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不同成煤带中煤的形成条件? ?醉·!叩开辗痴届国、砖如莫姗,‘加∀#年∃上,月?%,, ”∗劝煤带一一生 长在草土二灰化土壤上 的针 叶一阔叶林带该带为北方温 和气候的成煤带的中间带(或轴带∃,由于所具的自然地 理 和地球化 学条件以及植被茂盛,最有利于堆 积巨大规模的泥炭层但是,在中新世,大部分泥炭层产于缓慢上升的大陆壳 的大地块中(东欧和西伯利 亚古地台,海西期 后的和较年轻的褶皱构造∃在中新世很少形成可能堆积沉积岩层 的盆地,特别是沼 泽盆地然而,在北方成煤带的活动的东侧(太平洋∃和西侧(地中海∃,由于在表图.土壤分布示意图/?北方森林淋 滤腐 植业、灰 化上和 泥炭一草 根土 壤−.?山地林灰 化 上壤−∀?心〔恨上一灰 化上壤和混交林 灰化土壤−0?森林草价黑色上 和暗 栗色土壤−1?近 北 方 草 原 半荒漠和荒漠的灰钙土,灰渴色和栗 色土壤−?冲积土和草 地 土壤−/ 2?山地一草地上 壤−//?亚热 带山地 旱产仁林 棕 色、灰棕色 和 红色士壤−/ .?地中海亚 热带 毕’引周叶林徐色和红色土壤−/ ∀?常青林和 灌才−丰 水的 弱淋滤土壤训?旱生 林租灌木林的株色上壤−/1?砂 质和石质荒漠土壤−/ ?煤田−图?数宁为∋?壤 的7%平均值就是在地球化学环境和植被生产量方面,该带与前一个带也有明 显区别。

在现代的类似带中,生物质的数量为∀对一0 2+3 4/、 6既然在中新世湿度、适中的温度以及它 们 的季节性变化都更 有利于松软的植 被发育,那么就可以推测,当时生 物质 的数量超 过0 12 345 6,而 年产量超 过/ 13 456总的来说,该带的土壤,包括沼泽土壤在内,与北方成煤带的相比,酸性较 弱其特征是出现弱酸性或中性潜育层(有 些地方 具有%∋≅ ∃淋滤类似的介质保证了所堆积的植物质以中速分 解在植被生 产量高的情况下,厚泥炭 层 的形成首 先取决于沼泽化盆地下陷的速度和泥炭在细菌积极 活劝层 之下(即在洼地沼泽中距水面 1 2多厘米的深处以及在沼 泽的中间层和沼泽上 部 的略深处∃的沉降速率众所 周知,堆 积 的植物质 的分解速度和分解深度也取决于 生长 的植物群落的种属成分诸如桦树、赤杨、锻树和桦树等这样一些 狭 叶树的叶和木质分解很快,而栋树、木兰、水青冈树、松树、云杉、落叶松的叶和木质 的分解要慢得多树脂、辣质 和酚可抑制植物质的分解由于在该带北部松柏 占多数,而在南部落叶松占多数,这就决 定一!该带不 同部分 的煤存在某种差 异所述煤带的煤在结构、构造、物质类型和显微量组成上是极其多种多样的。

主要有腐植煤、残植煤、暗一亮煤,但也常有致密或疏松 的土状乃 至泥炭状的煤有时,在花岗岩类发育区或在南部和东部高原的 山间盆地(在这些地方,过去植物的分布具垂直分带性,而松柏的数量在高地上增多∃,褐煤在残植煤层中呈夹层产出−树脂浸染量同时增加根据景观的特点以及 泥炭堆积条件,可以把北方成煤带的这一煤带划分成四个亚带Α6亚带—韭部平 原区该亚带没有常青的亚 热带植物树林为混交林,以狭叶被子植物(桦树、赤杨和棒树∃为主喜温阔叶树较少见松柏类为松木和云杉,而在沼泽化地段还有落羽松煤 由分解完全的、混合相当均 匀 的残植凝胶质与某种丝炭化植物的混杂物所组成既然在该煤带北部以狭叶林占优势,而在南部以阔叶林 占优势,那么考虑到它们植物群落的组成不 同,可以预料,煤也会出现某些质量上 的差别荒漠和半荒漠−/ 2?煤田租煤矿图卜数字为 植物平均 生 产 量ΑΒ亚带—太平洋沿岸区该亚带的特点是 发育大量 的喜温造泥炭植物温暖而 又相 当湿润的气候促进了植物高的年生产量—超 过/ 1345在7%值 平均为1时,泥炭沼泽 中介质 的酸度 有时急剧下降,由于富含钙和镁 阳离子 的水的流入,甚 至形成弱碱 性条件。

