煤原油等地下可燃物的形成过程20140529

煤及地下可燃烧物的形成

摘要:煤等地下可燃烧物是地表面生物所生产的自然废弃物堆积地表,经脱水、腐化、发酵后,与地表泥土混合形成腐化混合物,由雨水、地表水、地下水输送到地下并沉积,在自然环境下继续腐化、发酵并炭化形成煤等地下可燃烧物。煤等地下可燃烧物的形成过程中,水是输送腐化物的惟一的工具。

关键词:地球地理 煤的形成 发现

目前已知煤的形成是:煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

上述煤的形成存在不足之处是:地壳的变动不断地埋入地下、长期与空气隔绝、并在高温高压下等没有理论与实物来证明。

从已知的地理变动大事故记录来看,象2008年中国汶川大地震,震后并没有完全改变震区的地表结构及生物结构。没有大量的腐植质埋入地下。从考古记录来看,古生物化石、古墓等一般存在于地表浅层,证明地球表面几千年几亿年基本保持原来地形地貌。(古生物化石的形成是生物脱水后置于地表面,受自然环境作用下,生物体的骨质物处于(相对)零腐化状态脱液形成网状骨体并钙化,自然界中钙等物质向网状骨体空隙中自然填充,并由雨水,风等带来泥沙慢慢覆盖而形成。)

从现有煤层中来看,大部分煤层中存在水体和可燃气体(瓦斯、透水是煤矿的主要事故),这些物质的存存,表明煤层与地面存在进出通

道。水体保存在煤层中,必需有一定量的水源补充来保持煤层区域内含水量的平衡。可燃气体只产生在生物腐化和煤的形成之前的全过程中,煤形成后不再生产、释放可燃气体。煤层中含有可燃烧气体,表明煤层中有新的腐化物的填充并释放可燃气体。

从现有煤层中来看,一般煤层结构分露天煤层、深层煤层、浅层煤层、零星煤层等等,煤层表面为泥、石混合型结构,这样的结构达不到与空气隔绝的条件。煤层表面没有发现明显的隔绝层或隔绝物体、物质。

腐植质、煤与可燃气体的燃点相对较低,一种可燃物质的性质只能存在于燃点以下的温度环境中,并保持原有物质状态与性质。一旦达到最低着火点时,物质的性质会发生根本的改变,且不可逆性或向低燃点物质转化。

本文的目的是针对上述不足之处,分析煤等地下可燃烧物(以下简称煤)的形成,主要从煤层的的地表、地下、图像资料进行探索分析。

一、地表分析:煤的地表主要从煤层的地表面生物结构、菌类的形成、自然废弃物的腐化及腐化混合物的形成分阶段进行分析。

煤层的地表面生物结构:一般煤层的地表面上生长着丰富的植物及动物等生物资源,这些资源不停的向地表面提供大量的自然废弃物并堆积在地表。山地秋林地区以草、木本植物为主,湿地、草原地区以草本植物为主。

菌类的形成:自然废弃物堆积在地表脱水后开绐腐化,腐化过程中,当环境适应菌类生长时,生产一定量的菌类生物,菌类生物的生长期短,

很快脱水腐化,并参与腐化发酵分解工作,腐化物在煤形成之前都会发生菌类生长现象。

自然废弃物的腐化及腐化混合物的形成:动植物提供了大量的废弃物堆积地表面,在自然环境的作用下,进行首次初级分解,生产腐化分解成微小颗粒物,并释放一定的热能,加速腐化进程。同时释放一定量的可燃烧、不可燃烧的气体。气体及部分微粒物向空气中排放,部分微粒物被动植物吸食。大部分微粒物堆积在地表面,与地表泥土混合形成腐化混合物。不同的动植物结构提供不同种类的废弃物。废弃物以植物类的废弃物为主,动物类废弃物次之,菌类废弃物为辅的腐化物结构构成煤的主要原料,也决定了煤的不同构成。

二、地下分析:地下分析主要从煤的地表土壤结构、输送通道形成、腐化物的输送、腐化物的着床、腐化物的炭化分阶段分析。

煤的地表土壤结构及地下输送通道的形成:煤层的地表面层一般是由泥沙型土壤构成,泥沙土壤层中有一定的缝隙,为雨水、地表水、地下水的渗透及地下输送通道的自然形成提供了必要条件。当雨水来临时,大部分雨水会通过地表沙土层的缝隙流到地下,缝隙经过一定时期雨水冲洗后,就会形成相对固定的地下输送通道。地下输送通道的形成的种类较多,主要是地表泥沙结构,缝隙大小,地区雨水量大小、冲洗程度等等因素作用控制,有的地下通道长,有的地下通道短,象露天煤矿的地下输送通道短,深层煤层其输送通道相对较长等等。

