藻类植物可以形成泥炭吗

藻类可以形成泥炭。

泥炭本身就是煤化程度最低的煤，是煤最原始的状态，随著周围环境的转变，如压力的加大，可以使泥炭变得更加坚固，使之成为无烟炭；泥炭是重要的燃料资源。

泥炭是沼泽在形成过程中的产物，泥炭主要来源于苔藓植物（泥碳苔或泥碳藓），这些物质在死亡后沈积在沼泽底部，由于潮湿与偏酸性的环境，而无法完全腐败分解，因而形成所谓的泥炭层．故泥炭主要是由苔藓植物的遗体形成的。

区域分布：

世界各地都有发现“泥炭”的踪迹，大部份发掘到的“泥炭层”，许多都是在9,000年前，上一次的冰河期结束、冰河北退之后才形成的（像这样的“泥炭层”，形成的速度非常缓慢，有时每年只有一公厘的程度而矣）。

除了美国佛罗列达州的大沼泽区（Everglades）外，几乎所有的“泥炭”区都位于高纬度的地区（约占80%），而世界上约有60%的湿地地区都是“泥炭”的蕴藏区（约达四百万平方公里），其中约6%的地区已经被开发为农耕或育林使用，因而遭受到不同程度的人为破坏。

以上内容参考：百度百科-草炭

实际上形成煤的原植物可以很多，地质历史上有多个不同的聚煤期，不同聚煤期的优势植物类群是不同的，因此形成煤炭的植物也不尽相同。在中国，大部分煤炭都是由中生代的裸子植物、古生代的蕨类和新生代的被子植物形成的，如我国华北山西组、太原组、本溪组煤层就是蕨类植物和裸子植物形成的，中生界煤田主要是由裸子植物形成的，苔藓和藻类可以形成煤炭，但是形成煤炭的能力和规模都很有限。早古生代及以前的煤炭，特别是海相煤，主要是苔藓和藻类形成的。

是蕨类，也有少量裸子植物。

楼上的要清楚，煤炭的主要形成年代是石炭纪、二叠纪及其以后的几个成煤期，而那时占统治地位的是蕨类植物，而当时的蕨类植物也不是今天的小型蕨类，而是高大的木本植物。那是裸子植物在地球上还不是主要类群，要到三叠纪以后才渐渐成为主要类群，因此煤炭主要是蕨类植物形成的。

藻类由于体型小，成煤的不多。

被子植物是侏罗纪后出现的，而侏罗纪后已经没有大的成煤期了。

众所周知，煤是由植物变成的，但怎么证明煤是植物变成的呢？

地质学家在煤层的顶板、底板与煤层中找到了大量的植物化石，还发现了被压扁了的煤化树干，在其横断面上可以看到十分清晰的植物年轮。如果把煤做成薄片在显微镜下观察，还可以看到植物细胞组织的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物遗体。在我国东北著名的抚顺煤矿的煤层中发现有大量的琥珀，有的当中还包裹着完整的昆虫化石。这些琥珀就是由原来的树林分泌的树脂变成的。所有这些都有力地证明了煤是由植物遗体堆积转化而来的。因为煤是由植物演变而成，所以还应当进一步了解植物又是怎样形成与演化的，这对理解煤的生成过程会更深刻。

（一）植物的形成、发展与演化

植物的形成与演化在地球发展历史上经历了一个漫长的时期。地球的诞生距今已有 46 亿年了，经历了不同的发展阶段。46 亿年到 38 亿年期间是地球的天文演化阶段，是地球原始地壳的形成阶段，是特殊的地球早期史时期，从生物演化角度在地质历史上称作冥古宙，迄今了解程度最差，对地球的了解多数只是推测。38 亿到 25 亿年期间是具有明确地史纪录的初始阶段，地质历史上称作太古宙，地球上诞生了生命。关于生命的起源问题，目前仍然处于不断探讨和逐步深入阶段。基本有两种倾向性认识：一种认为是起源于地球自身的演化过程，由无机物 C、H、O、N、S 等元素逐步演化而成；另一种认为生命起源于其他星体，后来才被带到地球上来的。生命出现后，经历了漫长的演变进化，逐渐出现了动植物。在漫长的不同地质历史时期，曾出现过千姿百态的植物，有的已经绝灭了，成为地史上的过客，有的延续至今，一直为我们的地球披着浓重的绿装。古生物学家把植物的演化和发展划分成四个阶段。

1. 菌藻植物阶段

在西澳大利亚 34 亿～ 35 亿年的沉积岩中发现的丝状、链状细胞，可能代表了最早的菌、藻类生物体。25 亿至 5.7 亿年间，地史上称作元古代，经过漫长的生物进化过程，出现了大量的微古植物和叠采石，既有原核生物又有真核生物。在元古代的末期地史上称作震旦纪时期出现了动物，各种藻类进一步发展，有的地区由此而形成了最初的低级煤线层。到了大约 5.7 亿年至 5 亿年间，地史上称作寒武纪，藻类有了更大的发展，不仅在种类上繁多，有蓝藻、红藻和绿藻，而且在数量上更加繁荣，足可以形成一定规模的藻类煤层。

