聚煤條件

聚煤條件指古代植物聚集而形成煤礦床（最初為泥炭）的有利條件。

泥炭化作用的最終產物是泥炭，成煤的原始物質是泥炭。植物有機體死亡後，經過生物化學作用，發生分解、合成和聚積，如果植物有機質堆積的增長量超過其分解量，才有可能聚集成泥炭層。

基本介紹

• 中文名：聚煤條件
• 外文名：Coal gathering condition
• 別名：成煤條件
• 學科：煤地質學
• 意義：聚集成煤（最初為泥炭）的條件
• 控制因素：溫度 堆積方式 等

泥炭形成積累

植物有機質堆積的增長量超過其分解量，才有可能聚集成泥炭層，泥炭沼澤的垂直剖面通常可劃分為三層：氧化環境的表層、過渡條件的中間層、還原環境的底層。植物有機體的氧化分解和水解主要發生於泥炭沼澤的表層，因而泥炭沼澤的表層又稱為泥炭形成層。在泥炭的形成和積累過程中，植物的根、莖、葉在根系尚未脫離礦質土之前並不參與泥炭的形成，只有植物生長在泥炭層中時植物的地上部分和地下部分才一起參與泥炭的形成和積累。

植物有機體的增長量與大氣和土壤的溫度等環境因素有密切關係。根據推算，各自然地帶(乾旱沙漠地區除外)的植物增長量大致是從高緯度向低緯度增加的。例如，苔原帶植物增長量是每年每1萬m1.4t，赤道雨林地帶則高達16.5t；我國華南亞熱帶森林的枯枝落葉層每年每1萬m達24~35 t。而小興安嶺寒溫帶則只有幾噸到十幾噸。

泥炭的形成和積累還取決於植物殘體的分解強度。影響植物殘體分解強度的因素主要有微生物的種類、數量、水熱條件、土壤酸鹼度和有機質組成等。在植物有機質進行分解的過程中，按照微生物對氧的親和程度分為喜氧微生物和厭氧微生物。喜氧微生物包括大部分細菌、真菌和放線菌，它們是在有自由氧存在條件下分解有機質的；厭氧微生物則是在缺氧條件下分解有機質的。通常認為，喜氧微生物對泥炭的形成和積累不利。一般而言，在草原植物殘體積聚的地方，都是喜氧細菌活動的地方，有機質易於被完全分解並最後礦質化。

泥炭沼澤中植物殘體的氧化分解往往不充分。這是由於泥炭沼澤覆水程度增大和植物殘體堆積厚度增加可使正在分解的植物殘體逐漸處於與大氣溝通不暢乃致隔絕的狀態。在植物殘體轉化為泥炭的過程中，分解產生的液體和氣體以及大量微生物新陳代謝活動所產生的物質可增加沼澤水酸度，因而出現不適於各種微生物生存的酸鹼度條件。所以，泥炭的酸度越大、細菌越少，植物的結構保存得就越好。

植物殘骸堆積

對於植物殘體的堆積方式存在原地生成和異地生成兩種不同觀點：

原地生成說認為造煤植物的殘骸堆積於植物繁衍生存的泥炭沼澤內，未經過搬運而在原地堆積並轉變為泥炭。異地生成說認為，泥炭層形成的地方即植物殘體大量堆積的地方並不是成煤植物生長的地方，植物殘體從生長地經過長距離搬運後才在淺水盆地、瀉湖、三角洲地帶堆積，其依據是在現代三角洲地帶(如亞馬遜河、剛果河等)常見到從上游原始森林區帶來的大量漂木，而在湖泊中又見到漂浮泥炭層，某些煤田內亦曾見到樹根朝上倒置的樹化石以及煤中混有大量礦物雜質等。美國學者Cohen(1970)對美國佛羅里達半島西南塞布爾角的堆積於河灘介殼砂和灰泥之上的異地生成泥炭層進行研究，泥炭層厚約15 cm，呈塊狀，具粒狀結構，泥炭層上覆介殼砂，垂向切片鏡下觀察泥炭層由分疊良好的紅樹樹葉和樹幹碎塊組成，碎塊大部分大於100μm，泥炭層平行於海灘層分布．具水平層理，碎屑狀基質很少；在水平切片中，長條形植物碎片大多相互平行排列，顯示古水流的優選方位。這種異地生成的泥炭是由湖水將海岸紅樹林沼澤中的枯枝落葉層沖走並帶人墨西哥溝灣，由沿岸流水搬運到海灘上堆積而成的。這種泥炭雖由海水搬運很遠，但無機組分含量卻很低(<0.2%)。低於原地生成的紅樹林泥炭(5%以上)。因此，泥炭中無機組分含量高並不是識別異地生成的必要標誌。

