关于成煤植物介绍

[拼音]：chengmei zhiwu

[外文]：coal-forming plants

形成煤的原始植物以陆生高等植物为主，低等植物菌藻类次之。成煤植物的有机组成及化学性质影响煤的类型和性质。植物的有机组成包括：

（1）纤维素、半纤维素、果胶质等碳水化合物；

（2）木质素；

（3）蛋白质；

（4）脂类化合物，包括脂肪、树脂、树蜡、孢粉质、角质、木栓质等。此外，还有鞣质、色素等。高等植物的组成以纤维素、半纤维素和木质素为主，低等植物则以蛋白质为主，并含碳水化合物和脂肪。

纤维素、半纤维素、果胶质等碳水化合物构成植物营养细胞的细胞壁，半纤维素和果胶质还经常混合出现，或集中于植物的果实中。木质素分布在植物茎部的细胞壁中，包围着纤维素并充填其间隙,增强茎部的强度,是成煤植物中最主要的有机组分。蛋白质是组成植物细胞内原生质的主要物质，由氨基酸分子缩合而成，是有机体生命起源的物质基础。脂类化合物中，脂肪是植物细胞内原生质的成分之一，低等植物内含量较丰富，高等植物中含量少，集中于植物的孢子和种子内；树脂在植物体内呈分散状台，当植物受外伤分泌胶冻状物质，其中的易挥发物质逸出后,残留的物质经氧化聚合变硬,起保护外皮的作用；树蜡呈薄层覆于植物的叶、茎和果实表面，防止水分的蒸发和微生物的侵入；角质是覆盖植物的叶、嫩枝、幼芽和果实表皮的角质层的主要有机组成，木栓质浸透植物的木栓组织，都起保护作用；孢粉质是组成植物繁殖器官孢子、花粉外壁的主要物质；鞣质（丹宁）则浸透在老年木质部的细胞壁中，许多树皮中鞣质高度富集。

植物遗体堆积在沼泽中，在微生物的参与下易发生分解。植物的不同组成，化学稳定性差异较大，纤维素、半纤维素、果胶质等易水解成葡萄糖，还可进一步分解成二氧化碳、甲烷和水；木质素相对比较稳定，也可氧化成芳香酸和脂肪酸；蛋白质在分解过程中放出氨气并形成氨基酸、卟啉等含氮化合物；脂类化合物中只有脂肪容易因水解而产生脂肪酸和甘油，而树脂、树蜡、孢粉质等都很稳定，在强酸环境下也难溶解或分解，只有当沼泽水流通性强时，才发生氧化分解。

植物的哪些组分是成煤的主要原始质料，各家见解不一。Н.Г.季托夫和Т.А.库哈连科指出, 植物遗体的所有有机组分及其变化产物，无论其稳定性如何，在微生物和氧的作用下都参与了成煤作用，因为易于分解的不稳定组分相互之间可以合成新的、比较稳定的物质而被保存下来。R.迈尔指出，泥炭是由蛋白质分解的氨基酸与纤维素、果胶质分解产生的糖类发生合成作用，从而形成泥炭和腐泥中的有机质腐殖酸和沥青质。

成煤植物在沼泽中的堆积有两种基本方式，即原地生成和异地生成。成煤植物在其生长繁殖的原地堆积转变成泥炭，为原地生成；经长距离搬运再堆积，则称异地生成。自然界绝大部分煤层均属原地生成，底板中直立的植物根系化石或树干化石就是证据。异地生成的泥炭很难形成有经济价值的煤层。河口三角洲常有巨大漂木堆积，埋藏后也有可能形成异地生成的煤。已形成的泥炭被飓风拔起搬运再沉积，是异地生成泥炭的另一种情况，如美国佛罗里达西海岸已分裂成碎屑的泥炭。

R.波托涅提出微异地生成的泥炭，仍属原地生成的范畴，系洪泛季节植物遗体在沼泽范围内经流水搬运再重新堆积，或海岸植物遗体受潮水影响重新排列而形成的泥炭。微异地生成的泥炭，一般结构较破碎，矿物质含量较多，并易保存水平层理，甚至混有水生生物遗体。湖沼水下漂浮的植物、藻类、贝壳和有机质淤泥等与风力搬运的高等植物的孢粉混合,形成烛煤或藻烛煤等,都属微异地生成。中国抚顺第三系的腐殖腐泥混合煤中保存有完整的鱼化石，说明当时湖水有一定深度。

沼泽类型不同，影响成煤植物的生长。主要由地下水补给，潜水面高于沼泽表面的低位沼泽，由于地下水带来大量的矿物质作为植物的营养来源，适于乔木、灌木类生长，形成滋育的森林沼泽，堆积的泥炭含矿物质相对较多。潜水面低于沼泽表面的高位沼泽，主要由大气降水补给，矿物质来源不足，生长的植物矮小，种属贫乏，常形成低滋育的苔藓沼泽。腐殖酸的堆积和藓类本身所含有的酚，均不利于微生物的生存和活动，易形成矿物质少、植物原生结构保存好的泥炭。马来西亚的沙捞越广泛发育的高位沼泽处于热带雨林条件下，生长着高大的乔木，可形成厚的泥炭层。

沼泽水介质的pH和Eh值影响泥炭中硫的含量和有机质的分解程度（见煤相）。

参考书目

1. 武汉地质学院煤田教研室编：《煤田地质学》(上册)，地质出版社，北京，1979。
2. 杨起、韩德馨编：《中国煤田地质学》（上册），煤炭工业出版社，北京，1979。
3. D.G.Murchison and T.S.Westoll eds, Coal and Coal-bearing Strata, Oliver and Boyd, Edinburgh,1968.