2. 蕨类植物阶段

藻类植物的演化进步，在地史大约4.4亿年的奥陶纪末期出现了蕨类植物；到了4亿～3.5亿年间的志留纪末泥盆纪初，蕨类植物得到了大发展，从海生转到陆生，裸蕨植物是世界上第一个登上陆地的植物群。自晚泥盆世至早二叠世，裸蕨植物的后代壮大发展，出现了石松植物、真蕨植物等，它们开始有明显的根、茎、叶的分化，输导系统进一步发展为管状中柱和网状中柱。有些植物（如种子蕨）具有大型叶，从而扩大了光合作用的面积。晚泥盆世地球上已出现大面积的植物群，乔木型植物比较普遍。石炭纪全球出现了不同的植物地理区，地层中还可发现苏铁、银杏、松柏等裸子植物化石。当时的各种植物在适宜的环境中大量繁殖堆积，形成煤层。中石炭世至早二叠世是全球最重要的成煤时期（图 5-1-1）。

3. 裸子植物阶段

晚二叠世至早白垩世，裸子植物获得空前发展。由于地壳运动加剧，古气候、古地理环境发生明显变化，蕨类植物和早期裸子植物衰减，新生的裸子植物逐渐繁荣起来。它们一般都具有大型羽状复叶，树干高大。在所发现的松柏类化石中，科达树高度可达 20 ～ 30 米，树顶浓密的枝叶组成茂盛、庞大的树冠。这一时期也成为地史上重要的聚煤阶段。

4. 被子植物阶段

在植物界的家族中，被子植物是出现较晚的成员。可靠的被子植物化石见于早白垩世的晚期，到晚白垩世被子植物化石已很普遍，说明它们对陆地环境有很强的适应能力。进一步进化发展，被子植物逐渐开始排挤裸子植物，进入第三纪就占有绝对统治地位了。被子植物已经具有完善的输导组织和支持组织，生理机能大大提高了。今天的被子植物分布极其广泛，无论是寒带还是热带，到处都可以找到被子植物的踪迹，被子植物约有 27 万多种，数量占整个植物界的一半还多。

植物的繁盛，为煤层的形成提供了物质条件，是先决因素。但有了植物不一定就能变成煤。煤的形成是有条件的，是许多地质因素综合作用的结果。既要有适宜的气候，大量植物繁殖的条件；又要有适宜的堆积场所，有很好的覆盖层把它盖起来，处在一个缺氧的还原环境下。所有这些条件缺一不可，而这些条件都是受到地壳运动控制的，大致可从成煤环境和成煤过程两方面来说明。

（二）成煤环境

成煤环境大致由沉积环境即煤盆地的形成与发展、气候、植物等条件构成。

1. 沉积环境即煤盆的形成与发展

群山环绕中间低洼的地貌被称为盆地。盆地是地壳运动的历史产物。地壳运动使地壳结构不断地变化和发展，引起各种各样的地质作用，形成各种各样的地壳变形，控制着地球表面海陆的分布。地壳的某些部分受到强烈的构造运动后形成大规模的褶皱中的沉降带，或者形成与一系列隆起带相间排列的沉降带，或者由断裂构造控制的断陷带，统称构造盆地。还有由侵蚀作用形成的侵蚀洼地，称作侵蚀盆地。构造盆地与侵蚀盆地都是地壳相对下陷的沉积盆地。我们把含有煤线或煤层的沉积盆地称为含煤盆地或成煤盆地。含煤盆地是沉积盆地的一种。在新疆，著名的盆地有塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番盆地、伊犁盆地等。由于构造运动的不同而致使盆地类型多种多样。构造盆地大致可分为波状凹陷盆地和断裂凹陷盆地。波状凹陷盆地主要是由震荡为主的运动所造成，其特点是沉降的差异性较小，凹陷盆地的基底连续性较好。断裂凹陷盆地主要是由以间歇沉降为主的运动所造成，沉降运动的差异性比较大，凹陷盆地的基底连续性较差。

波状凹陷盆地内形成的煤及其他沉积层（含煤建造）一般厚度都不大，但比较稳定，常常呈现着自凹陷边缘向中心逐渐增厚的趋势。含煤建造的岩性、岩相和煤层变化也比较少，在大范围内常有一定的变化规律。形成的煤层多以薄煤层和中煤层为主，有时也有厚煤层出现。

断裂凹陷盆地内形成的含煤建造一般岩性、岩相和煤层不稳定，厚度变化比较大，可达数百米至数千米，常形成厚煤层。变化大的原因与凹陷盆地基底的沉降差异有关。如果凹陷盆地的断裂构造比较简单，仅发育凹陷盆地的一侧或两侧，凹陷盆地的基底运动差异比较小，则含煤建造的厚度、岩性、岩相和含煤性变化也不大。如果凹陷盆地的断裂构造比较复杂，不仅发育于凹陷的一侧或两侧，而且在凹陷内部断裂构造的发育也极其复杂，常为一系列的地堑、地垒和各种断块所组成。当凹陷盆地的基底沉降时，由于各个断块沉降不均匀，因而凹陷盆地的基底沉降的差异就比较大，含煤建造的厚度、岩性、岩相和含煤性的变化也就比较大。常常在短距离内就迅速发生变化，煤层层数由几层到数十层，煤层厚度可由几米迅速变化到几十米甚至上百米。煤层的分叉和尖灭现象也很突出，对应煤层的可比性较差（图 5-1-3、图 5-1-4）。

