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腐植煤是中国的一个科技名词。

汉字是世界上独一无二的方块字[1],是世界上最典雅、最俊美的文字。四角方方,大气承当。四平八稳,神州永昌。她讲究字体的间架结构,平衡布局。也讲求字形的沉稳厚重,大气端庄。横要平竖则直,切不可头重脚轻根底轻飘[2]

名词解释

腐殖煤又称腐植煤,高等植物遗体经泥炭化作用和煤化作用转变而成的煤。

腐殖煤是近代综合利用的主要物质基础,也是煤化学研究的重点对象。根据煤化度的不同,他可分为泥炭,褐煤,烟煤,无烟煤四大类。各类煤具有不同的外表特征和特性,其典型的种类一般肉眼就能区分。

生成过程

经研究,成煤的植物在各地质年代是不同的,其中有3个最大的聚煤期,它们是:

(a)古生代的石炭纪和三迭纪,造煤植物主要是孢子植物;

(b)中生代的侏罗纪和白垩纪,造煤植物主要是裸子植物;

(c)新生代的第三纪,造煤植物主要是被子植物。

与此相对应的成煤的气候,地理和地质条件有:

(a)大地上有均匀的温度和潮湿的气候,适宜于地上的植物一代一代地繁茂生长;

(b)地形的起伏形成大的沼泽地带,有利于植物群的发展及残体堆积在水中;

(c)地壳的运动与死亡植物堆积速度相适应使之有可能保存植物残体,并转变沉积状态。 从植物死亡到堆积转变成煤,需经过一系列的演变,大致可以分为两个阶段,即泥炭化阶段和煤化阶段。

(1)泥炭化阶段

死亡堆积在沼泽中的植物残体,逐渐与空气隔绝而出现弱氧化环境和还原环境;植物残体在转变过程中分解出的气体、液体和细菌新陈代谢的产物促使沼泽中介质的酸度增加,抑制了喜氧细菌,真菌的生存和活动;再加上植物中的防腐和杀菌成分(如酚类)逐类积累不利于微生物的生存和活动。以上种种变化,促使厌氧细菌所参与的各种合成作用占主导地位,在泥炭中产生了新的物质。植物转变成泥炭后,植物中含有的蛋白质在泥炭中消失了,木质素,纤维素等大为减少,而产生了植物中原先没有的大量的腐植酸(有时可高达40%)。

泥炭的厚度与植物的堆积速度(一般每年只有0。5~2毫米)及地壳变动有关,若地壳变动很小,植物生长又很茂盛,则泥炭的厚度可以很大,如由中生代,新生代第三纪的泥炭形成的煤层厚度可达100~200米。而现代泥炭和第四纪埋藏泥炭,一般只有几米厚,个别地区可厚达20米和30米。

泥炭中的杂质,如硫含量,与聚积地的地理位置有关,近海的由泥炭演化得到的许多煤层,硫含量都相当高,这是因为海水中的硫酸根离子,受脱硫弧菌的作用,使硫酸盐还原成为硫化氢,后者与沉积物中的铁离子作用形成水陨硫铁(FeS·nH2O),水陨硫铁再进一步转化成黄铁矿,后者沉积在煤层中,形成煤中的无机硫。有时硫化氢与植物分解产物作用从而形成煤中的有机硫化合物。

聚积地环境对煤的还原程度也有影响。所谓还原程度是指煤中有机质在生成过程中由于各因素的影响而受到还原的程度。它与煤的元素组成,加工工艺性质和煤的分子结构特征有关。一般强还原煤的酚基和羰基含量都较低,氢键结构属于NH-O和NH-N类型,而弱还原煤,酚基和羰基含量都较高,氢键结构属于OH-O和OH-N类型。此外,强还原煤的氧化能力较弱还原煤小,热分解强度较弱还原煤为高。强还原煤,相应的泥炭是在碱性介质,停滞和厌氧的还原环境中,或在聚积和埋藏速度较快的条件下形成。而弱还原煤,相应的泥炭是在地壳运动较稳定的条件下形成的。

(2)煤化阶段

当在泥炭上面形成了岩石层顶板以后,成煤进入煤化阶段。这一阶段包括由泥炭变成褐煤→烟煤→无烟煤的整个阶段。这一系列变化是在不同深度的地壳内进行的,作用的主要因素是地壳温度,压力,作用时间等。

煤化阶段包括成岩作用阶段和变质作用阶段。一般认为从泥炭转变为褐煤是成岩作用阶段,而从褐煤开始转变为更高级煤的阶段是变质作用阶段。

当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时,则泥炭堆积停止,粘土,泥沙堆积在泥炭上面,在长期的地质因素作用(如风化,剥蚀,搬运,沉积和固结成岩等)下逐渐形成了顶板。受温度,

顶板及顶板上泥土等的压力的影响泥炭被压实,脱水,增碳,孔隙度减少并逐渐固结,泥炭由无定形物质逐渐转化为岩石状的褐煤,故被称为成岩作用阶段。形成的褐煤不再含有大量未分解的植物组织及糖类等组分,腐植酸也大为减少,碳含量增加,氢,氧含量降低。

变质作用阶段,受温度,压力和时间的影响煤化程度不断加深,最后得到无烟煤。一般认为温度是促使煤化程度加深的主要因素。根据热源及其作用方式,变质作用可划分成三种类型:深成变质作用,岩浆变质作用和动力变质作用。

深成变质作用是指煤在地面下较深处受地热和上覆岩系静压力的作用引起的煤的变质作用,随煤的深度的增加,这种变质作用也愈明显。这种作用对煤的影响最为广泛,因此也称为”区域变质作用"。

当岩浆侵入、穿过或靠近煤层或含煤岩系时,由于受岩浆本身带来的高温,挥发性气体产生的压力的影响引起煤变质程度增高称岩浆变质作用。其中最极端的例子是天然焦的生成,我国阜新煤田和山东淄博煤田都发现天然焦。

动力变质作用是指由于地壳构造变动促使煤发生变质作用,它主要是由压性或压扭性断裂引起,其影响范围不大,也没有规律性。

参考文献