煤是怎么形成

【專家解說】：煤是古代植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海等地方，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種具有可燃性能的沉積巖。煤的化學(xué)成分主要為碳、氫、氧、氮、硫等元素。在顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)煤中有植物細(xì)胞組成的孢子、花粉等，在煤層中還可以發(fā)現(xiàn)植物化石，所有這些都可以證明煤是由植物遺體堆積而成。
科學(xué)家們在地質(zhì)考察研究中發(fā)現(xiàn)，在地球上曾經(jīng)有過氣候潮濕、植物茂盛的時(shí)代，如石炭紀(jì)、二迭紀(jì)（距今約3億年）、侏羅紀(jì)（距今約1.3億～1.8億年）等。當(dāng)時(shí)大量繁生的植物在封閉的湖泊、沼澤或海灣等地堆積下來，并迅速被泥砂覆蓋，經(jīng)過億萬年以后，植物變成了煤，泥砂變成了砂巖或頁巖。由于有節(jié)奏的地殼運(yùn)動(dòng)和反復(fù)堆積，在同一地區(qū)往往具有很多煤層，每層煤都被巖石分開。
由植物變?yōu)槊旱倪^程可以分為三個(gè)階段：
（1）菌解階段，即泥炭化階段。當(dāng)植物堆積在水下被泥砂覆蓋起來的時(shí)候，便逐漸與氧氣隔絕，由嫌氣細(xì)菌參與作用，促使有機(jī)質(zhì)分解而生成泥炭。通過這種作用，植物遺體中氫、氧成分逐漸減少，而碳的成分逐漸增加。泥炭質(zhì)地疏松、褐色、無光澤、比重小，可看出有機(jī)質(zhì)的殘?bào)w，用火柴燒可以引燃，煙濃灰多。
（2）煤化作用階段，即褐煤階段。當(dāng)泥炭被沉積物覆蓋形成頂板后，便成了完全封閉的環(huán)境，細(xì)菌作用逐漸停止，泥炭開始壓縮、脫水而膠結(jié)，碳的含量進(jìn)一步增加，過渡成為褐煤，這稱為煤化作用。褐煤顏色為褐色或近于黑色，光澤暗淡，基本上不見有機(jī)物殘?bào)w，質(zhì)地較泥炭致密，用火柴可以引燃，有煙。
（3）變質(zhì)階段，即煙煤及無煙煤階段。褐煤是在低溫和低壓下形成的。如果褐煤埋藏在地下較深位置時(shí)，就會受到高溫高壓的作用，使褐煤的化學(xué)成分發(fā)生變化，主要是水分和揮發(fā)成分減少，含碳量相對增加；在物理性質(zhì)上也發(fā)生改變，主要是密度、比重、光澤和硬度增加，而成為煙煤。這種作用是煤的變質(zhì)作用。煙煤顏色為黑色，有光澤，致密狀，用蠟燭可以引燃，火焰明亮，有煙。煙煤進(jìn)一步變質(zhì)，成為無煙煤。無煙煤顏色為黑色，質(zhì)地堅(jiān)硬，有光澤，用蠟燭不能引燃，燃燒無煙。