一、泥炭的形成与积累
泥炭化作用的最终产物是泥炭。植物有机体死亡后，经过生物化学作用，发生分解、合成与聚积，如果植物有机质堆积的增长量超过其分解量，才有可能聚集成泥炭层。
通常泥炭沼泽的垂直剖面可划分为:氧化环境的表层，过渡条件的中间层，还原环境的底层。植物有机体的氧化分解和水解主要发生于泥炭沼泽的表层，因而又称为泥炭的形成层。在泥炭的形成和积累中，植物的根、茎、叶在根系尚未脱离矿质土之前不参与泥炭的形成，只有植物生长在泥炭层中时植物的地上部分和地下部分才一起参与泥炭的形成与积累。
植物有机体的增长量与大气和土壤的温度等环境因素有密切关系。根据推算，各自然地带(除干旱沙漠地区外)的植物增长量大致是从高纬度向低纬度增加。例如，苔原带植物增长量是每年每104m21.4t，赤道雨林地带则高达16.5t;我国华南亚热带森林的枯枝落叶层每年每104m2达24～35t，而小兴安岭寒温带则为几吨到十几吨。
泥炭的形成和积累，还取决于植物残体的分解强度。影响植物残体分解强度的因素主要有微生物的种类、数量、水热条件、土壤的酸碱度和有机质的组成等。
在植物有机质进行分解的过程中，按照微生物对氧的亲和程度，分为喜氧的与厌氧的微生物。喜氧的微生物包括大部分细菌、真菌及放线菌，它们是在有自由氧的存在下分解有机质的微生物，厌氧微生物是在缺氧条件下分解有机质的微生物。通常认为，喜氧性微生物对泥炭的形成和积累不利。如一般在草原植物残体积聚的地方，都是喜氧细菌活动的地方，有机质易于被完全分解掉，最后有机质矿质化。
分解强度与微生物的数量有关。一般来说，微生物的数量随土壤埋深增大而减少(表15)。喜氧性微生物随深度增加而迅速减少;厌氧性细菌则在一定深度内增多，当继续增加深度时，厌氧细菌急剧减少。
表1-5 不同土壤深度的微生物变化*
*细菌数为1g土壤中的数量。
分解强度还与水分和热量的状况有关。据M.M.科诺诺娃的试验，微生物在土温为20～30℃，湿度达到60%～80%时，活动能力最强，不足或超过这个温度和湿度条件时，其活动能力减弱(表16)。
表1-6 植物有机体分解强度和水热的关系
喜氧性与厌氧性细菌都适于在中性和弱碱性(pH=7～8)的条件下活动，因此酸碱度pH值过大或过小，都对微生物活动不利。
在相同条件下，不同种类植物残体，由于其化学组成不同，因而分解的速度和抵抗分解的能力有明显的不同。一般来说，植物残体的分解强度增大的顺序以泥炭藓最低，其次为针叶木本植物、阔叶木本植物、草本植物。此外，植物的不同有机组分对分解的抵抗能力亦有区别，因而也影响到分解强度的大小。有人将植物残体放入土中进行试验，经过1年以后，由于各种微生物的作用，糖消失99%，半纤维素失去90%，纤维素失掉75%，木质素失掉50%，酚类消失10%。
泥炭沼泽中植物残体的氧化分解往往不充分。这是由于泥炭沼泽覆水程度的增大和植物残体堆积厚度的增加，使正在分解的植物残体逐渐处于与大气沟通不畅乃至隔绝的状态下。在植物残体转化为泥炭的过程中，分解产生的液体和气体及大量微生物活动新陈代谢所产生的物质还增加了沼泽水的酸度，因而出现不适于各种微生物生存的酸碱度条件。所以，泥炭的酸度越大，细菌越少，植物的结构保存得就越好。
在植物中有的具有防腐和杀菌的成分。例如，泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，某些针叶树有酚和树脂保护纤维素等，这些成分有利于植物残体的保存。