主要的造泥炭物质是木本植物一一赤杨和杉科,在南部 夹杂有达 ∀ 2一0 2 :的喜温木兰、漆树和胡桃属尽管−微生物的活动很活跃,但在 由褐 色残植亮煤、亮一暗煤、暗煤所组成的某些煤层中,镜质结构体 的百分比仍相 当高,还见有褐煤夹层显然,这是 由于植被 的生长量大、泥炭层 的堆积速度快而又 得 以保存的缘故已知 还有“含盐”煤产出,这对于该滨海区来说是很自然 的Α!亚带该带包括已抬升的并被强烈 切割的成煤带东 北部,其王壤为山地森林灰 化土∋在分水岭上为 淋滤灰化土∋在山间盆地中为富含淋滤盐 的灰化土植物 生产量(平均 为Χ3456 ∃以及 沉积 的植物质 的物质成分 和化学成分 的变化范围都相 当宽在该亚带东北端的混交林中,松柏居 多数,而该亚带的大部分地面为针叶一阔叶林所覆盖,其中几乎一半是小叶树(赤杨、桦树和棒树∃堆积介质的碱一酸性势能(,+ ∗6劝变化大,但以酸性介质为主泥炭沼的·部分看来当时是 流水 的,分解产物的某一部分受到了冲刷该亚带的中新世煤为褐色,含有不 同比例的显微组分,并以大量的壳质组和丝质 组为特征煤是多灰分的,含有大量的皮层组织和 褐煤夹层所有 这些都证明,植物质 的分解是 完全 的,而且 具 有 选择性。

在研 究程度很好的格纳斯煤田,煤中有讥质一半以上为角质体,而/ 1 :为树脂包体烘往往为“含盐”的,其中碱含量达1:∀?木煤体 胶质 煤和类脂胶质 煤带—一生长在棕色、褐色、腐植质二碳 酸盐土壤以及红壤(有些地 方 为灰化红壤∃上 的阔叶林带在气候 温和 的北方成煤带的西端,七壤成分 多种多样,这是由于 在欧亚 大 陆阿 尔卑斯地段 内缓慢变化的地形 的多样性以及基岩组 分 的不 同造成的,在基岩ΔΔ ?发育有土被,基岩组分是 从花岗岩、片麻岩、石英砂岩到石灰岩、白云岩,乃至含石膏 的岩石在大西洋沿岸区,当时的气候显然比现今的湿度大,因 为降水紧不仅来自大洋,而且来自与大洋 长期分 隔的、在 中新世是相 当宽广的地 中海水域植被空前茂盛生物质的数量(0 一01234 Ε /6∃,显然 还有植物质 的年产量(/ =一.2 3456∃都超过现代水平该煤带整个位于 波尔塔瓦残存植物群分布范 围内,? 以生长喜温林木植 物占优势一般为柞树、杨树、法国梧桐、栗树、胡桃树、月桂树、鹅掌揪、夹竹桃、棕搁以及葡萄、喜温旅等,在松柏类中主要为落羽松和红杉在极其多种多样的碱一酸性条件下,植被中占优 势 的 下耐细菌分解的木质促进Φ ’∃’泛类型的煤 的形成−捉进,这种形 成作用的还有备仲 各样的Γ壤∋从发Η导 在 酸性基岩匕的极酸性的山地 褐色土(7%Ι∀ ∃到 石灰岩、自云岩和 泥灰岩分布区所固有的棕褐 色土壤(7%Ι# ∃,甚至 还有碱性土壤。

碳酸盐被大量 的降水和地 下水所淋滤,并被带到沼 泽盆 地中,导致 了泥炭层珍成介质 的酸度大大降低,即促 进了生物化学 分解的加速进行确定了两个泥炭堆积条件不 同的亚带,北亚 带(∀6∃包括从西 欧平 原到南部的阿尔卑斯褶皱带地区南亚带(∀旬位于年轻 的阿尔卑斯山脉范围内在北亚带植 物生产量高,保证了许多泥炭层 在中新世的堆积 及其在渐新世 的更大量 的堆积在年平 均温 度较高及季节性温度变化幅度较小的情况下,丰盈 的水分不仅促进 了泥炭的快速 堆积,而且促进了泥炭 的有效分解由于沉积 的植物质被较耐久的植物组织选择性富集的结果,主要形成了木煤体的煤,但往往有弹性泥炭的夹层见有薄层 蜡煤及含有大 量树脂和木煤透镜仕的木质多期旨质炸对于南亚带(有 些地方的土壤 层7%值高达#?1∃,其特点是产有植物组织分解十 分完个ϑ的煤这种煤山于主要含有生物成因矿物质、吸附矿物质和有机 矿物质而具有土状 显微结构并富含灰 分∋煤层厚度小在植物生产量很高的情况下,这只能是 由于堆积 的泥炭层 快速分解所造成在煤层中见有 褐煤 夹层,看来,只有在沼泽化山 间盆地周 围的大 高地上,松柏才构成植被的主要部分(现代的亚 平宁、迪那 利特和巴尔干地拭,东阿特拉斯滨海区∃。