腐化混合物的输送:腐化混合物形成并堆积地表面,当雨水来临时,就会与雨水混合并悬浮在雨水中,在雨水的作用下,经固定的地下通道,将腐化混合物输送到地下一定位置和空间并沉积。

当地表结构不能给雨水提供输送通道时,其混合物就会随雨水从地表输送到江河、湖泊、海洋并沉积,腐化生成可燃物。当江河、湖泊、海洋水底具备输送通道时,腐化物继续向地下深层输送并氧化生成地下可燃烧物。其输送方式与陆地送输方式基本一致,只是生成环境与条件相对不同。

腐化混合物的着床:腐化的混合物随雨水经固定的地下通道来到地下后,雨水被地下泥层、泥沙岩石所吸收,其腐化物随之渗透并符着(混合)在泥土或泥沙岩石中,完成腐化物的着床过程。腐化物的渗透到泥土或泥沙岩石中的量的多少,决定煤质的好坏。

腐化物的炭化及煤的形成:腐化物完成着床后,在一定时间内发生炭化现象,并向煤转化,形成可燃烧的煤。在这一过程中,腐化混合物会释放一定量的可燃、不可燃气体,同时释放一定量的热量,热量的释放是可燃烧物的暗反应方式(可燃烧物的暗反应方式定义:一种及少量的可燃烧物(可燃气体)在一定的环境中,在一定量的助燃物的作用下进行暗反应,使其能量释放最大化。暗反应是非爆燃方式进行能量释放现象,其着火点(反应点)远远小于爆燃着火点,且不与明火直接反应。可燃烧的暗反应方式是提高有限可燃物的最大能量释放方式)。它加速了煤的形成过程。自然废弃物从腐化开始到煤的形成过程相对较短,或是几个月或几年的时间就能完成腐化物向煤的转化过程。但腐化物的微

小颗粒物大量汇集成煤层则需要较长的时期,几十年或几百年的时间。地下煤层中,煤层的厚、薄,煤层含泥沙量多、少,煤的质量等等,是由煤层的地理环境、地表生物环境、地表土壤结构、雨水量的大小、地表腐化物量、输送通道及通道输送能力等等所决定。

腐化物在向煤的转化过程中,腐化物会生产菌类物种(如下图),这一现象发生在形成煤之前的全过程,并参与向煤的转化,这也是煤炭中存在明显菌藻类低等生源的主要原因。

地表植物的废弃物是煤的主要原料。地表生物的多样性决定地下煤的不同构成。一定时期、一定年代内的地表生物的不同构成会使同一煤层的煤质的不同构成。也就是说,煤及地下可燃物的形成是由地表生物,地表环境、地下环境所决定的。因地理环境、自然环境、生物环境等的不同,以及煤矿的形成需要较长的时间,地表动、植物的种类及结构的改变,所形成的煤有着不同构成。

煤层的走向与结构:地下煤层是按照水的自然流动方向聚集成形,煤层的结构分为星透煤、单透煤、多透煤、异透煤等。

星透煤(星星点点不集中的煤)是雨水或地下水没有形成固定的输送通道输送腐化物混合物而形成的煤。这种类型的煤储藏小,品质较差,比较分散,开采困难。但在自然界普遍存在,只要有生物存在的地方,就会生产腐化混合物,就会形成有这样的煤,也是初级煤。

单透煤是雨水或地下水只有单个固定的地下通道向地下输送腐化混合物而形成的煤。因单个输送量小,这样的煤层相对较薄,煤的储藏量较少,在自然界相对较少。

多透煤是雨水或地下水由二个或二个以上的固定的地下通道向地下输送腐化混合物而形成的煤。因多透输送量大,腐化物汇集量多,这样的煤层相对较宽厚,煤的储藏量较大,自然界的煤多为多透煤。

异透煤(或深层、异地煤)是由于地下结构因素原因,雨水或地下水通过固定的输送通道将腐化物输送到地下深层或异地的区域汇集沉

积而形成的煤。这种类型的煤层因输送路程较远,时间长,所需水量大,现有煤相对较少。

有的煤层受断层及褶皱等地质因素控制,主要原因是腐化物是由水的输送,断层及褶皱地质改变了水流路径,使腐化物的输送发生改变而形成的。

雨水的归集:雨水完成输送腐化物后,部分雨水参与腐化混合物向煤的转化前的再腐化工作,部分雨水被泥土、沙石吸收并保持水土平衡,部分雨水会在地下深层屯积,形成大面积储藏水体,这也是煤矿易发生透水事故的重要原因。

