化过程的第二阶段：褐煤→烟煤

当地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚，在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化，被压实、失水、脱羧（ suō）、脱甲烷、脱氧和缩聚，变成烟煤。

相比褐煤而言，烟煤的碳含量更高、含氧量含量更小，而腐殖酸已经不存在了。

图源 | 网络

煤化过程的第三阶段：烟煤→无烟煤

烟煤继续进行着变质作用，碳含量在不断增加，最终成为无烟煤。

在地壳运动的过程中，水平的煤层发生褶皱、断裂，有些煤层埋到地下更深的地方，有些则被挤到了地表甚至露出地面，被人们发现并利用。

图源 | 网络

成煤过程的思维导图已经准备好啦，有需要的小羊羔可以直接保存哟~

作者自制

 02 

成煤条件及环境

说完了煤的形成过程，我们再总结一下煤形成的必要条件及环境有哪些？

• 物质基础：大量植物的持续繁殖；
• 环境条件：植物遗体在水中（沼泽、湖泊等）堆积、被覆盖，导致不能完全氧化；
• 地质作用：地热的高温、地壳运动等。

图源 | 网络

 03 

试题中的煤炭矿藏

• 成煤的物质基础

点击可看大图

• 成煤的环境条件

• 成煤过程的外力作用

• 煤矿断层

 04 

  做完题再走~

1. 如图所示为煤块中的植物化石印记，由此可以推断：

2. 根据煤的形成示意图，下面说法错误的是：

A. 煤都是来自地下较深处，由泥沙变化而成

B. 植物遗体由于地壳运动，会最先变成泥炭

C. 由于压力和温度逐渐变化，泥炭依次会变成褐煤、烟煤、无烟煤

D. 发现煤炭的地方，说明很早以前曾有过茂密的森林

 参考答案 

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1. A     2. A

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资料参考：山西科普