100多米厚的煤层是怎样形成的?远古地球上,植物真有那么多吗?( 二 )


当然 , 之所以将这几个时期定义为成煤期 , 除了因为它们有茂盛的植物作为原材料以外 , 还有必不可少的一点 , 就是这些时期的地质活动是非常剧烈的 , 毕竟煤层形成可是需要原材料和外部动力共同存在 。
那么 , 煤层除了通过“堆叠”的方式形成以外 , 还会通过什么样的方式呢?在100多米的煤层形成过程中 , 哪个时期的贡献最大?

煤层的堆叠
石炭纪的繁茂植物以及超厚煤层石炭纪因为环境非常适合植物生长 , 原来不怎么起眼的植物都长到了惊人的规模 。 比如说在泥盆纪时期 , 瘦弱的石松 , 当时就算是一阵风都能将它吹倒 , 而到了石炭纪石松就开始了自己的“逆袭之路” , 整成了身高可达40米的高大树木 。

早期泥盆纪植物以裸蕨类为主
因此 , 如果我们真的能够穿越时间 , 回到石炭纪 , 你会为眼前繁茂的原始森林所倾倒 。 虽然植物因为不能行动、言语的原因 , 一直都不在“地球霸主”的备选名单之内 , 但是毫不夸张地说 , 这个时期的植物真的用体型和覆盖面积证明了自己 。
由于拥有丰富的“原材料” , 一般认为全世界煤炭总储量的50%左右 , 都是在这一时期形成的 。 而在打下了良好的基础之后 , 后来两个成煤时期就在这之上继续添砖加瓦 , 造就了超厚煤层 。

超厚煤层
世界上具有超厚煤层的煤田有很多 , 比如位于吐哈盆地沙尔湖坳陷的西山窑组含煤就达到了100米 , 成煤时期正是石炭纪早期 。
还有位于我们国家吐哈盆地沙尔湖坳陷的西山窑组含煤 , 一共有25层 , 单层煤厚最高达到了217.4米 , 总厚度为301米 , 成煤时期是侏罗纪中期 。
至于超厚煤层的形成方式 , 研究煤地质学的专家学者从不同的角度分析之后 , 给出了三种看法 。 毕竟100多米仅靠堆积的话 , 也不是朝夕之间就能做到的 。

煤层的堆积位置


传统的煤地质学理论认为 , 泥炭沼泽水面上升速度与植物遗体堆积速度长期处于均衡补偿状态便可以形成厚煤层 , 甚至厚度达数百米 。
第一种看法认为超厚煤层是因为有长期的补偿机制 , 换句话说在“聚煤期”阶段 , 沼泽应该是在持续稳定的下沉当中的 。 因为只有这样 , 植物遗体的堆积速度才会进一步增加 , 为后来的成煤增加更多的“原材料” 。

沼泽地
第二种看法认为异地堆积也会导致超厚煤层形成 , 所谓的异地堆积指的就是重力流、水下泥石流等现象的搬运作用 。 简单来说 , 煤层的形成并不一定只看它当时所在位置的情况 , 还可能收到属于大自然的“馈赠” , 异地堆积会将礼物带到这里 。
最后一种则是多煤层叠加 , 其实这种观点应该是大家率先想到的 , 毕竟“积少成多”的道理大家都明白 。
【100多米厚的煤层是怎样形成的?远古地球上,植物真有那么多吗?】
泥石流会带走一些东西
如果有某地的煤层经历了古生代、中生代和新生代三个成煤期的加注 , 那它想不变厚都不可能 。 当然 , 需要注意的是 , 这个叠加的过程并不是持续不断的 , 因为地球的变化可是“日新月异” 。

学者王国力在研究鄂尔多斯盆地西南部华亭煤田延安组超厚煤层的凝胶化指数、结构保存指数和灰分产率、显微组分类型等的变化时发现 , 超厚煤层是由“填积型”和“退积型”煤层叠加而成的 。

超厚煤层是由“填积型”和“退积型”煤层叠加而成的
说到这儿 , 大家应该对百米厚煤层的形成原因和方式都完全了解了 。 不过以上皆是咱们站在“植物成煤”的理论上出发的 。 实际上 , 针对煤炭到底是怎么形成的 , 一直存在着不少的争议 。
煤炭形成原因的相关争议除了植物演化成因以外 , 还有不少人认为煤炭的形成和“油基泥沙”有着密切的关系 。 持有这一观点的学者认为 , 植物死亡变成的腐质泥燃值非常低并且与煤炭的有机成分之间有着较大的差异 。 再者 , 古地质时期的植物繁盛情况大多源于推测 , 并不足以成为确切的证据 。

煤做燃料
油基泥沙则是液态石油渗透到泥土中之后形成的一种物质 , 它和煤炭之间的化学成分更加相似 , 并且性质也更加契合 。 因此有人认为 , 煤炭的形成是油基泥沙在各种外力条件的影响之下 , 通过脱水、结晶、变质等方式 , 最终变成了煤炭 。
可是这样说的话 , 煤炭当中的植物化石又作何解释呢?

推荐阅读