煤的生长:煤是由地表雨水、地表水或地下水经固定通道输送腐化混合物而获得原料,腐化混合物在向煤的转化过程中,释放一定量的热能、可燃烧、不可燃烧气体,气体的生成只存在废弃物到炭化前的过程中,炭化后的煤不再释放可燃气体。我们可以根据煤层中可燃烧气体的含量来判断煤的生长情况,可燃烧气体含量大,其生长较活跃。同时也证明雨水及地下水在不断的经固定通道向地下输送腐化物。只要不破坏煤层的地表面结构,煤就具备再生能力,是再生资源。煤层中没有(较少量)可燃烧气体,煤层就不再生长。原因一是地表动植物结构已破坏,

不能提供煤的原料。二是地下输送通道破坏,没有了输送腐化混合物的通道和路径。三是地下煤层已饱满,不能容下输送来的原料。四是煤层地区雨水或地下水环境被破坏,没有输送工具等等。

煤的形成过程中,适当的地下水和生物的发酵所释放的热能是煤的形成要条件,含煤盆地的构造-热演化(生物发酵过程)过程直接影响煤层的变形和变质的程度。煤原料的受热方式、受热速率及持续的时间等受地下(上)腐化物的腐化程度、地表地下环境所决定。

煤的形成要有一定的地质因素,不同的各种地质条件对煤形成的制约与控制作用,如构造变形煤的发育受断层及褶皱等地质因素控制,主要原因是这种地质结构改变了雨水、地表水、地下水的输送路径,使腐化物的输送发生改变。煤岩的构造变形对于深部煤级的增加有一定促进作用原因是腐化物符于煤岩石的量所决定,当煤岩的缝隙较大,腐化物吸符在煤岩中的量大,煤质相对较好,当煤岩石缝隙较小,所吸符的腐化物的量相对较小,煤质较差。

煤的形成具备一定的生物因素,各种生物作用的机理,是一个复杂的过程,不同的生物贡献程度不一样,地表生物种类,废弃物的地表、地下腐化度,雨水的输送量,地表气候环境等等决定了不同地区煤的不同构成。

腐化物的高级分解:部分微粒物被地下水继续运输到地表中层并沉积,在自然环境下进行高级分解、发酵并炭化,生产原油,在湿地地区或地下水体丰富地区,腐化物会悬浮在水体汇集区的水面上,并释放一定量的热能、可燃、不可燃烧气体。油田主要分布在湿地地区,其形成

过程基本一样,只是地表结构、腐化(转化)场所有所不同,其输送方式,腐化过程基本一样。

湿地的油脂生物脱水后形成油脂性腐化混合物,并悬浮在水体中,经地表水输送到地下深层,在一定的空间区域汇集,由于油脂性腐化物比重比水小,腐化物就会停滞悬浮在水面并腐化分解,油脂性腐化物的发酵程度较低,其含菌类成份相对较少。

原油的形成:原油主要原料是由油脂性生物腐化、发酵、炭化而成。原理与煤的形成基本一致。

腐化物的超级分解:可燃烧微粒物在进行炭化过程中,受自然条件的改变,而进行超级分解、发酵并炭化,生产高级可燃烧物。

三、煤层的形成及地表结构影、图像资料分析

这里记录了生物的自然废弃物从自然脱水、腐化、发酵到腐化混合物的形成;从煤层的地表土壤结构到输送通道的形成;从腐化物的输送到腐化物的着床,从腐化物的再腐化到煤的形成过程。较完整记录了动、植物腐化、发酵后形成的腐化混合物堆积在地表,由雨水、地表水、地下水经地下通道将腐化混合物输送到地下并沉积的过程,从腐化混合物的着床到在自然环境下原煤的形成过程。同时还可以看到,在煤及地下可燃烧物的形成过程中,水的重要作用,她承担了废弃物的腐化工作。将腐化混合物从地表面输送到地下深层的运输工作,参与了腐化混合物在自然环境下向煤及可燃烧物的转化工作,没有水就没有煤及地下可燃烧物的形成。