在波状凹陷盆地与断裂凹陷盆地之间往往还存在着一系列的过渡类型，特别是在一些大型的聚煤凹陷盆地多兼有两者的特征。波状凹陷盆地和断裂凹陷盆地在空间的分布上常常结合在一起同时出现，在时间的演变上则相互转化。例如在新疆准噶尔盆地中生代聚煤盆地中，三叠纪和早、中侏罗世含煤建造沉积时，靠近南部天山的山前部分是一个断裂凹陷盆地。但是到了晚侏罗世和白垩纪的地层沉积时，南部的断裂凹陷盆地基本上停止了活动，使原来兼有断裂凹陷和波状凹陷的断裂凹陷盆地，发展成为一个统一的波状凹陷盆地。一般来讲，从盆地边缘到中心成煤的厚度由薄到厚逐渐增加，但由于地壳构造运动的复杂性、不均匀性、时差性，造成聚煤盆地类型的过渡性与多样性，聚煤盆地的中心就发生了迁移变化，形成多个不同的沉积中心，使沉积的煤层厚度也发生了复杂的变化。这种现象不仅在一些大的成煤盆地中有所表现，在一些较小的成煤盆地中也有所显示。比如在大的盆地的中心是一个沉积中心，但随着一侧沉降的较强烈，而另一侧沉降的较缓慢、微弱；或因一侧上升的缓慢、微弱，而另一侧上升的剧烈，沉积中心都向相对沉降较快的一侧迁移，而相对上升的部分较老的沉积物可能遭到剥蚀。还由于在某些盆地的原始基地即盆地的沉积底部初始地形就比较复杂，高低不平，在大盆地内常常形成一些互相隔离的多个小型盆地或谷地；如果又具备了成煤条件，会形成多个聚煤中心，使煤层厚度发生变化（图 5-1-5）。随着沉积的不断进行，致使各个小型盆地填平补齐，构成一个统一大的盆地，形成一个新的统一的沉积中心。由于后来地壳运动的加快，原来多个聚煤小盆地面积不断扩大，形成了更大的统一的聚煤盆地，这也可能形成其上部煤层统一下部分布不连续的多个聚煤中心。聚煤中心的迁移是个多见的现象。在新疆准南煤田，早侏罗纪的聚煤中心在阜康一带，而到了中侏罗纪聚煤中心则向西迁移到乌鲁木齐至玛纳斯一带。一般来说，聚煤中心与沉积中心是一致的，但是由于含煤建造形成时受地壳运动的影响具有分带性，沉积中心随时间的变化具有水平迁移现象。沉积中心的沉降速度大于植物堆积速度时，就会被泥砂所充填，使煤层在沉积中心位置分叉甚至尖灭。而沉积中心的边部沉降速度保持平衡的地方，就是煤层沉积最厚的地方，也就是聚煤中心形成的地方，这样聚煤中心就和沉积中心不一致。

由于成煤后构造运动的影响，使已经形成的含煤盆地发生褶皱、断裂、甚至隆起。褶皱构造常常表现为背斜和向斜，断裂则使煤层或地层发生错位及位移形成断层。因此形成煤的含煤盆地与现在我们看到的沉积盆地面貌不完全一样，有的甚至是翻天覆地的变化（图 5-1-6、图5-1-7、图 5-1-8、图 5-1-9、图 5-1-10、图 5-1-11、图 5-1-12）。

含煤盆地形成后一般又经历了复杂的变化。这是由于，在地质发展历史中，由于内力与外力的作用，组成地壳的岩层不断地进行着改造与建造。地壳构造运动使部分地壳上升，也使另外部分地壳下降。上升部分的地壳岩层不断遭受到风化剥蚀，被流水冲刷，被风吹蚀；下降部分的低洼盆地不断接收沉积。这种旧岩层的不断毁坏和新岩层的不断形成，可能在同一个盆地中反复进行，形成了具有成生联系的沉积岩系即沉积建造。当盆地具有适宜煤生成的气候、植物条件，就形成了含有煤层的具有成生联系的沉积岩系，称其为含煤建造，有人称为煤系地层。含煤建造有浅海相沉积，很少有深海相沉积；有山麓相、冲击相、湖泊相、沼泽相和泥炭沼泽相，很少有冰川、沙漠相沉积；有滨海三角洲相、 湖海湾相、砂咀、砂坝、砂洲相。所以含煤建造可分为近海型含煤建造和内陆型含煤建造。近海型建造可进一步分为浅海型、滨海平原型、狭长海湾型。内陆型含煤建造可细分为内陆冲积平原型、内陆盆地型、内陆山间盆地型。各种类型的含煤建造都有其自身的特点，组成含煤建造的岩相、岩性、含煤性都不一样。我国除一些早古生代生成的含煤建造为海相外，以后的地质时代绝大多数的含煤建造由陆相所组成，或是由陆相、过渡相和浅海相沉积所组成。因此含有陆相沉积，特别是含有沼泽相和泥炭沼泽相沉积，是我国主要含煤建造岩相组成的一个重要特点。新疆的含煤建造几乎没有浅海相沉积，过渡相沉积也很少见。

从各个含煤盆地的含煤建造的不同，也可以看出煤盆地的形成是复杂的。从含煤建造所反映出的古气候、古植物和古地理环境的不同，可以看出成煤的环境有浅海环境，有内陆湖泊及河流三角洲环境，有海湾、 湖、滨海三角洲等海陆二者的过渡环境；成煤盆地大至海盆，到海盆湖泊的过渡，到湖盆，小到山间洼地，大小悬殊，形态各异，多种多样，盆地环境千姿百态。

