丝炭化作用

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丝炭化作用是是指全国科学技术名词审定委员会公布的科技名词。

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名词解释

丝炭化作用是指成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的条件下，木质纤维组织经脱水作用和缓慢的氧化作用后，又转入缺氧的环境，进一步经煤化作用后转化为丝炭化组分。

在泥炭化阶段，植物的木质素、纤维素组织在比较干燥的氧化条件下腐朽，或因森林起火转变为丝炭化物质的过程。当植物组织遭受氧化或受到火焚并较快地转入强覆水的环境时，使炭化的细胞结构比较完整地保存下来，这就形成了丝质体。氧化成因的丝质体称氧化丝质体，森林起火形成的则称火焚丝质体。丝质体在显微镜透射光下呈清楚的植物细胞结构，细胞壁呈黑色不透明；反射光下突起高，呈白色。在显微镜下常见到具有木煤结构或木质镜煤结构的丝炭化组分，是凝胶化作用叠加上丝炭化作用的结果，即植物的木质素、纤维素组织首先在强覆水条件下经过凝胶化作用，分别形成了木煤结构、木质镜煤结构或镜煤结构。然后由于积水条件趋于干燥，进行凝胶化作用的环境为丝炭化作用的环境所代替，因而使已形成的凝胶化物质，再进行丝炭化作用，这就形成了除丝质体外具有经过凝胶化作用特点的各种丝炭化组分。

过程

丝炭化作用过程比较复杂，主要包括炭化、氧化、干燥、真菌腐蚀等。

炭化部分丝质体和半丝质体与森林火灾或泥炭火灾有关。森林大火导致局部缺氧，常造成高等植物不完全燃烧，或在沼泽中，泥炭火灾也会因沼泽潮湿而停止，都会形成细胞结构清晰、细胞壁很薄、具有高反射率和高突起的火焚丝质体。经电子自旋共振方法研究证实，这种丝炭在沉积前曾经受过400～600℃高温的影响。据扫描电子显微镜观察，由自然失火和人工炭化产生的木炭，其大小、形状和光性反射率相似，证实丝炭的火焚成因。

氧化木质纤维组织在沉积前或在泥炭表层，受到脱水和缓慢的氧化作用，形成暗色疏松多孔的朽木，被埋藏后，就会转变成氧化丝质体。在显微镜下其特点是细胞结构保存较差，外观呈白色，反射率较低，与半丝质体相近，并往往分布于暗煤中。

干燥在沼泽覆水由深变浅，沼泽表面变得比较干燥，氧的供给较为充分的情况下，木质纤维组织受到氧化作用，脱氢、脱水而形成丝炭化物质。这种丝质体在泥炭沼泽中展布较广，在空间上呈断续面状分布。

真菌腐蚀有些丝质体和半丝质体，可能是在原来植物中生成的。在第三纪褐煤树皮结构腐植体中曾发现有半丝质体反射率带与腐植组反射率带交替出现，而未见有过渡情况。这表明，丝质体和半丝质体的细胞壁在植物中就已存在。

一些浸透树脂的木质纤维组织，保存有较好的细胞结构，具有较低的反射率，是在煤化作用初期生成的后生丝质体。

此外，还有一些丝炭化物质的形成过程与上述不同。它们往往先经过不同程度的凝胶化作用，后来由于沼泽转变为氧化环境，又经受丝炭化作用，原先凝胶化植物组织即因脱氢、脱水而向丝炭化物质转化。这一转化过程如果进行得彻底，则可形成丝质体、木质镜煤丝炭体等组分，凝胶化基质可以转变为丝炭化基质体;如果后期丝炭化作用进行得不彻底，则形成一系列的过渡产物，成煤后可形成半凝胶化物质和半丝炭化物质。

丝炭化作用是不可逆的过程。经过充分丝炭化作用而形成的丝炭化物质，即使再遇到适于进行凝胶化作用的条件，也不能再发生凝胶化作用。