煤的形成结构图

一、煤层的地表面生物结构:煤层地表面上生长着丰富的植物及动物资源。山地秋林地区以草、木本植物为主,湿地地区以草本植物为主。不同的动植物结构决定煤的不同构

成。

煤层地表丰富的植物资源,山地秋林地区以草、木本植物为主。

煤层地表面上生长着丰富的植物及动物资源。湿地、沼泽地区以草本植物为主

二、煤的主要原料:地表植、动物的自然废弃物是煤的主要原料,地球地表上的木、草本植物的自然废弃物,陆地动物和水生动、植物及动物的排泄物都是煤等地下可燃烧物形成的主要原料。

上图为煤层地表动植物长年不停的向地表提供丰富的不同种类的自然废弃物,这些废弃物经腐化后成为煤的主要原料

三、微小颗粒物的自然形成:自然废弃物经脱水后,堆积地表,在雨水作用下,腐化形成腐化混合物。腐化物在腐化过程中生产一定量的其它物种并参与煤的形成,如菌类等(如下图)。这也是煤炭中存在菌类的原因。

上图为腐化物向腐泥的转化过程。

上图为腐化混合物的颗粒物,是煤的主要原料。

上图为腐化物生产菌类植物的过程,瓶口处生长着细小的菌类,这也是

煤炭中存在菌类的原因。这是由地上、下环境所决定。是复制煤形成过程中明显菌藻类低等生源贡献是形成强还原型腐殖煤的主要因素

上图黄色的珠状物是油脂生物在腐化过程中分离出来的,在潮湿的环境下汇集成的油珠,从三个方面来证明这种物质是油珠而不是水珠:1、水珠在潮湿的环境中存在一定的张力,不会汇集成珠状物,只有油性物质在潮湿的叶面上(水面上)才会汇集形成珠状形态;2、太约过了3个小时后,气温在23度、晴天的自然环境下的图片来看。母体叶片完全脱水后,珠状物还保持原有状态,如果是水珠在这样的环境下短时间内会气化消失(下图);3、这种物质有一定的粘性,紧紧的附着在叶片

上,在没有保护的情况下进行多次移动时,保持原有状态。所以说这种物质是油珠。油质物是形成煤、原油等地下可燃烧物的重要组成部分。

油脂生物腐化后形成的油脂珠花,可惜只有一张图。黄色油珠是太约过了3个小时后,气温在23度、晴天,自然环境下的图片。叶片完全脱水后,油珠保持原有状态。同时还可以看到叶片上美丽的菌花。

美丽的菌花,自然废弃物在腐化过程中,因地表环境作用,生产了美丽的菌类生物,这些菌类生物也是煤的原料。

珠状物前后对比图,上图为叶片完全脱水后珠状物的形态,下图为叶片含水珠状物的形态。

四、煤层的地表面结构:煤层的地表面结构为泥沙型土壤,泥沙土壤层中有一定的缝隙,为雨水渗透到地下提供条件和路径。

上图为腐泥层与泥沙层结构过程图,煤层地表面的泥土为泥沙型土壤。透水能力强。

五、地下通道的形成及微小颗粒混合物的着床过程。这里清晰看到腐化混合物的着床过程,听到雨水、地下水带着腐化物经地下通道输送到地下的声音(痕迹)。

上图为雨水输送腐化物的地下输送通道,图中的缝隙处是雨水流径的地方,当腐化混合物随雨水输送到地下时,部分腐化混合物就会符着在通道墙壁上并煤化。同时还能看到,其它细小的逢隙处也有腐化混合物的着床,但其着床量相对较小。

上图为腐化物地下输送通道的正面图,当雨水量较大时,腐化物混合物会向通道体上方压送,使通道体上方缝隙内存在一定量的腐化物的着床并向煤转化。

上图为腐化物地下输送通道,通道内的色彩与通道墙壁上的色彩在明显的区别。

六、煤的形成:煤按水流方向形成煤层。煤层分零星煤层、单透煤层、多透煤层、异地煤层等等。

这是煤的地下输送通道的初级阶段,雨水带着腐化物沿着地下缝隙向地下输送的路径,看到腐化物与泥土混合后的状态。是星透煤层的原始形态。也是煤层形成的初级阶段。

上图为腐化物转为煤的自然形状。

上图为腐化物转为煤的自然形状。

上图为腐化物符着在泥沙岩石上转化为煤的自然形态

四、结论

煤等地下可燃烧物是地表面上的木、草本植物及动物等生物所生产的自然废弃物堆积地表面,经脱水、腐化、发酵后与地表泥土混合形成腐化混合物,混合物由雨水、地表水、地下水输送到地下并沉积,在自然环境下继续腐化、发酵并炭(煤)化而形成。煤等地下可燃烧物的形成过程中,水是输送腐化物的惟一的工具。