盆地为煤的生成提供了环境条件，也就是说煤的生成必须要有盆地的形成，但有了盆地不是都可以形成煤。当地壳强烈运动，快速上升部分就会形成高山峻岭，急剧下降部分就会形成汪洋大海、深水湖泊，都不利于煤的沉积形成。只有在地壳运动处于缓慢下降的小幅振荡过程中，在盆地泥炭沼泽接受植物遗体堆积的速度与盆地下降的速度基本平衡，堆积的植物遗体及时补偿、充填了地壳下降造成的空间，使盆地长期保持泥炭沼泽的条件，才利于煤的形成。这种基本平衡的条件持续的时间越长，堆积的泥煤层就越厚，就可以形成很厚的煤层，有的单层煤厚度可达几十米甚至上百米。如果地壳运动下降速度超过了泥炭堆积的速度，盆地的水就会加深，泥炭沼泽的环境就会转化为湖泊或海洋，不宜植物的生长，缺少成煤的物质条件，形不成煤，而形成泥沙、灰岩等沉积物的覆盖层。如果地壳运动上升的速度超过了泥炭沼泽的堆积速度，不仅不能继续进行泥炭的堆积，而且随着上升的进一步加剧，原已堆积的泥炭层发生剥失而形不成煤层。如果上升、相对稳定、下降交替出现，就能形成多层煤层，有的煤盆可形成几十层煤。因此，一个含煤盆地中的煤层的厚薄、煤层的多少与厚薄的变化，都与成煤时的地壳运动有密切的关系。

2. 气候植物环境

成煤环境必须是在盆地或浅海边缘、海湾、 湖、内陆湖泊及河流低洼泥炭的沼泽中（图5-1-13），既有原地生长的植物，又有从盆地外被流水搬运来的异地植物。在这样的环境中，气候要多雨湿润，适宜各类植物及其他生物的大量繁殖生长。成煤要经历上百万年千万年甚至亿年的过程，在地史上是个较短的阶段，但对于人类来讲是个非常漫长的过程。在这样长的时期，大面积茂密的植物只要生生不息，新陈代谢，一万年长盛不衰，一年堆积 0.1 毫米，10 万年就可堆积 100 米，再经历成煤成岩作用的压缩，形成数米几十米的煤层完全可能，何况成煤的过程往往经历上百万年。新疆大约在一亿九千五百万年前至一亿三千七百万年前的侏罗纪，结束了古海洋和海陆交互环境，形成内陆湖泊环境，尤其在新疆的北部和东部，内陆湖泊更为广泛，气候更加温暖湿润，植物生长茂盛，在河流和湖泊边缘地带，形成大面积的湿地，生长着茂密的植物，以银杏植物门、苏铁植物门和松柏植物门等裸子植物的发展达到了高峰，成为丰富的源源不断的成煤植物主体。当时真蕨植物也很繁盛，锥叶蕨迅速地发展起来，空前茂盛；恐龙等大型动物也很盛行。伴随缓慢下降且频繁振荡的地壳构造运动，在准噶尔盆地、吐鲁番盆地、哈密盆地和伊犁盆地等山间盆地，形成了大面积的沼泽和植物堆积。这些堆积的植物成煤后，在准噶尔盆地南缘形成的煤层有数十层，厚度可达一百多米，有的单层煤厚度就达六七十米。

（三）成煤过程

植物之所以能变成煤，要在特定的条件下经过一系列的演化过程。这个过程叫成煤过程，大体分为三个阶段。

1. 泥炭化作用阶段

在温暖潮湿的适宜气候条件下，在相对稳定的大面积的近海、滨湖、 湖、沼泽盆地环境中，植物不断地繁殖、生长、死亡，其遗体堆积在水中。生物（也有少量动物）遗体受到水体的浸没与空气隔绝，在缺氧的还原环境下，不会很快腐烂掉，因而日积月累，层层叠叠，厚度不断增加，不断地压实。压实的植物堆积层在微生物的作用下，植物遗体不断地分解、化合，就形成了泥炭层。植物形成泥炭的生物化学过程大体分为两个阶段，先是植物遗体中的有机化合物，经过氧化分解和水解作用，化为简单的化学性质活泼的化合物；之后是分解物进一步相互作用形成新的较稳定的有机化合物，如腐殖酸、沥青质等。植物的分解、合成作用是相伴而行，在植物分解作用进行不久，合成作用就开始了。植物的氧化分解和水解作用是在大气条件和微生物的作用下，在泥炭的表层进行的。在低位泥炭沼泽的表面含有大量的喜氧细菌、放线菌、霉菌，而厌氧菌很少，随着深度的增加，霉菌很快绝迹，喜氧细菌和放线菌减少，厌氧菌很快增加。在微生物的活动过程中，植物的有机组分被合成为新的化合物。当环境逐渐转为缺氧时，纤维素、果胶质又在厌氧细菌的作用下，产生发酵作用，形成甲烷、二氧化碳、氢气、丁酸、醋酸等产物。随着植物遗体的不断分解和堆积，在堆积的下层，氧化环境逐渐被还原环境所代替，分解作用逐渐减弱；与此同时，在厌氧菌的参与下，分解产物之间的合成作用和分解产物与植物残体之间的相互作用开始占主导地位，这种合成作用就形成了一系列新的产物。植物转化为泥炭后，主要成分是腐殖酸和沥青质，在化学成分上发生了变化。植物的角质层、孢粉壳、木栓层是稳定的，所以常常能完整地保存在煤层中。

2. 煤化作用阶段

由于地壳不断地运动，泥炭层形成后继续下沉，在盆地相对较高的地段风化剥蚀的泥沙被水和风带到盆地的低洼泥炭沼泽，将已堆积的泥炭层覆盖起来。覆盖的泥炭层随着进一步的下沉，覆盖层的进一步的加厚，环境就发生了显著的变化。首先，它要经受上覆岩层压力的不断增大；在压力不增大下不断地发出热量，使其温度不断地升高。在压力与温度的共同作用下，泥炭层开始脱水，进而固结压实。在生物化学作用下，氧含量进一步减少，而含碳量逐渐增加，腐殖酸降低，比重增加。经过这样一系列的复杂变化之后，泥炭就变成了褐煤。