0?炭 质堆 积带—生价 在亚热带山地旱生林棕褐色、棕 灰色和棕红色 土壤杰 的地 中海旱生灌木 林植被 带该带的土壤极其多种多样∋从酸性到碱性的土壤都有碱性土壤形成于石灰岩、泥灰岩或明 显碳酸盐质的粘土之上看来,也和现 代一样,在降水量相当大(在平原区每年为02 2一了2 2ΚΚ,在山区坡地 则 为# 2 2一Χ22/+Ε,Ε∃的情况下,多雨手节与干早 季节 的交替出现无助于茂密梢被 的形成植被主要由灌木丛、一定数量的早 生林和草本植 物组成在生 物生产量不超过∀一?木质胶 质煤带−/ 2?荒漠和半 荒漠煤 带−/ /?草原碱上带(局部有少量薄层 状腐植质或腐值一腐泥堆积∃,/ .?煤田图 上数 字为煤带和 亚带剧 的变化Δ资Δ壤 往往具中性乃至碱性反应(7卜ΛΙ=一=?1∃,这就促进了植 物残余物的有效分 解和碳酸盐的潜 育作用在具钾一钠 型景观 的南部于早 草原,形戍了柱状碱土和石膏化十壤在该带北部 通常有赤杨、桦树、柳树和柞树 等植 物,它 们可能形成了与西 西伯利亚 和北哈萨 克斯坦砌代一草原 丛林类似的岛屿丛林,而未形成茂密的植被在抱子一花粉 复 合体中以草地 杂 类草的花粉为主,而在南部 以草原杂类草的花粉 为主,其中又以篙属和其他早生植 物的 花粉 占优势∋在南部亚带很少 有 乔木树种 的花粉。

在整 个带的范围内,泥 炭堆积 和保存的可能性很小仅在不同程度上保存有腐植化 的土壤2 2二 Κ到非洲中 部地区的/ ∀ ++ΚΚ降水量的季节性分布也与现代一样是不均匀的冬季(现代要持续四个月∃湿润系数可降到2?∀以下生 长着草本植物的平原、生长在 沼泽化土壤上的茂密的常青丛林以及稀树干草原的稀疏树林和灌木林是交替出现的以含少 量腐植质 的酸性和弱酸性土壤为主−它所受到的侵蚀对沼泽水的碱一酸性质并无实质性影 响夹杂在不 同性质的植被中的沼泽林,其生 产量达到. 2一. 13 456−在稀树干草原,植物生产量则低得多大多数树木皮层的外皮很厚,这就防止 了植物在干 旱期的过份蒸发角质层厚 的坚硬树叶也是为此而脱落的在植物 质快速而充分 分解的条件下,这种类型 的植物决定了煤主要由耐久的植物组 织和分泌物一一薄壁组织一胶质类脂 质所形成然而,就是这种煤层也相当稀少−看来,较常见的是,有机质被完全分解,在多雨期被大量的水带走在非洲东海岸,该带以夹杂有大量盐生植物(具有更耐久的木质∃的红树丛林而告终‘在这里可能 由红树的杆、枝和根的残余物形成了“含盐”煤(褐煤∃薄壁组 织一角质 胶 质 煤 带—生长在赤道 附近潮湿 的红黄色铁铝土和 铝铁土壤上 的潮湿常青林 带赤道带的 降水量特别充沛。

在 非洲 西海岸,现代的降水量达到Λ222 2ΚΚ毫 无疑间,在中新世降水量也不少,近表层 的上壤受到强有 力的 冲刷因此,和现代一样,在 植被茂盛(?木质 角质碎集煤 带—生 长在旱生林棕色、灰棕 色和棕 色 土壤上 的开普地区常青热 带林和灌木丛带南方成煤带气候温 和,在中新一世 仅包括非洲南端的开普地区这里,在波尔多海侵之 后构造活动增强不仅终止了植物质在陆地低洼地ϑ段开始的缓慢堆积,而且许多泥炭层也 明显消失在中新世,开普区获得 了充足 的水分(大约为/2 2 2多ΚΚ4 年∃,这里生 长着常青林,其中以具硬 叶的(山龙 眼科和榕属等植物∃和耐久木质的乔木和灌木种属为 主尽管在该带主要为弱酸性土壤并且在沼 泽化盆地植物, 残余物以适中速度分解,但是由于枯枝落叶很少加之区域构造活动频繁,所以在中新世没有形成大的泥炭层保存下来的不大的褐煤层由疏松的褐色的木质角质碎集煤所组成总之,在 中新世成煤带的不同带中形成 的中新世煤表现出明显 的差别,这 就得以对煤(和含煤性∃的类型提出预测评价的依据中生代成煤带,特别是古生代成煤带的分带特征自然是另一样子 的,而要确定这些特征就复杂得多,因为岩石圈板块彼此是另一种位 置关系,并且。