成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境

成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境一、成煤物質(zhì)二、植物遺體的堆積環(huán)境三、泥炭沼澤成煤原始物質(zhì)與堆積環(huán)境問題：根土巖是否煤層底板？

煤層底板是否根土巖？

厚煤層形成的（基礎(chǔ)）物質(zhì)條件？一、成煤物質(zhì)1、植物演化（1）菌藻類植物時(shí)代

（～D1）低等植物，無陸生。

（2）裸蕨植物時(shí)代（S3～D1

）最老陸生植物時(shí)代。（3）蕨類、種子蕨類植物時(shí)代

（D3～P2

）高等植物發(fā)育、發(fā)展和演化。孢子植物蕨類和裸子植物種子蕨為主。

（4）裸子植物時(shí)代

（

P2～中生代）裸子植物最為繁盛。

（5）被子植物時(shí)代

（

P2～中生代）植物高級發(fā)展的重要階段。一、成煤物質(zhì)

1、植物演化←環(huán)境變化

（水分、氣候、陸地分布從無到有-從小面積到片到面）

水生植物：無根—“石煤”（南方寒武紀(jì)）—腐泥煤；陸生植物：有根—腐植煤；高等植物：樹干由低到高到喬木—搌布范圍增大；裸子種子植物：（海西運(yùn)動和印支運(yùn)動影響）陸地面積擴(kuò)大，地勢變化大，地形高差分化明顯，氣候也隨之發(fā)生變化—上干旱氣候帶擴(kuò)大—?dú)夂蚍謳Аぁぁぁぁぁ?/p>

環(huán)境變化←→植物進(jìn)化植物演化—地質(zhì)歷史發(fā)展—盆地聚煤作用

2、植物組成①高等植物器官根、莖、枝、葉、花、果。②高等植物組織

組織功能和結(jié)構(gòu)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。③植物的組成和化學(xué)性質(zhì)碳水化合物、本質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂類化合物（脂肪、蠟質(zhì)、樹脂、角質(zhì)與木栓質(zhì)、孢粉質(zhì)）一、成煤物質(zhì)二、植物遺體的堆積環(huán)境

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。1、泥炭形成與堆積的影響因素

（1）大氣環(huán)境植物的增長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；熱帶、干旱氣候環(huán)境不利于植物遺體的保存。（2）植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度泥炭的形成和積累，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:①微生物種類、數(shù)量、水熱條件、土壤的酸堿度和有機(jī)質(zhì)的組成等。②在相同條件下不同種植物殘?bào)w，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。泥炭的積累速度不僅在空間上不同，在時(shí)間的演化中也各不相同。二、植物遺體的堆積環(huán)境1.“原地堆積說”

成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。證據(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的土壤；

“根土巖”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，大面積范圍內(nèi)可以對比，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)行大范圍對比。植物遺體堆積環(huán)境的理論2.“異地堆積說”泥炭層形成的地方（植物殘?bào)w大量堆積的地方）并不是成煤植物生長的地方，植物殘?bào)w從生長地經(jīng)過長距離搬運(yùn)后，再在淺水盆地、瀉湖、三角洲地帶堆積而成。證據(jù)：（1）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；（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。

我國一些山間盆地、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，幾米距離可自幾匣米厚變?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。植物遺體堆積環(huán)境的理論3.“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)。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。植物遺體堆積環(huán)境的理論三、泥炭沼澤1、泥炭沼澤及其形成條件（1）泥炭沼澤概念沼澤是地表土壤充分濕潤、季節(jié)性或長期積水，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，而是地表水域和陸地之間的過渡形態(tài)。三、泥炭沼澤1、泥炭沼澤及其形成條件