3. 变质作用阶段

褐煤继续受到不断增高的温度和压力的影响，引起内部分子结构、物理性质和化学性质的不断变化，使其发生了变质而成为烟煤。温度、压力与时间是褐煤变质的三要素，其中以温度最为重要。地球有地温递增现象，即地球的温度由表及里，由上至下温度是逐渐递增的。地球向深部每增加 100 米温度增加 3 度。地温这种有规律的递增现象称作地温梯度。虽则是地球的普遍现象，但各地由于地壳结构的不同，地下岩浆分布的不同，梯度的幅度还是有区别的。当成煤区附近有岩浆体存在时，对煤的变质将产生显著的影响。

温度对煤的变质作用虽然占据了主导地位，但是如果温度不断升高，加之如果密闭条件不好，超过一定的限度就可能把煤烧掉。因此还一定要在密闭的条件下和适当的压力下，煤才能得到适度的变质。时间的长短与温度的高低也有关系，如果煤化作用处在 150℃～ 200℃较低温度，但持续的时间长，持续两千万年至一亿年，就足够形成高变质的烟煤和无烟煤。温度、压力和时间对煤的变质起着综合的作用。在温度和压力不变的情况下，时间越长煤的变质作用越强。但也有人认为，只有当温度超过 150℃时时间才起作用，否则时间再长也不会对煤的变质产生显著影响。压力对煤的变质作用也有两种不同的认识，一种认为压力增加后气体不易逸出，挥发分不能改变，从而阻碍了煤的变质程度的加深；另一种则认为无烟煤及石墨有定向的晶格，单纯的加热不会产生这种结果，而是压力促使煤的结构发生了变化。

（四）煤的区域变质、接触变质、动力变质作用

1. 区域变质作用

随着煤沉降深度的增加，含煤岩系被其他地层所覆盖，受地球内部热量和压力的长期影响所引起的变质作用称煤的区域变质。在区域变质作用的影响下，煤的变质常常呈现出一种有规律的变化。首先煤变质具有垂直分带的规律，在同一煤田内随着深度的增加，煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐升高。这个规律是在 1873 年希尔特研究德国鲁尔煤田、英国威尔斯煤田和法国比来煤田时发现的，后来就称为“希尔特定律”。例如在鲁尔煤田，含煤地层厚 3000 余米，煤种自上而下为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、贫煤带，分带性很明显。我国的鸡西煤田煤种也有很好的分带性。由于目前确定煤质牌号的主要指标是煤中挥发分的百分含量，所以希尔顿定律可以用挥发分的变化来表示。每下降 100 米所引起的挥发分含量的变化称为“挥发分梯度”。挥发分梯度受地热梯度的控制，由于各地的地热梯度不一致，挥发分梯度也就因地而异。区域变质作用的另一个重要特点就是煤变质程度的水平分带规律。因为在一个煤田中，同一煤层原始沉积时的沉降幅度可以不同，而且成煤以后因构造变动而发生的下降深度也不一样，这种关系反映到平面上就表现为不同地段有不同的变质程度，即为煤变质的水平分带现象。由于沉降并不一定呈现为均匀的幅度，所以水平分带也可以宽窄不一。宽的地方代表沉降幅度变化较缓的地段，窄的地方代表沉降幅度变化较急的地方。

2. 接触变质作用

当岩浆侵入或靠近煤层及含煤建造时，由岩浆带来的高温、挥发性气体和压力，使煤的变质程度升高的作用称煤的接触变质作用。接触变质作用的一种是热力变质，是由侵入在煤系下部的岩浆体析出的热量对煤产生影响所引起的变质作用。变种变质作用是岩浆不直接接触煤层，由岩浆的热量引起含煤地层温度升高而使煤发生变质，往往影响的范围较大。具体影响范围因岩浆规模不同而影响范围不同，岩浆侵入的规模大影响的范围就大。接触变质作用另一种是由火成岩岩体直接侵入煤层中发生的变质作用。这种变质作用影响范围往往较小，岩浆接触煤层的地方常常形成天然焦，煤层的围岩亦具有某些变质现象。远离岩浆岩体，煤的变质程度则逐渐降低。煤的变质带常常围绕岩浆岩体呈环状分布，或者靠近岩浆岩体的一侧呈带状或环状分布。

3. 动力变质作用

由强烈的构造运动如挤压褶皱等产生的区域温度增高所引起的煤化过程，称煤的动力变质作用。动力变质作用常常发生在构造变动强烈的地区，如新疆的库拜煤田、准南煤田东段阜康大黄山一带、哈密野马泉一带、艾维尔煤田一带等，同属侏罗纪煤田，但变质程度比其他煤田高出许多。