煤及地下可燃烧物的形成

摘要:煤等地下可燃烧物是地表面生物所生产的自然废弃物堆积地表,经脱水、腐化、发酵后,与地表泥土混合形成腐化混合物,由雨水、地表水、地下水输送到地下并沉积,在自然环境下继续腐化、发酵并炭化形成煤等地下可燃烧物。煤等地下可燃烧物的形成过程中,水是输送腐化物的惟一的工具。

关键词:地球地理 煤的形成 发现

目前已知煤的形成是:煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

上述煤的形成存在不足之处是:地壳的变动不断地埋入地下、长期与空气隔绝、并在高温高压下等没有理论与实物来证明。

从已知的地理变动大事故记录来看,象2008年中国汶川大地震,震后并没有完全改变震区的地表结构及生物结构。没有大量的腐植质埋入地下。从考古记录来看,古生物化石、古墓等一般存在于地表浅层,证明地球表面几千年几亿年基本保持原来地形地貌。(古生物化石的形成是生物脱水后置于地表面,受自然环境作用下,生物体的骨质物处于(相对)零腐化状态脱液形成网状骨体并钙化,自然界中钙等物质向网状骨体空隙中自然填充,并由雨水,风等带来泥沙慢慢覆盖而形成。)

从现有煤层中来看,大部分煤层中存在水体和可燃气体(瓦斯、透水是煤矿的主要事故),这些物质的存存,表明煤层与地面存在进出通

道。水体保存在煤层中,必需有一定量的水源补充来保持煤层区域内含水量的平衡。可燃气体只产生在生物腐化和煤的形成之前的全过程中,煤形成后不再生产、释放可燃气体。煤层中含有可燃烧气体,表明煤层中有新的腐化物的填充并释放可燃气体。

从现有煤层中来看,一般煤层结构分露天煤层、深层煤层、浅层煤层、零星煤层等等,煤层表面为泥、石混合型结构,这样的结构达不到与空气隔绝的条件。煤层表面没有发现明显的隔绝层或隔绝物体、物质。

腐植质、煤与可燃气体的燃点相对较低,一种可燃物质的性质只能存在于燃点以下的温度环境中,并保持原有物质状态与性质。一旦达到最低着火点时,物质的性质会发生根本的改变,且不可逆性或向低燃点物质转化。

本文的目的是针对上述不足之处,分析煤等地下可燃烧物(以下简称煤)的形成,主要从煤层的的地表、地下、图像资料进行探索分析。

一、地表分析:煤的地表主要从煤层的地表面生物结构、菌类的形成、自然废弃物的腐化及腐化混合物的形成分阶段进行分析。

煤层的地表面生物结构:一般煤层的地表面上生长着丰富的植物及动物等生物资源,这些资源不停的向地表面提供大量的自然废弃物并堆积在地表。山地秋林地区以草、木本植物为主,湿地、草原地区以草本植物为主。

菌类的形成:自然废弃物堆积在地表脱水后开绐腐化,腐化过程中,当环境适应菌类生长时,生产一定量的菌类生物,菌类生物的生长期短,

很快脱水腐化,并参与腐化发酵分解工作,腐化物在煤形成之前都会发生菌类生长现象。

自然废弃物的腐化及腐化混合物的形成:动植物提供了大量的废弃物堆积地表面,在自然环境的作用下,进行首次初级分解,生产腐化分解成微小颗粒物,并释放一定的热能,加速腐化进程。同时释放一定量的可燃烧、不可燃烧的气体。气体及部分微粒物向空气中排放,部分微粒物被动植物吸食。大部分微粒物堆积在地表面,与地表泥土混合形成腐化混合物。不同的动植物结构提供不同种类的废弃物。废弃物以植物类的废弃物为主,动物类废弃物次之,菌类废弃物为辅的腐化物结构构成煤的主要原料,也决定了煤的不同构成。

二、地下分析:地下分析主要从煤的地表土壤结构、输送通道形成、腐化物的输送、腐化物的着床、腐化物的炭化分阶段分析。

煤的地表土壤结构及地下输送通道的形成:煤层的地表面层一般是由泥沙型土壤构成,泥沙土壤层中有一定的缝隙,为雨水、地表水、地下水的渗透及地下输送通道的自然形成提供了必要条件。当雨水来临时,大部分雨水会通过地表沙土层的缝隙流到地下,缝隙经过一定时期雨水冲洗后,就会形成相对固定的地下输送通道。地下输送通道的形成的种类较多,主要是地表泥沙结构,缝隙大小,地区雨水量大小、冲洗程度等等因素作用控制,有的地下通道长,有的地下通道短,象露天煤矿的地下输送通道短,深层煤层其输送通道相对较长等等。