泥炭沼澤影響因素：

自然因素：泥炭沼澤的形成和發(fā)育是地質(zhì)、地貌、水文、土壤、植物等多種自然因素綜合作用的結(jié)果。

地質(zhì)因素：地殼升降運(yùn)動的幅度、速度、頻率等，影響泥炭沼澤的形成和泥炭層數(shù)及其厚度：一般來說，地殼上升，往往引起侵蝕作用增強(qiáng)，地下水位下降，不利于泥炭沼澤的形成，如果地殼沉降速度與植物堆積的速率相對平衡時(shí)，在地面平坦的低洼地段造成地區(qū)泄水條件不暢，有利于泥炭沼澤的發(fā)育。（2）泥炭沼澤形成條件①應(yīng)有緩慢沉降的低洼地帶，洼地有利于水的匯聚而不利于水的排泄，由于基底的緩慢沉降，使地下水位能保持緩慢速度持續(xù)抬升；②泥炭沼澤發(fā)育地區(qū)多與活動能量大的水體（如海、湖、河）間以一定形式的保護(hù)屏障被相對隔離的地帶，加以沙壩或沙嘴或沙灘為阻隔，而且相對分離于開闊海域以外的海灣瀉湖地帶、天然堤與活動河道分離的河后沼澤及廢棄河道等；③泥炭沼澤發(fā)育的地帶，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。三、泥炭沼澤（3）泥炭沼澤發(fā)育的主要環(huán)境①濱海平原泥炭沼澤具有水陸過渡性質(zhì)。濱海地帶正是海洋與陸地相互作用的結(jié)果，尤其海水的波浪、岸流、潮汐及大范圍的海面升降等作用，都為泥炭沼澤的廣泛發(fā)育創(chuàng)造了有利的地貌條件。濱海地帶的海水與沿海陸地地表水和潛水之間的相互關(guān)系，也往往構(gòu)成有利于泥炭沼澤發(fā)育的條件。沿海地區(qū)是海洋與陸地各種內(nèi)外營力交互作用的場所，由于地勢低平，徑流緩慢，堆積作用盛行，濱海平原地表多細(xì)碎屑物質(zhì)，地表水流不易下滲，地下水埋藏淺，加上大氣降水大，濕度大，因而有利于泥炭沼澤化。特別是海水與地下潛水具有水力聯(lián)系的地區(qū)，更有利于泥炭沼澤的形成和發(fā)展。三、泥炭沼澤

濱海平原環(huán)境內(nèi)的場所：

a、濱海地帶的海灣內(nèi)由于波浪作用微弱，易形成海灘、沙嘴等堆積地貌，發(fā)育的結(jié)果可使海灣封閉形成海灣瀉湖，這是泥炭沼澤發(fā)育的良好場所。

b、在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，也是引起泥炭沼澤化的良好場所。

c、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。三、泥炭沼澤②內(nèi)陸地區(qū)內(nèi)陸有利發(fā)育泥炭沼澤地區(qū)，一般多屬于河流作用、冰川作用有關(guān)的河湖地帶。

a、河漫灘洼地、廢棄河道洼地、近湖區(qū)（因湖水上漲，積存洪泛水或潛水位上升）形成長期積水條件，沼澤植物叢生，泥炭堆積迅速進(jìn)行，因而形成有利泥炭沼澤堆積的地帶。

b、地殼長期相對下沉，河道迂回多變，湖泊、洼地極多，谷地地表低洼，排水不暢，多為常年積水或過濕地區(qū)，加上分布有若干淺湖，因而形成了有利于泥炭沼澤的長期發(fā)育。

c、大陸內(nèi)部，由于大陸冰川的消融和退縮，留下一系列冰蝕、冰積地貌，往往構(gòu)成泥炭沼澤發(fā)育很有利的場所。三、泥炭沼澤2、泥炭沼澤形成方式泥炭沼澤化方式：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。

三、泥炭沼澤a、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，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，可區(qū)分出幾個植物帶。水域泥炭沼澤化—淺水緩岸湖水域泥炭沼澤化—淺水緩岸湖b、深水陡岸湖泥炭沼澤化發(fā)育模式

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。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。水域泥炭沼澤化—深水陡岸湖水域泥炭沼澤化—深水陡岸湖c、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，使整個河道泥炭沼澤化。陸地泥炭沼澤化—小河3、泥炭沼澤的類型按照泥炭沼澤表面形態(tài)和水源補(bǔ)給、養(yǎng)分和植被等特征，通常將泥炭沼澤劃分為三種類型：

低位泥炭沼澤

中位泥炭沼澤

高位泥炭沼澤三、泥炭沼澤泥炭沼澤的類型（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，且尚未改變原有的地表低洼形態(tài)。條件：①地表水和地下水作為水源補(bǔ)給，潛水位較高或地表有積水；②溶于水中的礦物質(zhì)養(yǎng)分豐富。沼澤多為中性或微堿性，

pH＝7～7.8；③沼澤植物要求養(yǎng)分較多，種屬較豐富。三、泥炭沼澤泥炭沼澤的類型（1）低位泥炭沼澤特點(diǎn)：低位泥炭沼澤富營養(yǎng)，有人稱為富營養(yǎng)泥炭沼澤。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。沼澤中心地帶植物殘?bào)w分解速度慢，使得泥炭增長速度快，與沼澤周邊相比，泥炭積累快，形成低位泥炭沼澤中部高出周邊的特有剖面形態(tài)。這類沼澤生長的植物多