在地球植物界风吹草长、生机勃勃、繁荣昌盛的时期，正好是煤的形成年代，同时也是爬行动物（以恐龙为主）和两栖动物称王称霸的年代，而恐龙灭绝时期又正好是植物生长大减速、大萧条的时期。恐龙灭绝于6500万年前，煤形成于6000万年前，煤虽不与恐龙同生，但与恐龙同绝。关键词：煤 植物 爬行动物 两栖动物 恐龙 重水 轻水前言：煤的形成与恐龙灭绝看起来似乎是风、马、牛不相及的事，可事实并非如此。从3.5亿年前（泥盆纪）至6000万年前（第三纪）是植物疯长的黄金时期，也是地球上的成煤时期，从2.2亿年前（三迭纪）至6500万年前（第三纪）是恐龙称王称霸的年代。但统治地球1.6亿年之久的恐龙在6500万年前突然灭绝；从6000万年前至今的较长岁月里，植物生长大不如前了，已不足以形成煤了。恐龙的灭绝不仅仅是恐龙本身的灭绝，而且还包括恐龙时代庞大茂盛的动植物群和当时地球的生态环境，它们随着恐龙的灭绝而一起永远在地球上消失了，再也没有重现和恢复过。一、成煤期与当时的动植物群煤是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。煤是由植物变来的，而植物又是从无生物物质过渡到单细胞物质再过渡到多细胞藻类；从水生植物到陆生的裸蕨，由孢子植物到裸子植物，再由裸子植物到被子植物一步步进化而来。只有在温暖潮湿的古气候条件下，高大的木本植物大量繁殖，以及它们死亡后残体的大量堆积才广泛形成了有工业意义的煤层。在整个地质年代有三个最大的聚煤期，它们是： 1、古生代的石炭纪和二迭纪，适煤植物主要是孢子植物； 2、中生代的侏罗纪和自垩纪，造煤植物主要是裸子植物； 3、新生代的第三纪，造煤植物主要是被子植物[1]。表1 各地质年代动植物生长和造煤情况[2] 代 纪 距今年代 (100万年) 植物演进 植物种类 煤种 动物演进古生代 寒武纪 553 石灰藻及其它藻类繁殖，无陆生植物 藻类植物 石煤 海生无脊椎动物时代 奥陶纪 448 石灰藻遍地，陆生植物仍少见 无烟煤 志留纪 381 陆生植物出现，但不如藻类盛 孢子植物 无烟煤和烟煤 两栖动物时代 泥盆纪 354 陆生植物渐盛，有裸蕨类、石松类 石炭纪 309 气候温湿，有裸蕨类、石松类、木贼类；孢子植物繁盛，形体庞大，森林茂密 二迭纪 223 松、柏、银杏等裸子植物繁盛，蕨类植物衰落 裸子植物 中生代 三迭纪 185 松柏、银杏、苏铁等遍及全球，蕨类植物中石松消灭，羊齿、木贼等仍有 烟煤 爬行动物时代 侏罗纪 157 裸子植物全盛，苏铁更盛 白垩纪 125 被子植物勃兴，有花植物传播，如白杨、枫等 被子植物 烟煤、褐煤 新生代 第三纪 65 现代五谷果类甚盛（主要为双子叶和单子叶植物） 褐煤、烟煤 哺乳动物时代 第四纪 3 褐煤、泥炭 现代 泥炭 成煤年代虽包括从6000万年前的第三纪至5.5亿年前的寒武纪，但主要成煤期集中于石炭纪、二迭纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪，其中又以石炭纪、二迭纪成煤最多，仅石炭纪的成煤量就占整个成煤量的55%，其次是侏罗纪和白垩纪。石炭纪、二迭纪是地球历史上植物最为繁茂的期间，此期间正好是两栖动物称王称霸的年代；侏罗纪、白垩纪是地球历史上植物仅次于石炭纪、二迭纪的第二高峰期，此期间又正好是爬行动物（最著名的是恐龙）称王称霸的年代。综上所述，从距今6000万年前（第三纪）至距今3.09亿年前（石炭纪），是植物生长极其生机勃勃、繁茂昌盛的时期，煤基本上就是这段时期形成的，这段时期也正好是大型动物—爬行动物和两栖动物称王称霸的年代。比石炭纪更早的时期（如泥盆纪、志留纪、奥陶纪、寒武纪、元生代、太古代、冥古代），由于受动植物进化的限制，当时仅有一些海生植物藻类，陆生植物由无至刚形成，不可能形成茂密的森林，动物也仅有鱼类和海生无脊椎动物，这段漫长的时间仅形成极少量的石煤和无烟煤。而从6000万年前至今，植物已进化到了有史以来最高级的被子植物时代，动物已进化至有史以来最高级的哺乳动物时代，至于人类对生态的破坏仅有5000年的历史，与6000万年相比，可忽略不计。地球植物界理应更加生机勃勃，成煤速度更加加快。然而事实是距今6000万年前至今，由于植物生长速度太慢，已没有形成煤，动物体型也越来越小了，恐龙灭绝了，原因何在？关于恐龙的灭绝原因，科学家提出了130余种理论和假设，这些理论都是从恐龙灭绝单方面考虑的，而事实上恐龙灭绝还不仅仅是恐龙本身的灭绝，而且还包括恐龙时代庞大茂盛的动植物群和当时地球的生态环境，它们都随着恐龙的灭绝而一起永远在地球上消失了，再也不能重现和恢复了；至于植物为什么生长速度会越来越慢，科技界连假说也没有。二、植物生长大减速及大型动物灭绝的主角——水从6000万年前的第三纪至3.09亿年前的石炭纪，各种动植物有机体生长得极为迅速，体型异常的庞大。