微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?


微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?
文章图片

微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?
文章图片

微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?
文章图片

微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?
文章图片

微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?
文章图片

微生物 九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?

假设植物沉积所形成的煤层 , 每年增加的厚度为0.005毫米 , 那就需要180万年 , 才能形成9米厚的煤层 , 所以煤层是海量植物日积月累的产物 , 而且现在的地球条件 , 并不适合煤层的再生产 。
煤炭跟石油、天然气这三种资源 , 是全球规模最大 , 开采最多的能源 , 下面就一起来看看煤炭的奥秘 。
煤炭是如何形成的?科学家发现 , 地球上曾出现过5次生物大灭绝 , 其中4次都有海量的植物死亡 , 此外 , 远古地球的地壳运动剧烈 , 还会频繁遭受大量天体的撞击, 所以大量植物在外力的影响下 , 从地表转移到了地下 。
而植物残骸要形成煤炭 , 主要经历两个阶段 , 分别是泥炭化跟成煤化 。
当植物死亡后 , 它们的残骸会被微生物不断分解 , 分解的产物再继续跟植物残骸发生例如腐殖化、生物化学凝胶化等作用 , 最后形成富含碳、氢、氧、氮等元素的有机化合物 , 并且跟包含的微生物一起 , 最终低级植物形成腐泥 , 高级植物形成泥炭 。
在持续的沉积作用下 , 泥炭会经受长期的挤压 , 压力跟温度的上升 , 会减少泥炭中的氢、氧、氮等元素 , 泥炭中的碳含量就会继续增加 , 也就是泥炭会经历脱水跟硬化过程 , 达到一定程度后 , 泥炭就会形成褐煤 。
褐煤的价值较低 , 因为它所含的杂质很高 , 产生的热值较低 , 以及具备作用不彻底的特点 。
当褐煤持续在高温高压的环境下 , 它的杂质会进一步降低 , 含碳量会继续增加 , 颜色也会随之加深 , 最终会变成密度较大的烟煤 , 接着是无烟煤 , 甚至还可能形成石墨 。
所以煤层的形成 , 主要会经历掩埋、富集、沉积、碳化这些阶段 。
目前科学家对于石油的形成仍有争议 , 但对煤矿的起源却基本保持同一个观点 , 因为在煤矿的横截面中 , 经常会发现很多树木的纹理 , 甚至在有些煤层中 , 还能找到煤化的植物化石 , 在大量证据下 , 煤是由植物形成的 , 这个观点就成了科学界的共识 。
为什么能挖出100多米厚的煤层?参照行业标准 , 煤层厚度超过3.5米 , 被划分为井工煤矿 , 超过10米 , 则可以被称为厚煤层 , 例如我国的辽宁西露煤矿 , 它是我国最大的露天煤矿 , 平均厚度高达55米 , 最深的地方甚至超过了150米 , 而有的煤矿厚度也就5米 , 为什么有如此大的差异?
从上文得知 , 煤层的形成受多种因素影响 , 例如植物的数量、种类、富集环境、沉积时间、地质作用等等 。
例如水的流动性问题 , 流动性太强 , 则会给煤层带来大量泥沙等碎屑沉积物 , 所以煤层的形成需要水 , 但水的流动性不要太强 , 在这种环境下 , 植物一代代生长 , 一代代沉积 , 再一代代堆叠 , 慢慢的 , 煤层的厚度就会逐渐增加 。
【微生物|九米厚的煤层是多高的树木变成的? 成规模的煤层为什么都带倾角?】那么地球上真的满足产生100多米厚煤层的植物条件吗?
答案无疑是肯定的 , 因为我们当下已经挖出了超过100米厚的煤层 , 这就不得不提到远古地球的三个时期了 。
在晚古生代的石炭纪和二叠纪、中生代的侏罗纪以及新生代的古近纪 , 地球环境温暖且湿润 , 植物数量急剧上升 , 而且氧气含量大 , 植物的种类数量、体型也是空前绝后的 , 这就为煤层的形成 , 奠定了十分厚实的基础 。
100米厚的煤层大概多高?
想象一下你站在地面 , 抬头看33层商品房的场景 , 咱们觉得煤层厚度这么高很不可思议 , 但在三个时期动辄跨越数千万年的时间来看 , 100多米后的煤层 , 完全是合情合理 。
就算煤层每年以0.005毫米的厚度增加 , 也仅需要2000万年 , 远古时期的地球完全满足这条件 , 所以100多米后的煤层不足为奇 。

推荐阅读