煤炭由樹木變成,有什麼證據能證明嗎?厚900米的煤得死多少樹?

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在石油被廣泛使用的今天,大家可能會忽略一個事實,那就是煤炭纔是地球上蘊藏量最豐富、分佈地域最廣泛的化石燃料,至今還在廣泛使用。

【“新鮮”的煤炭】

全球七大煤炭儲備量最大的國家當中,中國排名第二。

都說煤炭是由樹木轉變而來,證據何在?900米厚的煤層又得死多少樹?

從植物到煤炭

其實嚴格意義上來講,目前人類沒有十足的證據證明,煤炭是由樹木變成的。

簡單將樹木和煤炭歸結到一起是不科學的,因爲只要是植被,具有轉化爲煤炭的潛力,其過程是十分複雜且繁瑣的。

在最初的時候,植被通過光合作用,吸收太陽的能量,爲日後的轉化奠定堅實的基礎。

當然,並不是所有的植被都能轉化爲煤炭,也並不是所有的煤炭都來自植被。

想要真正意義上形成我們今天所說的煤礦,是需要一定的自然地理條件,甚至是神乎其神的“運氣”

在煤炭形成最開始的時候,大量植被會被埋藏在地下,在時間的“催化”作用下,當中的纖維會逐漸富集起來。

受到壓力的影響,這些纖維又會緊密相連形成厚重的沉積物堆積層。

自然環境和外部因素的作用下,植物屍體富集區域的水分逐漸被剝離,此時的這裏就像一個天然的烤箱。

在經過高溫烘烤之後,當中的纖維和有機物也會變得更加緊實,具備煤炭的雛形。

此後就是十分神祕的化學反應階段,隨着地表泥土的不斷累積,煤炭在地下受到的高溫高壓越來越強烈。

在極端的環境當中,當中的部分物質會發生難以想象的化學和物理反應,比如說有機物會分解成氣體和液體烴。

這個過程可能十分漫長,需要數千年甚至是數萬年的時間,最後終於到了煤化階段。

隨着物質的不斷變化,開始形成黑色的煤炭,大量富集之後就形成了煤礦。

當然,煤炭也分爲多個不同的種類,包括無煙煤、煙煤、褐煤等等,由於植被年代的不同,再加上形成時氣候環境的差異,煤炭也會有所差異。

一般來說,在古生代和石炭紀以及二疊紀期間的植被,在埋藏到地下之後,主要形成無煙煤和煙煤。

【不同的煤炭】

一個大型煤礦形成的時間可能需要數百萬年之久,也需要種種機緣巧合,我們不得不感嘆大自然的“鬼斧神工”。

一個關於煤炭的時代

一般來說,要產生1米厚的煤炭,大約需要20米厚的植被屍骸作爲支撐。

也就是說,要形成900米厚的煤炭,就需要大約18000米厚的植被屍骸,再經過特殊的自然演變作用下形成煤炭。

既然我們知道了煤炭的形成原理,可不可以通過人工手段進行製備呢?

以人類現有的技術手段來說,製備簡單的煤炭是沒有問題的,但是性價比不高,再加上對於植物的消耗大,不論是前期製備,還是後期燒煤都是不環保的,這個行業估計也沒有人去做。

我們如今之所以比較重視煤炭資源,其原因在於它相當於是遠古時代遺留下來的一種能源,不用白不用

在過去,曾有一個我們難以想象的植被異常繁榮的時代,在歷史上被稱爲石炭紀。

據科學統計,這一時期形成的煤炭,佔據如今煤炭儲量的50%。

大約是3.6億年前,隨着地殼運動的活躍,地表有了極大的變化,氣候環境也有了很大的改善。

這一時期的古蕨類植物數量尤其豐富,通過和太陽的光合作用以及對氣候的調節,使得地球的更加溼潤,適宜植被的生長,於是越來越多植被開始出現。

這一時期的植被生長極爲茂盛,有的樹木高聳入雲,宛如科幻片中真正意義上的參天大樹。

大量植被的出現,也造就了高濃度氧氣的環境,據科學家估計,當時的氧氣濃度是現在的2倍不止。

在這樣的環境下,人類難以生存下去,但是古生物卻可以很好的生存。

它們爲了適應高氧環境,進化出了巨大的身體,這一時期的蜻蜓足夠1米長,還有傳說中的泰坦巨蟒等等。

【史前巨型蜻蜓復原圖】

時代落幕了

然而,隨着時間的推移,自然界的這一動態平衡正在被造就它的植被所打破。

由於氧氣濃度越來越高,導致火災在地球的燃燒效率也在增加,期間一場突如其來的大火正在席捲全球。

此時地球的陸地還是“盤古大陸”時期,所有的陸地緊密相連,一場大火足以蔓延整個地球陸地

據考古學家猜測,大火足足燃燒了30年,幾乎將所有可燃物質焚燬殆盡才終於熄滅。

在此期間,大量的植被倒塌,進入到地層當中累積,形成我們如今看到的一座座大型煤礦。

但對於生物的殘害還遠遠沒有結束,大火燃燒之後留下了大量的有害氣體,堆積在大氣當中揮之不去。

倖存下來的動物,要麼因爲缺乏食物餓死,要麼因爲有害氣體毒死。

【大火毀滅了一個時代也造就了另一個時代】

就這樣,大約維持了10000年之久,大氣中的有害氣體才基本恢復,倖存下來的生物開始復甦,逐漸開啓了一個新的紀元。

像這樣的生物滅絕事件,在地球歷史上不止一次,有的甚至會滅絕99%以上的生物。

地球週而復始,生物滅絕也意味着新的生物復甦,在歷史的交替當中,總會遺留下種種痕跡,讓今天的我們去探索悠久的歷史。

恐龍滅絕

煤炭對於人類來說不僅僅是能源,還是見證了一個時代興衰的“歷史古物”


參考資料:

【1】中國石油學會,石油大學;劉希聖;黃醒漢,王治同,遲瑛琳.石油技術辭典 .石油工業出版社.1996-08

【2】俞玉贇(譯).簡明自然百科全書.黑龍江科學技術出版社.2007.37

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