根据古气候史的研究结果表明：在这段2亿余年的漫长史前年代，地球有时处于冰川广布的大冰期，如距今2.8亿年前（石炭纪晚期）就是气候寒冷的大冰期；地球有时又处于气温较高的温暖期，如距今1.36亿年前（侏罗纪与白垩纪之间），气候炎热，地球上无论是赤道地区还是两极附近，绿色植物都郁郁葱葱、生机勃勃，恐龙等爬行动物处于黄金时代。在距今6000万年前到距今3.09亿年前这段漫长的时期内，有时气温比目前高，有时气温又比目前低，但不管是比目前高也好，还是比目前低也好，那段时期内的植物生长速度都比目前快得多，动物也比目前生长迅速，体型庞大。而那个时候的土壤构成同现代差不多，如氮、磷、钾、锰、锌、稀土等元素含量同目前不相上下，植物生长的主要原料之一CO2含量甚至比目前还低，这个控制动植物生长速度的无形之手应该是地球生物中无时不在并必须靠它才能生存繁衍的水。水分轻水和重水，水由氢氧两种元素化合而成，氢有三种同位素（氕、氘、氚），氕同氧化合而成的水叫轻水，氘、氚同氧化合而成的水叫重水。在现代地球环境的常态条件下，海洋及海洋生物体内水含有0.017%重量浓度的重水，陆上水及陆生动植物内水含有0.015%重量浓度的重水。科学家的研究结果表明：重水对生命体的生存和繁衍是有害的，在水中无论含重水的量为多少，对生命体都是有害的，并且含量越高，毒害性越大。试验证明：当水中重水浓度超过0.015%正常值时，其对生命的毒害效果表现得相当明显。比如微生物的繁殖大大受于限制，酶的作用受到明显抑制，酵母菌在重水中生长缓慢，其分解醣的过程减慢到原来的1/9，某些原生动物和轮虫在重水中会很快死亡；烟草种子在重水中不发芽，在50%的重水中出芽速度要比普通水中慢1/2；扁平蠕虫类的斑状涡虫在重水中停留1～2小时就会失去任何生命特征，科蚪和幼鱼在30%～92%的重水中停留40小时就会致死，鞭毛虫在此条件下只能活24小时；用重水喂小白鼠，小白鼠表现为不安和干渴。将水绵放于高浓度重水中，细胞运动减缓，分裂就会停止；在重水中有机体生长速度受到抑制还表现为衰老，当用30%浓度的重水饮用时，狗、小白鼠和家鼠都明显地发生了贫血病症，肾脏、肾上腺功能不全，代射紊乱；当用氘置换了1/3的氕原子时，生命生理功能就会紊乱而死亡；高等植物在栽培时浇以重水，对其生命是极为不利的；高浓度重水长期作用于有机体，会使其器官发生形态学改变，胚胎上皮完全破坏而不可逆转，雄鼠在重水影响下发生不育症，动物口服重水，卵巢的滤泡器会坏死，这可能为氘病或有机体中毒；当植物根部吸收水时，轻水重水同时被吸收，透过植物膜，到达树干和叶子，在光合作用中氘的反应速度仅为氕的1/30，故植物生长受到严重干扰。由此可见，重水是地球生命的克星，是危害甚至毁灭生命的祸水。轻水则对生命体有益，在重水含量比目前正常水低25%的水中，鱼类能大量繁殖，植物生长茂盛而易结果，老年人能恢复青春，病人能获得力量和健康。科学家的轻水试验表明：含氘量低的雪水即轻水有抗衰老作用，用它喂雄鼠，其生育能力得到提高，雌鼠明显地多胎（一胎产8～10只小鼠），新生小鼠每只重 5.8克（对照组为5.5克），10天体重增加190%（对照组为137%），20天增加393%（对照组为339%）；产仔前两个月系统地用轻水喂养母猪，结果产仔10只，每只比对照组重40%，一个月内比对照组重45%，两个月比对照组重40%；用轻水喂鸡，三个半月比对照组多下一倍的蛋；小麦种子经雪水浸泡1.5小时，其发芽能力有所提高，每支穗上的麦粒多28%，每粒重22%，产量提高56%；用雪水浸泡黄瓜和萝卜种子，种出的黄瓜收获量较对照组提高210～290%，萝卜增产23%；25位各种年龄的病人，在三个月按一定规则用雪水作饮用水，结果所有病人血中胆固醇含量明显降低，代谢改善。长期饮用轻水，能有效地防止动脉粥样硬化。常用轻水洗澡，可增加皮肤的抵抗力，促进血液循环；夏天用它泡茶，能祛暑去热；用它擦痱子，有良好疗效；如果饮酒过量，喝温热的轻水可解酒散热；用轻水煮药，药效明显提高；用轻水做饭、泡茶，味道特别好。它对治疗红眼病、皮肤烫伤、冻伤都有良好效果；使用重水含量比正常值0.015%低25%的雪水浸泡大麦种子8小时后播种，其开花期每株重量比未浸泡的多13%，每粒重量增加18%，收获量提高25%。三、6000万年前地球生物繁荣是重水含量极低所致如前所述，水是生命之源，但水中总含有对生命有机体有害的重水，在现阶段，只要水中重水含量低于0.015%正常值，生命体就生长得迅速、健康，并且重水含量越低，就发育得越好。而如果水中重水含量高于0.015%正常值，则生命体的生长就会受到抑制停止和死亡，甚至使整个物种灭绝。重水对生命体的这个决定性作用，不仅适用于现代地球上的一切生物，也适用于古代生物。可以推断：距今6000万年前至距今3.09亿年前，生物体之所以会生长得那样的迅速、庞大，就是当时地球上的水中重水含量极低的原因。在现阶段，只要某个小环境的水中重水含率稍低于0.015%正常值，尤其是低于正常值25%以上时，生物体就会得到良好的发育，因此，距今6000万年前由于地球自然水中重量含量大大低于0.015%这个值，动植物体生长发育得极为迅速和健康就理所当然了，并且距今时间越长，生物生长发育得越快，如石炭纪的植物生长速度要比二迭纪快，二迭纪比三迭纪快、三迭纪比侏罗纪快、侏罗纪比白垩纪快、白垩纪比第三纪快，直到第四纪，由于地球自然水中重水含量高，植物生长速度就远不如前了，其生长速度已慢到不能形成煤了，恐龙也因为重水含量太高而生产衰退、病变、缺乏食物等原因而灭绝。