腐化混合物的输送:腐化混合物形成并堆积地表面,当雨水来临时,就会与雨水混合并悬浮在雨水中,在雨水的作用下,经固定的地下通道,将腐化混合物输送到地下一定位置和空间并沉积。

当地表结构不能给雨水提供输送通道时,其混合物就会随雨水从地表输送到江河、湖泊、海洋并沉积,腐化生成可燃物。当江河、湖泊、海洋水底具备输送通道时,腐化物继续向地下深层输送并氧化生成地下可燃烧物。其输送方式与陆地送输方式基本一致,只是生成环境与条件相对不同。

腐化混合物的着床:腐化的混合物随雨水经固定的地下通道来到地下后,雨水被地下泥层、泥沙岩石所吸收,其腐化物随之渗透并符着(混合)在泥土或泥沙岩石中,完成腐化物的着床过程。腐化物的渗透到泥土或泥沙岩石中的量的多少,决定煤质的好坏。

腐化物的炭化及煤的形成:腐化物完成着床后,在一定时间内发生炭化现象,并向煤转化,形成可燃烧的煤。在这一过程中,腐化混合物会释放一定量的可燃、不可燃气体,同时释放一定量的热量,热量的释放是可燃烧物的暗反应方式(可燃烧物的暗反应方式定义:一种及少量的可燃烧物(可燃气体)在一定的环境中,在一定量的助燃物的作用下进行暗反应,使其能量释放最大化。暗反应是非爆燃方式进行能量释放现象,其着火点(反应点)远远小于爆燃着火点,且不与明火直接反应。可燃烧的暗反应方式是提高有限可燃物的最大能量释放方式)。它加速了煤的形成过程。自然废弃物从腐化开始到煤的形成过程相对较短,或是几个月或几年的时间就能完成腐化物向煤的转化过程。但腐化物的微

小颗粒物大量汇集成煤层则需要较长的时期,几十年或几百年的时间。地下煤层中,煤层的厚、薄,煤层含泥沙量多、少,煤的质量等等,是由煤层的地理环境、地表生物环境、地表土壤结构、雨水量的大小、地表腐化物量、输送通道及通道输送能力等等所决定。

腐化物在向煤的转化过程中,腐化物会生产菌类物种(如下图),这一现象发生在形成煤之前的全过程,并参与向煤的转化,这也是煤炭中存在明显菌藻类低等生源的主要原因。

地表植物的废弃物是煤的主要原料。地表生物的多样性决定地下煤的不同构成。一定时期、一定年代内的地表生物的不同构成会使同一煤层的煤质的不同构成。也就是说,煤及地下可燃物的形成是由地表生物,地表环境、地下环境所决定的。因地理环境、自然环境、生物环境等的不同,以及煤矿的形成需要较长的时间,地表动、植物的种类及结构的改变,所形成的煤有着不同构成。

煤层的走向与结构:地下煤层是按照水的自然流动方向聚集成形,煤层的结构分为星透煤、单透煤、多透煤、异透煤等。

星透煤(星星点点不集中的煤)是雨水或地下水没有形成固定的输送通道输送腐化物混合物而形成的煤。这种类型的煤储藏小,品质较差,比较分散,开采困难。但在自然界普遍存在,只要有生物存在的地方,就会生产腐化混合物,就会形成有这样的煤,也是初级煤。

单透煤是雨水或地下水只有单个固定的地下通道向地下输送腐化混合物而形成的煤。因单个输送量小,这样的煤层相对较薄,煤的储藏量较少,在自然界相对较少。

多透煤是雨水或地下水由二个或二个以上的固定的地下通道向地下输送腐化混合物而形成的煤。因多透输送量大,腐化物汇集量多,这样的煤层相对较宽厚,煤的储藏量较大,自然界的煤多为多透煤。

异透煤(或深层、异地煤)是由于地下结构因素原因,雨水或地下水通过固定的输送通道将腐化物输送到地下深层或异地的区域汇集沉

积而形成的煤。这种类型的煤层因输送路程较远,时间长,所需水量大,现有煤相对较少。

有的煤层受断层及褶皱等地质因素控制,主要原因是腐化物是由水的输送,断层及褶皱地质改变了水流路径,使腐化物的输送发生改变而形成的。

雨水的归集:雨水完成输送腐化物后,部分雨水参与腐化混合物向煤的转化前的再腐化工作,部分雨水被泥土、沙石吸收并保持水土平衡,部分雨水会在地下深层屯积,形成大面积储藏水体,这也是煤矿易发生透水事故的重要原因。

