第一章煤炭

8.煤炭是怎样形成的？

煤炭也叫原煤或煤，是地壳运动的产物。远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸因为地壳运动而被埋没在地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而形成了固体可燃矿物—煤。只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。那么，植物又是经历了什么样的过程才形成煤的呢？

煤炭被认为是远古植物遗骸埋在地层下经过泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤的转变所形成的（图2-1）。从植物死亡、堆积、埋藏到转变成煤炭经过了一系列的演变过程，这个过程称为成煤作用。成煤作用包括泥炭化作用、成岩作用及变质作用3个过程。① 泥炭化作用。当高等植物遗体在沼泽中堆积，在有水存在和微生物参与下，经过分解、化合等复杂的生物化学变化，形成泥炭（泥煤）。泥炭化阶段主要是植物残骸的菌解过程。当原始物质为低等植物和浮游生物时则形成腐泥，称为腐泥化作用。② 成岩作用。当地壳下沉时，泥炭和腐泥的上部为沉积物所覆盖，在温度、压力的影响下，经过压密、脱水、胶结和其他化学变化，分别变为褐煤和腐泥煤。③ 变质作用。由于地壳的运动，褐煤层上部顶板逐渐加厚，受地压、地温增高的影响，经过复杂的物理化学作用，促使煤质变化，由褐煤变成烟煤、无烟煤。

图2-1　煤炭的形成过程

在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期。

（1）古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物　主要煤种为烟煤和无烟煤。

（2）中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物　主要煤种为褐煤和烟煤。

（3）新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物　主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。