煤是怎样形成的?煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。煤是亿万年前大量植物埋在地下慢慢形成的。
煤化阶段
煤化阶段包含两个连续的过程:
第一个过程,在地热和压力的作用下,泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在组成上也发生了显著的变化,碳含量相对增加,腐植酸含量减少,氧含量也减少。因为煤是一种有机岩,所以这个过程又叫做成岩作用。
第二个过程,是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化,所以这个过程又叫做变质作用。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而被压实、失水。其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高,氧含量减少,腐植酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出现了低变质程度的长焰煤、气煤,中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。
温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。随着地层加深,地温升高,煤的变质程度就逐渐加深。高温作用的时间愈长,煤的变质程度愈高,反之亦然。在温度和时间的同时作用下,煤的变质过程基本上是化学变化过程。在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的,包括脱水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚等。
压力也是煤形成过程中的一个重要因素。随着煤化过程中气体的析出和压力的增高,反应速度会愈来愈馒,但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化,能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。
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