煤的生长:煤是由地表雨水、地表水或地下水经固定通道输送腐化混合物而获得原料,腐化混合物在向煤的转化过程中,释放一定量的热能、可燃烧、不可燃烧气体,气体的生成只存在废弃物到炭化前的过程中,炭化后的煤不再释放可燃气体。我们可以根据煤层中可燃烧气体的含量来判断煤的生长情况,可燃烧气体含量大,其生长较活跃。同时也证明雨水及地下水在不断的经固定通道向地下输送腐化物。只要不破坏煤层的地表面结构,煤就具备再生能力,是再生资源。煤层中没有(较少量)可燃烧气体,煤层就不再生长。原因一是地表动植物结构已破坏,

不能提供煤的原料。二是地下输送通道破坏,没有了输送腐化混合物的通道和路径。三是地下煤层已饱满,不能容下输送来的原料。四是煤层地区雨水或地下水环境被破坏,没有输送工具等等。

煤的形成过程中,适当的地下水和生物的发酵所释放的热能是煤的形成要条件,含煤盆地的构造-热演化(生物发酵过程)过程直接影响煤层的变形和变质的程度。煤原料的受热方式、受热速率及持续的时间等受地下(上)腐化物的腐化程度、地表地下环境所决定。

煤的形成要有一定的地质因素,不同的各种地质条件对煤形成的制约与控制作用,如构造变形煤的发育受断层及褶皱等地质因素控制,主要原因是这种地质结构改变了雨水、地表水、地下水的输送路径,使腐化物的输送发生改变。煤岩的构造变形对于深部煤级的增加有一定促进作用原因是腐化物符于煤岩石的量所决定,当煤岩的缝隙较大,腐化物吸符在煤岩中的量大,煤质相对较好,当煤岩石缝隙较小,所吸符的腐化物的量相对较小,煤质较差。

煤的形成具备一定的生物因素,各种生物作用的机理,是一个复杂的过程,不同的生物贡献程度不一样,地表生物种类,废弃物的地表、地下腐化度,雨水的输送量,地表气候环境等等决定了不同地区煤的不同构成。

腐化物的高级分解:部分微粒物被地下水继续运输到地表中层并沉积,在自然环境下进行高级分解、发酵并炭化,生产原油,在湿地地区或地下水体丰富地区,腐化物会悬浮在水体汇集区的水面上,并释放一定量的热能、可燃、不可燃烧气体。油田主要分布在湿地地区,其形成

过程基本一样,只是地表结构、腐化(转化)场所有所不同,其输送方式,腐化过程基本一样。

湿地的油脂生物脱水后形成油脂性腐化混合物,并悬浮在水体中,经地表水输送到地下深层,在一定的空间区域汇集,由于油脂性腐化物比重比水小,腐化物就会停滞悬浮在水面并腐化分解,油脂性腐化物的发酵程度较低,其含菌类成份相对较少。

原油的形成:原油主要原料是由油脂性生物腐化、发酵、炭化而成。原理与煤的形成基本一致。

腐化物的超级分解:可燃烧微粒物在进行炭化过程中,受自然条件的改变,而进行超级分解、发酵并炭化,生产高级可燃烧物。

三、煤层的形成及地表结构影、图像资料分析

这里记录了生物的自然废弃物从自然脱水、腐化、发酵到腐化混合物的形成;从煤层的地表土壤结构到输送通道的形成;从腐化物的输送到腐化物的着床,从腐化物的再腐化到煤的形成过程。较完整记录了动、植物腐化、发酵后形成的腐化混合物堆积在地表,由雨水、地表水、地下水经地下通道将腐化混合物输送到地下并沉积的过程,从腐化混合物的着床到在自然环境下原煤的形成过程。同时还可以看到,在煤及地下可燃烧物的形成过程中,水的重要作用,她承担了废弃物的腐化工作。将腐化混合物从地表面输送到地下深层的运输工作,参与了腐化混合物在自然环境下向煤及可燃烧物的转化工作,没有水就没有煤及地下可燃烧物的形成。