至于比石炭纪更古老年代如泥盆纪、志留纪、奥陶纪、寒武纪、元生代、太古代、冥古代，地球上自然水中重水含率比石炭纪更低，可仅形成了占极小比例的煤，其原因在于当时由于受生物进化所限，基本上无陆生植物，仅有一些海生藻类植物，不可能形成茂密的森林而成煤。煤形成于距今6000万年前到距今3.54亿年前这段近3亿年的时期内，恐龙从距今6500亿年前到距今2.23亿年前这段1.6 亿年的时期内统治着地球，然而，在距今6000万年前的某段时间内，由于某种原因使地球上重水含率大幅度提高，造成植物生长大减速和恐龙灭绝，虽成煤期远早于恐龙生存期，但它们在同一时间消失。四、地球上重水含量增加的原因及途径那么这个造成地球植物生长大减速和恐龙灭绝的重水是怎么增加的呢？根据现代天文观测研究证实，应该来自宇宙空间的氘粒子流。众所周知，地球与宇宙之间的各种物质总在不断交换之中，这其中也包括有氢的同位素氘。通过交换，使氘在地球上逐渐地积累起来，并和氧化合生成重水混杂在轻水之中，但在6000万年前由于宇宙射向地球的氘粒子少，所以地球上的重水含量极低，这也就是当时地球上动植物疯长的低氘大繁荣生态环境。地球上氘含量增加的主要途径有三种：1、宇宙空间充满星际气体，星际气体中的氘含量比地球目前的氘浓度高20倍，虽浓度较高，但密度很低，它仅能缓慢地增加地球的含氘量；2、宇宙空间平时落入地球大气的少量粒子流含氘量比目前地球正常含氘量高700倍，虽然浓度很高，但密度很低，它也仅能缓慢地提高地球的含氘量；3、太阳出现黑子大爆发和大耀斑时，产生大量高浓度、高密度的氘粒子流直接进入地球，这是地球氘含量剧增的时期。太阳携太阳系众成员围绕银心旋转的一个周期（称银河年）是2.8～3亿年，在这一个银河年中太阳要依次经过近银点、选银点和两个特征点，当太阳经过近银点、远银点时，太阳活动相当稳定，无大的黑子和耀斑出现，而当太阳经过两个特征点时，太阳活动异常激烈，出现强大的黑子和耀斑，产生大量高浓度、高密度的氘粒子流射向地球，造成地球上的氘含量在短期内急剧增加。在太阳围绕银心旋转的一个银河年中，有两次要经过特征点，以银河年为2.8～3亿年计算，太阳经过特征点的周期为1.4～1.5亿年，距今6000万年前，太阳正好经过特征点，不知是什么原因（至今科技界仍是一个不解之谜，本人在《地球生态气候大变迁与太阳系经过银河系中的典型位置的关系及原因》一文中提出了一种新理论）造成了太阳活动异常激烈，出现强大的黑子和耀斑，产生大量高浓度、高密度的氘粒子流射向地球，造成地球上的氘含量在短期内急剧增加，依1.4～1.5亿年的周期类推，距今2.1亿年前、3.5亿年前、5亿年前都是太阳经过特征点的时期。巧合的是考古学家通过对化石的研究检测确证：距今5亿年前，曾占据地球统治地位近一亿年之久的三叶虫的2/3的科在短期内大规模灭亡；距今3.5亿年前，曾经十分繁盛的笔石几乎完全灭绝，三叶虫大量减少，距今2.25亿年前，海洋生物的50%、两栖类的75%，爬行类的80%的科灭绝，估计当时有96%的种死亡，三叶虫完全灭绝；距今6500万年前，称霸地球 1.5亿年之久的恐龙从此销声匿迹。地球上几次生物大灭绝的周期也正好是1.4～1.5亿年，虽然史前植物的生长速度无法考证，但可以根据每个时期的成煤量来推测：史前植物在石炭纪生长得最为迅速，以后每过1.4～1.5亿年其生长速度减慢一次，直到距今6500万年前已慢到不能成煤了。五、结论植物进化到距今3.54亿年前的泥盆纪，陆生植物渐盛，已开始成煤，至距今3.09亿年前的石炭纪、孢子植物进化到了顶峰时期，加上当时地球水处于低氘环境，使石炭纪成为植物生长最快的时期和成煤最多的时期（成煤量占55%），当时动物界是两栖动物时代。石炭纪之后的二迭纪、三迭纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪，由于地球上的重水含率通过1.4～1.5亿年为周期的急增和平时的缓增，浓度越来越高了，造成植物生长越来越慢了，慢到距今6000万年前已不能成煤了，同时恐龙也由于氘中毒和缺少食物而灭绝。

煤炭是什么时候形成是不一定的，要看具体位置，储存条件（毕竟沧海桑田嘛）

但是可以肯定，地球上的煤炭都是石炭纪之后形成的，并以石炭纪，二叠纪，侏罗纪，白垩纪，第三纪，相对高温潮湿多雨，从而森林成熟发育为多，其余地质时代少。

其中…

古生代的石炭纪（3.55～2.9亿年前），二叠纪（2.9～2.5亿年前）煤层来源是各类蕨类植物为主，多无烟煤 中生代的侏罗纪（2.05～1.35亿年前），白垩纪（1.35～0.65亿年前）煤层来源是裸子植物为主，多烟煤，褐煤。 新生代第三纪（2300万年前）煤层，多被子植物，以褐煤甚至泥炭为主。

我国98%煤炭来自古生代和中生代的煤炭。