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煤是植物形成的,储量丰富,可远古地球真有那么多植物吗?

煤是固体可燃有机岩,主要由碳、氢、氧这三种元素组成,它们约占有机质的95%以上。按照品质,可以分为褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤这四种。

煤是一种非常重要的化石能源,广泛应用于工业生产。人类很早就发现了煤的燃料用途,但被广泛使用却是18世纪的事了,那时主要燃烧煤用于驱动蒸汽机,这使社会产生了巨大的变革。此外,煤炭也是一种很重要的化工原料,经过化学加工,我们可以从煤炭中制取成千上万种化学产品。

煤在各大洲、各大岛屿都有分布,虽然储量丰富,但储量分布并不均衡,其中,中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量较丰富的国家,也是世界上主要的产煤国。

虽然煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,但煤炭却是一种不可再生的资源。之所以这样认为,是因为科学界普遍认为煤炭是由远古植物形成的。这是有证据的,因为人们常在煤矿的横截面上发现一些树木的纹理,在一些煤层中还存在着煤化的植物化石。

植物的遗体堆积在流动性比较小的水体(比如湖泊)中,遗体经过泥炭化作用或者腐泥化作用,会转变成泥炭或者腐泥,并日积月累地沉积在水体底部。这便是植物化煤的前期转变,这个过程发生于地表。

我们脚下的大地并非静止不动,而是无时无刻不在缓慢地变化,这种变化过程常以百万年为单位进行衡量,像那种短期内的地质变化则是由地震等引起的。经过地质运动,泥炭或腐泥最终被埋入地下,进入煤化阶段。

众所周知,越深入地下,温度也就越高,压力也就越大。当温度和压力达到一定条件,这些沉积物就会经过成岩作用,转变成褐煤。所谓的成岩作用,是指在一定压力和温度的影响下,松散的沉积物转变为沉积岩的过程,这种作用大多发生在几千米以内的地下岩层中。若温度和压力继续增加,褐煤还会经变质作用,转变成烟煤乃至无烟煤。其中,无烟煤是含碳量最高的一种煤,也是质量最好的一种煤。这里的变质作用是指岩石在受到温度、压力及化学活动性流体的作用下,发生矿物成分、化学成分和岩石结构与构造的变化的地质作用。

再经过亿万年地质变迁,一些深埋地下的煤炭还会被搬运到地表,露天煤矿就是这么形成的。

煤炭形成的过程大家都能理解,需要经历一段漫长的时间。可这里最让大家疑惑的就是远古地球上真的有这么多植物吗?

事实上,远古地球真的有这么多植物。就算一年仅形成0.01毫米后的沉积物,100万年后也能形成10米后的沉积物,在这100万年间,地球上出现过一批又一批的植物,就算当木材用,也足够全人类用很多年。看似不可能,其实只要时间足够长,就很容易理解了,这便是时间的魔力,这就和生命的诞生一样。

地球有45亿年的历史,生命诞生于30多亿年前,而地球上生命繁荣的标志便是发生于5亿多年前的寒武纪生命大爆发,而植物差不多也是在这个时候开始占领陆地。在那之前,陆地上不仅没有植物,也没有动物,生命还位于海洋之中。

经过地质学家长期的考察,在整个地质年代中,全球范围内主要有三个大的成煤期。

第1个成煤期处于古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物,主要煤种为烟煤和无烟煤。

第2个成煤期处于中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物,主要煤种为褐煤和烟煤。这一时期也正是恐龙称霸地球的那段时期。

第3个成煤期处于新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物,主要煤种为褐煤,其次为泥炭,还有部分年轻的烟煤。

在这三个时期内,地球上的植物都非常茂盛,整个陆地上分布着大量的植被,为煤炭的形成提供了充分的条件。

如果地球上的煤炭不是植物形成的,那么在古生代之前的地层中为什么煤炭储量很少?如果植物成煤理论是错误的,为什么无烟煤主要分布在古生代的地层中?