煤是植物形成的,储量丰富,可远古地球真有那么多植物吗
煤是固体可燃有机岩 , 主要由碳、氢、氧这三种元素组成 , 它们约占有机质的95%以上 。 按照品质 , 可以分为褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤这四种 。
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煤是一种非常重要的化石能源 , 广泛应用于工业生产 。 人类很早就发现了煤的燃料用途 , 但被广泛使用却是18世纪的事了 , 那时主要燃烧煤用于驱动蒸汽机 , 这使社会产生了巨大的变革 。 此外 , 煤炭也是一种很重要的化工原料 , 经过化学加工 , 我们可以从煤炭中制取成千上万种化学产品 。
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煤在各大洲、各大岛屿都有分布 , 虽然储量丰富 , 但储量分布并不均衡 , 其中 , 中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量较丰富的国家 , 也是世界上主要的产煤国 。
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虽然煤炭在地球上的储量丰富 , 分布广泛 , 但煤炭却是一种不可再生的资源 。 之所以这样认为 , 是因为科学界普遍认为煤炭是由远古植物形成的 。 这是有证据的 , 因为人们常在煤矿的横截面上发现一些树木的纹理 , 在一些煤层中还存在着煤化的植物化石 。
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植物的遗体堆积在流动性比较小的水体(比如湖泊)中 , 遗体经过泥炭化作用或者腐泥化作用 , 会转变成泥炭或者腐泥 , 并日积月累地沉积在水体底部 。 这便是植物化煤的前期转变 , 这个过程发生于地表 。
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我们脚下的大地并非静止不动 , 而是无时无刻不在缓慢地变化 , 这种变化过程常以百万年为单位进行衡量 , 像那种短期内的地质变化则是由地震等引起的 。 经过地质运动 , 泥炭或腐泥最终被埋入地下 , 进入煤化阶段 。
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众所周知 , 越深入地下 , 温度也就越高 , 压力也就越大 。 当温度和压力达到一定条件 , 这些沉积物就会经过成岩作用 , 转变成褐煤 。 所谓的成岩作用 , 是指在一定压力和温度的影响下 , 松散的沉积物转变为沉积岩的过程 , 这种作用大多发生在几千米以内的地下岩层中 。 若温度和压力继续增加 , 褐煤还会经变质作用 , 转变成烟煤乃至无烟煤 。 其中 , 无烟煤是含碳量最高的一种煤 , 也是质量最好的一种煤 。 这里的变质作用是指岩石在受到温度、压力及化学活动性流体的作用下 , 发生矿物成分、化学成分和岩石结构与构造的变化的地质作用 。
再经过亿万年地质变迁 , 一些深埋地下的煤炭还会被搬运到地表 , 露天煤矿就是这么形成的 。
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煤炭形成的过程大家都能理解 , 需要经历一段漫长的时间 。 可这里最让大家疑惑的就是远古地球上真的有这么多植物吗?
事实上 , 远古地球真的有这么多植物 。 就算一年仅形成0.01毫米后的沉积物 , 100万年后也能形成10米后的沉积物 , 在这100万年间 , 地球上出现过一批又一批的植物 , 就算当木材用 , 也足够全人类用很多年 。 看似不可能 , 其实只要时间足够长 , 就很容易理解了 , 这便是时间的魔力 , 这就和生命的诞生一样 。
地球有45亿年的历史 , 生命诞生于30多亿年前 , 而地球上生命繁荣的标志便是发生于5亿多年前的寒武纪生命大爆发 , 而植物差不多也是在这个时候开始占领陆地 。 在那之前 , 陆地上不仅没有植物 , 也没有动物 , 生命还位于海洋之中 。
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经过地质学家长期的考察 , 在整个地质年代中 , 全球范围内主要有三个大的成煤期 。
第1个成煤期处于古生代的石炭纪和二叠纪 , 成煤植物主要是孢子植物 , 主要煤种为烟煤和无烟煤 。
第2个成煤期处于中生代的侏罗纪和白垩纪 , 成煤植物主要是裸子植物 , 主要煤种为褐煤和烟煤 。 这一时期也正是恐龙称霸地球的那段时期 。
第3个成煤期处于新生代的第三纪 , 成煤植物主要是被子植物 , 主要煤种为褐煤 , 其次为泥炭 , 还有部分年轻的烟煤 。
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