植物成煤,那幾十米厚的煤層,得需要多少植物?

芝诺乌龟 2021/04/11 檢舉 我要評論

大千世界,無奇不有。

你好,這裡是專注於給生活找點樂子的文史范兒,我是善於觀察生活的芝诺乌龟,每天準時分享奇聞異事,希望給你枯燥的生活加點料。

煤炭和石油是人類不可或缺的兩種重要能源,那麼煤炭和石油是如何形成的呢?八個字可以概括:植物成煤,生物成油。

關於生物成油,目前還存在著一定的爭議,但植物成煤則是擁有確實證據的。儘管植物成煤說已經是一種確實的科學理論,但仍有人對此表示不解,其實這也難怪,在我們看來,植物在厶亡之後只會腐爛分解,又如何能夠形成煤炭呢?

地球是一顆獨特的星球,因為它是唯一一顆已知的擁有生命的星球,地球生命的誕生大概可以追溯到35億年以前,從第一個生命在地球上出現以來,生命便在以不同的形式對地球產生著影響。生命對於地球的影響可以說是上天入地,因為生命的活動,地球大氣成分得以逐漸改變,氧氣含量提高,為生命的進一步繁育創造了條件,同樣的,因為生命的活動,地球擁有了獨一無二的地質結構。

地球上擁有金銀銅鐵等金屬礦藏,而這些物質在其它的星球上,甚至於在直徑只有幾十公里的小行星上都可以找得到,但煤炭卻是地球所獨有的,這是因為煤炭的前身並不是無機物,而是有機物。

煤炭由植物所形成,那麼為什麼現在厶亡的植物無法變為煤炭,而是會很快腐爛呢?原因有兩個,一個是時間,一個是條件。

厶亡的植物變為煤炭是需要非常非常長的時間的,當植物厶亡之後,它們首先會在地表堆積,如果你曾經去過原始森林或者看過相關的紀錄片就會知道,在森林的地表會有一層厚厚的腐殖質,這層腐殖質就是長期以來植物厶亡所累積的。當然,我並不是說這層腐殖質最終會變為煤炭,因為現在的自然環境已經與煤炭形成時期的自然環境大相徑庭了。

在遠古時期,厶亡的植物堆積在地表,在此後的地質運動中被掩埋在地下,這些被掩埋的植物在厭氧微生物的作用下會在一定程度上得到分解,形成一種碳含量較高的黑色物質,我們稱之為泥煤,這是煤炭形成的第一步。

接下來,這些泥煤會在沉降作用下被壓縮,水分逐漸減少,從而變為硬塊,這就是褐煤,隨後,在反復的地質沉降作用下,壓力進一步升高,水分進一步減少,黑色物質的碳含量進一步升高,真正的煤炭就此形成了。

這個過程是非常漫長的,短則數千萬年,長則上億年,所以我們自然無法親眼見證厶亡的植物化為煤炭。目前世界上已知的煤炭儲量,有一半以上都是在石炭紀時期形成的,這也是「石炭紀」這一名字的由來。

目前世界上所有的煤炭都形成於石炭紀到新生代第三紀這一段時期中,為什麼此後不再有煤炭產生呢?時間是一個因素,還有另一個重要因素就是條件。

前面我們說過了原始森林的地表會存在著一層腐殖質,但並不代表假以時日,這些腐殖質就可以化為煤炭,原因就在於成煤的條件已經不具備了。煤炭主要是由木本植物轉化而來的,而木本植物的核心就是木質素,在遠古時期,微生物還不具備分解木質素的能力,所以植物厶亡之後並不會很快被分解化為泥土,這才給了這些厶亡植物被掩埋化為煤炭的時間。

然而對於現在的微生物來說,分解木質素已經不是事了,所以植物厶亡後等不到被掩埋煤化,就已經腐爛殆盡了,這就是為什麼煤炭是由植物形成的,卻被列為不可再生能源。

現在我們知道了植物成煤是怎麼一回事,但還是有一些疑問,我們日常所見的煤層,有的可以達到數米厚,有些則可以厚達十幾米,而對於一些大型的露天煤礦而言,甚至可以厚達二三十米,如此厚的煤層,需要多少植物才能夠堆積而成呢?

的確,植物在被不斷擠壓化為煤炭的過程中,體積會大幅壓縮,如果一個煤層厚達幾十米,那麼它的形成將需要難以計數的大量植物。不過,這不需要擔心,因為在遠古時期,地球的植物資源是非常豐富的。

我們說了,大部分的煤炭資源形成於石炭紀,而石炭紀恰恰是一個植物種類繁多的時期,在這一時期,地球溫暖潮濕,茂密的森林分佈於地球的很多區域,石鬆類、科達類、真蕨類植物隨處可見,而這些植物都是煤炭形成的主力軍。

今天的分享到此結束。

想要獲得更多的樂趣,點擊文史范兒,關注分享不迷路。我是芝诺乌龟,等你一起樂享生活。




用戶評論
你可能會喜歡