泥炭的积累速度受着多种因素的影响，且各地不一，大致每年的积累厚度在0.5～2.2mm的范围内，平均每年积累1mm左右。有些地区，如位于热带的加里曼丹森林沼泽，每年积累泥炭厚达3～4mm(H.J.Anderson，1964)，密西西比河三角洲全新世埋藏泥炭的积累速度可达每年5.5～6.4mm。
泥炭的积累速度不仅在空间上不同，在时间的演化中也各不相同。苏联M.N.涅施塔德(HEйщтадт，1957)，曾根据孢子花粉分析，按区域计算出不同时代泥炭的积累速度(表17)，原苏联在全新世晚期，由于气候为温凉湿润期，对泥炭积累最为有利，所以泥炭积累速度最快;全新世中期，由于气候转变为温凉干燥，对泥炭的积累不利，因此泥炭积累速度显慢，不足晚全新世的1/3。
表1-7 原苏联全新世泥炭积累速度的变化
二、植物残骸的堆积方式
对于植物残体的堆积方式存在着原地生成与异地生成的不同观点。原地生成说认为，造煤植物的残骸堆积于植物繁衍生存的泥炭沼泽内，没有经过搬运，在原地堆积并转变为泥炭;异地生成说认为，泥炭层形成的地方，即植物残体大量堆积的地方并不是成煤植物生长的地方，植物残体从生长地经过长距离搬运后，再在浅水盆地、潟湖、三角洲地带堆积而成，其依据是在现代的三角洲地带(如亚马孙河、刚果河等)，常可见到从上游原始森林区带来的大量漂木，在湖泊中见到漂浮的泥炭层，某些煤田内曾见有树根朝上倒置的树化石，以及煤中混有大量矿物杂质等。据Cohen(1970)对美国佛罗里达半岛西南萨布尔角的堆积于河滩介壳砂和灰泥之上异地生成的泥炭层的研究，泥炭层厚约15cm，呈块状，具粒状结构，泥炭层上覆介壳砂，垂向切片镜下观察泥炭层由分叠良好的红树树叶和树干碎块组成，碎块大部分大于100μm，泥炭平行海滩层面分布，具水平层理，碎屑状基质很少;在水平切片中，长条形植物碎片大多相互平行排列，显示了古水流的优选方位。这种异地生成的泥炭是由湖水将海岸红树林沼泽中的枯枝落叶层冲走，带入墨西哥海湾，由沿岸流搬运到海滩上堆积而成。这种泥炭虽由海水搬运很远，但无机组分含量很低(＜0.2%)，低于原地生成的红树泥炭(5%以上)。因此，泥炭中无机组分含量高并非是识别异地生成的必要标志。
我国一些山间盆地、山前冲积扇缘洼地、河漫滩洼地的全新世沉积中，都曾见有异地生成的埋藏泥炭。如河北易县石岗易水河河湾沉积的泥炭层，直接堆积于花岗闪长岩的基岩和河床相的卵石层之上(图12)，泥炭层夹着躺倒的树干、树根及植物的壳果，厚度变化大，几米距离内可自几厘米厚变为1～2m，这是由洪水将植物残体从山地带到水流突然减速的河湾处堆积下来而形成的。
图1-2 河北易县易水河湾异地生成泥炭层剖面(据邵震杰等，1993)
经过近代泥炭层及煤层地质研究认为，原地与异地两种泥炭堆积方式都是存在的，且具有工业可采意义的煤层大都是原地成因。应该指出，泥炭沼泽内部植物残体、部分泥炭受冲刷搬运并重新堆积的现象比较常见。如河漫滩沼泽、三角洲平原沼泽受河水泛滥的影响，以及滨海沼泽受海潮、风暴潮的影响，都可能造成沼泽内部的局部搬运和重新堆积现象，为“微异地生成”或“亚原地生成”(Stach等，l975)。在微异地生成的煤片中，常见植物结构组分破碎、微细斜层理和微波状细层理，以及各种煤岩显微组分的碎屑体和原有植物组织的氧化现象和大量矿物杂质的混入等。