第19章 煤炭的形成
- 青少年科普知識枕邊書:植物知識全知道
- 李芙蓉
- 1378字
- 2018-12-11 13:59:18
煤炭被人們譽為黑色的金子、工業的食糧,它是18世紀以來人類世界使用的主要能源之一。煤炭是怎么形成的呢?原來,煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖在地面上堆積,形成的一層極厚的黑色的腐殖質,由于地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理和化學變化,形成的黑色可燃沉積巖。所以說,煤炭也是植物化石,只不過我們看不清其中植物體的面貌罷了。
我們可以設想一下煤炭的形成過程:在千百萬年前的地質歷史期間,由于氣候條件非常適宜,地面上生長著繁茂高大的植物,在海濱和內陸沼澤地帶,也生長著大量的植物,那時的雨量又相當充沛,當百年一遇的洪水或海嘯等自然災害降臨時,就會淹沒了草原、淹沒了大片森林,那里的大小植物就會被連根拔起,漂浮在水面上,植物根須上的泥土也會隨之被沖刷得干干凈凈,這些帶著根須和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起,順流而下,一旦被沖到淺灘、河灣就會擱淺,它們就會在那里聚集,很快這里就會形成一道屏障,把所有的漂浮物都攔在那里,而這個地方還會是下次洪水堆積植物殘骸的地方。當洪水消退后,這里就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘陵,再經過長期的地質變化,這座植物殘骸的丘陵就會逐漸地被埋入地下,最后演變成今天的煤礦。
在整個地質年代中,全球范圍內有三個大的成煤期:在古生代的石炭紀和二疊紀,成煤植物主要是孢子植物,主要煤種為煙煤和無煙煤;在中生代的侏羅紀和白堊紀,成煤植物主要是裸子植物,主要煤種為褐煤和煙煤;在新生代的第三紀,成煤植物主要是被子植物,主要煤種為褐煤,其次為泥炭,也有部分年輕煙煤。由于形成煤的環境條件、形成年代以及形成煤的植物種類等因素的不同,所以煤的種類和相應的用途也不同。一般來說,煙煤大多用于工業,無煙煤和褐煤大多用于日常生活。
除了陸地植物能形成煤以外,生活在水中的藻類植物能不能形成煤呢?近年發現,水生植物盡管個體小,植物體幼嫩,但是只要符合形成煤的條件,它們同樣也能形成煤,不過這種煤的有機物含量較低,形如石頭,所以稱它為石煤。從4億多年前陸地植物出現以前的志留紀、奧陶紀乃至遠于5億年前的寒武紀,都有石煤被發現。在陜西、浙江等地缺煤的地區,石煤是他們的主要燃料之一。有的石煤塊外形似黑泥,所以有地方把它稱作腐泥煤。
由于煤是大量陸地植物或菌藻植物高度集中、變質的產物。所以在煤里面很難找到可以鑒別植物特征的形態。可是在煤層中有一種叫作煤核的東西,有些礦工叫它為虎子石。這種特殊的石頭中卻保存著植物的組織和完好的結構形態。煤核名稱的來歷是由于它的形狀是大小不等的塊狀,有的像球狀,最先發現它的外國人把它叫作煤球。為了避免與我們北方日常生活中用的煤球相混淆,所以這里把它叫作煤核。煤核的有機質含量比石煤低得多,所以它在科學研究上雖然很有價值,但是不能當作燃料使用。它在煤礦中像攔路虎一樣阻礙煤礦的開采,這就是礦工們叫它虎子石的原因。
現在雖然煤炭的重要位置已被石油代替,但在今后相當長的一段時間內,煤炭仍是人類生產生活中的無法替代的能源之一。
知識鏈接
煤炭是地球上蘊藏量最豐富、分布地域最廣的化石燃料。它在全球的分布很不均衡,各個國家煤的儲量也很不相同。中國、美國、俄羅斯、德國是煤炭儲量豐富的國家,也是世界上主要產煤國,其中中國是世界上煤產量最高的國家。中國的煤炭資源在世界上居于前列,僅次于美國和俄羅斯。