煤的形成结构图

一、煤层的地表面生物结构:煤层地表面上生长着丰富的植物及动物资源。山地秋林地区以草、木本植物为主,湿地地区以草本植物为主。不同的动植物结构决定煤的不同构

成。

煤层地表丰富的植物资源,山地秋林地区以草、木本植物为主。

煤层地表面上生长着丰富的植物及动物资源。湿地、沼泽地区以草本植物为主

二、煤的主要原料:地表植、动物的自然废弃物是煤的主要原料,地球地表上的木、草本植物的自然废弃物,陆地动物和水生动、植物及动物的排泄物都是煤等地下可燃烧物形成的主要原料。

上图为煤层地表动植物长年不停的向地表提供丰富的不同种类的自然废弃物,这些废弃物经腐化后成为煤的主要原料

三、微小颗粒物的自然形成:自然废弃物经脱水后,堆积地表,在雨水作用下,腐化形成腐化混合物。腐化物在腐化过程中生产一定量的其它物种并参与煤的形成,如菌类等(如下图)。这也是煤炭中存在菌类的原因。

上图为腐化物向腐泥的转化过程。

上图为腐化混合物的颗粒物,是煤的主要原料。

上图为腐化物生产菌类植物的过程,瓶口处生长着细小的菌类,这也是

煤炭中存在菌类的原因。这是由地上、下环境所决定。是复制煤形成过程中明显菌藻类低等生源贡献是形成强还原型腐殖煤的主要因素

上图黄色的珠状物是油脂生物在腐化过程中分离出来的,在潮湿的环境下汇集成的油珠,从三个方面来证明这种物质是油珠而不是水珠:1、水珠在潮湿的环境中存在一定的张力,不会汇集成珠状物,只有油性物质在潮湿的叶面上(水面上)才会汇集形成珠状形态;2、太约过了3个小时后,气温在23度、晴天的自然环境下的图片来看。母体叶片完全脱水后,珠状物还保持原有状态,如果是水珠在这样的环境下短时间内会气化消失(下图);3、这种物质有一定的粘性,紧紧的附着在叶片

上,在没有保护的情况下进行多次移动时,保持原有状态。所以说这种物质是油珠。油质物是形成煤、原油等地下可燃烧物的重要组成部分。

油脂生物腐化后形成的油脂珠花,可惜只有一张图。黄色油珠是太约过了3个小时后,气温在23度、晴天,自然环境下的图片。叶片完全脱水后,油珠保持原有状态。同时还可以看到叶片上美丽的菌花。

美丽的菌花,自然废弃物在腐化过程中,因地表环境作用,生产了美丽的菌类生物,这些菌类生物也是煤的原料。

珠状物前后对比图,上图为叶片完全脱水后珠状物的形态,下图为叶片含水珠状物的形态。

四、煤层的地表面结构:煤层的地表面结构为泥沙型土壤,泥沙土壤层中有一定的缝隙,为雨水渗透到地下提供条件和路径。

上图为腐泥层与泥沙层结构过程图,煤层地表面的泥土为泥沙型土壤。透水能力强。

五、地下通道的形成及微小颗粒混合物的着床过程。这里清晰看到腐化混合物的着床过程,听到雨水、地下水带着腐化物经地下通道输送到地下的声音(痕迹)。

上图为雨水输送腐化物的地下输送通道,图中的缝隙处是雨水流径的地方,当腐化混合物随雨水输送到地下时,部分腐化混合物就会符着在通道墙壁上并煤化。同时还能看到,其它细小的逢隙处也有腐化混合物的着床,但其着床量相对较小。

上图为腐化物地下输送通道的正面图,当雨水量较大时,腐化物混合物会向通道体上方压送,使通道体上方缝隙内存在一定量的腐化物的着床并向煤转化。

上图为腐化物地下输送通道,通道内的色彩与通道墙壁上的色彩在明显的区别。

六、煤的形成:煤按水流方向形成煤层。煤层分零星煤层、单透煤层、多透煤层、异地煤层等等。

这是煤的地下输送通道的初级阶段,雨水带着腐化物沿着地下缝隙向地下输送的路径,看到腐化物与泥土混合后的状态。是星透煤层的原始形态。也是煤层形成的初级阶段。

上图为腐化物转为煤的自然形状。

上图为腐化物转为煤的自然形状。

上图为腐化物符着在泥沙岩石上转化为煤的自然形态

四、结论

煤等地下可燃烧物是地表面上的木、草本植物及动物等生物所生产的自然废弃物堆积地表面,经脱水、腐化、发酵后与地表泥土混合形成腐化混合物,混合物由雨水、地表水、地下水输送到地下并沉积,在自然环境下继续腐化、发酵并炭(煤)化而形成。煤等地下可燃烧物的形成过程中,水是输送腐化物的惟一的工具。


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