近代泥炭層和煤層地質研究認為，原地和異地兩種泥炭堆積方式都是存在的且具有工業可采意義的煤層大都是原地生成的。應該指出，泥炭沼澤內部植物殘體、部分泥炭受沖刷發生搬運並重新堆積的現象比較常見。如河漫灘沼澤、三角洲平原沼澤由於受河水泛濫影響以及濱海沼澤受海潮、風暴潮影響都可能造成沼澤內部的局部搬運和重新堆積現象，成為“微異地生成”或“亞原地生成”(E.Stach等，1975)。在微異地生成的煤片中常見植物結構組分破碎、微細斜層理和微波狀細層理以及各種煤岩顯微組分的碎屑體和原有植物組織的 氧化現象和大量礦物雜質混入。

泥炭沼澤類型

按照泥炭沼澤表面形態、水源補給及養分和植被等特徵，通常可將泥炭沼澤劃分為三種類型，即低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤和高位泥炭沼澤。

低位泥炭沼澤

是指泥炭表面或沼澤水面低於潛水面，這種沼澤類型多處於泥炭沼澤發展的初期。低位泥炭沼澤的表面由於泥炭的積累不厚且尚未改變原有的地表低洼形態，地表水和地下水作為豐富的水源補給，潛水位較高或地表有積水，溶於水中的礦物質養分豐富。低位沼澤多為中性或微弱鹼性．pH=7~7.8．沼澤植物要求養分較多，種屬較豐富。

由於低位泥炭沼澤富營養，所以有人稱為富營養泥炭沼澤。因此，在這類沼澤中高等植物容易大量繁殖、形成茂密的植被，這就為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、瀝青質含量低、焦油產出率較低。我國第四系泥炭形成於這種類型的沼澤約占90%，在地史的各成煤期煤層大多形成於這種泥炭沼澤類型。

高位泥炭沼澤

是指沼澤的水面位於潛水面之上，高位泥炭沼澤在其演化的後期往往變成高位泥炭沼澤，也有的泥炭沼澤的水面始終處於潛水面之上高位。沼澤主要由大氣降水補給、水泥不充足、水中缺少礦物質養分，因而有人稱其為貧營養泥炭沼澤。高位泥炭沼澤在發展演化中，泥炭積累速度和養分的供給狀況發生了變化。即在沼澤的邊緣部分易得到周邊流水攜帶的豐富營養；而中心部位則難於得到富養分的地表水和地下水補給，僅僅靠大氣降水補給，促使貧營養植物首先出現於中心地帶。由於中心地帶植物殘體分解速度慢，使得泥炭增長速度快，與沼澤周邊相比泥炭積累快，於是形成了高位泥炭沼澤中部高出周邊的特有剖面形態。這類沼澤生長的植物多為草本或蘚類植物，種屬較為稀少，多發育在地勢較高且較冷和較潮濕的氣候條件。

中位泥炭沼澤

這類泥炭沼澤多出現於前兩類沼澤的過渡時期，在特徵和性質上具有過渡特點，因此又稱為過渡類型或中營養泥炭沼澤。這類泥炭沼澤的表面由於泥炭的積累而趨於平坦或中部輕微凸起，地表水和地下水通過周邊泥炭層時其中的水分和養分被部分吸收，到達中心地帶時已大為減少，因而潛水位變低、營養狀況變差，泥炭層則處於中性到微酸性，植被以中等養分植物為主。