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植物成煤,那几十米厚的煤层,得需要多少植物?

时间:2024-01-16 08:47 来源:网络整理 转载:我的网站

煤炭和石油是人类不可或缺的两种重要能源,那么煤炭和石油是如何产生的呢?八个字可以概括:植物变煤,生物变油。

关于生物油的形成仍有一些争议,但植物产生的煤有确凿的证据。虽然植物形成煤的理论已经是确定的科学理论,但仍有一些人对此不解。其实也难怪,在我们看来,植物死后只会腐烂分解,怎么会形成煤呢?

地球是一颗独特的行星,因为它是已知的唯一拥有生命的行星。地球上生命的诞生可以追溯到35亿年前。自从第一个生命出现在地球上,生命就以不同的形式影响着地球。生命对地球的影响可以说是从天而降。由于生命的活动,地球大气层的成分可以逐渐发生变化,氧气含量增加,为生命的进一步繁衍创造条件。同样,由于生命的活动,地球具有独特的地质结构。

地球上有金、银、铜、铁等金属矿藏,这些物质在其他星球上,甚至在直径只有几十公里的小行星上都能找到,但煤炭是地球独有的。这是因为煤的前身不是无机的,而是有机的。

煤是由植物形成的,为什么枯死的植物现在不能变成煤,而是迅速腐烂?原因有二,一是时间,二是条件。枯死的植物需要非常非常长的时间才能变成煤。当植物死亡时,它们会首先堆积在地表。如果你去过原始森林或者看过相关的纪录片,你就会知道,森林的表面会有一堆煤。一层厚厚的腐殖质,是在植物长期死亡后积累起来的。当然,我并不是说这层腐殖质最终会变成煤,因为现在的自然环境和煤形成时的自然环境有很大的不同。

在远古时代,死去的植物在随后的地质运动中堆积在地球表面并被掩埋在地下。这些埋在地下的植物在厌氧微生物的作用下会发生一定程度的分解,形成一种含碳量较高的黑色物质,我们称之为泥炭,是形成煤的第一步。

接下来,这些泥炭会在沉降的作用下被压缩,水分会逐渐减少,从而变成硬块,这就是褐煤。然后,在反复的地质沉降作用下,压力进一步增大,水分进一步降低,黑色物质的含碳量进一步增加,形成真煤。这个过程很长,从几千万年到几亿年不等,我们自然无法亲眼目睹死去的植物变成煤炭的过程。目前,世界上已知的煤炭储量有一半以上是在石炭纪形成的,这也是“石炭纪”名称的由来。

目前世界上所有的煤都是在石炭纪到新生代第三纪形成的,为什么以后就没有煤了?时间是一个因素,但另一个重要的因素是条件。

前面我们说过,原始森林的表面会有一层腐殖质,但并不是说这些腐殖质能及时变成煤,因为煤形成的条件已经不具备了。煤主要由木本植物转化而来,而木本植物的核心是木质素。在远古时代,微生物不具备分解木质素的能力,所以植物死后不会很快分解到土壤中,这就给了这些死去的植物时间,让它们被掩埋,变成煤炭。不过,对于今天的微生物来说,分解木质素已经不是问题了,所以植物死后,还没来得及掩埋和煤化,就已经腐烂了。这就是为什么煤是由植物形成的,但却被列为不可再生能源。活力。

现在我们知道了植物是如何形成煤的,但还有一些疑问。我们日常看到的煤层,有的可达数米厚,有的可达十几米厚。对于一些大的露天煤矿来说,甚至可以达到20到30米厚。需要多少植物才能堆积这么厚的煤层?

的确,植物在不断被压成煤的过程中,体积会大大缩小。如果一个煤层有几十米那么厚,那么它的形成就需要大量无法计数的植物。不过,这个也不用担心,因为在远古时代,地球的植物资源是非常丰富的。我们说煤炭资源大部分是在石炭纪形成的,而石炭纪恰恰是植物种类繁多的时期。这一时期,地球温暖湿润,地球上许多地区都分布着茂密的森林。蕨类植物随处可见,这些植物是形成煤炭的主要力量。