100多米厚的煤层,到底如何形成的?远古地球上真有这么多植物?

蝉说春秋 2024-02-07 07:29:50

工业社会的发展离不开煤炭,即便如今各国都在积极开发清洁能源,但煤炭依旧是主流。

然而在开采煤炭时,我们不禁感叹,地球上居然有超过100米厚的煤层,以现代商品房每层2.8米计算,100米厚的煤层约等于一座36层的商品房,高高的矗立在你眼前,实在令人震撼不已。

煤炭真的是植物形成的吗?

煤炭占全球化石能源约67%,比例相当大,从厚度来分,1.3米以下为薄煤层,全球大多数煤矿都是薄煤层,1.3~3.5米为中厚煤层,3.5~8米为厚煤层,超过8米为特厚煤层。

按照品质区分,煤又可分为褐煤、烟煤、半无烟煤、无烟煤,以现代科学对煤进行分析后,发现煤虽然外观看似矿石,可主要成分却是碳、氢、氧等元素,更类似有机生物。

石油起源论一直争论不休,而煤的形成论在科学界却是出奇的统一,首先需要海量植物残骸,接着微生物对植物残骸进行疯狂分解,慢慢将植物残骸分解成具有碳、氢、氧氮、等元素的腐泥结构物质。

这些物质不断沉积,并且在地壳沉降过程中,外界压力和温度都会不断提纯碳元素的含量,也就是说,在漫长的岁月中,煤内部的其他元素会逐渐被去除,碳元素含量逐渐提升,类似从铁到钢的过程,都是不断去除杂质。

随着碳元素含量的提高,煤的密度和硬度会增加,颜色也会逐渐变深,品质好的则是无烟煤。

为什么全球煤矿分布不均匀?

照理说,气候温润的热带、亚热带才有足够的植物,但现在很多国家境内,明明植被稀少,却能开采出厚厚的煤层。

这是因为地球在不断变迁,人类存在的历史相对地球而言太过短暂,当煤炭沉入地下后,在地球沧海桑田的变迁过程中,地质运动会导致煤层转移。

地球上真有形成100米厚煤层的植物数量吗?

100米厚的煤层,大概需要超过2000米厚的植物残骸,地球上真有这么多植物吗?

据科学分析,地球早期陆地植物为低矮的蕨类,它们从海洋进入陆地后只能分布在水源附近,但随着不断演化,植物覆盖陆地的面积逐渐变大。

石炭纪时期,地球气候温润,裸子植物出现了,它们除了个头高大外,耐旱性能也远超蕨类植物,所以裸子植物很快从水源附近转移到内陆,并且随着剧烈的地壳运动,耐旱的裸子植物逐渐成为主流。

石炭纪的植物残骸特别丰富,占全球煤炭总量的50%以上,为全球奠定了厚实的煤炭能源基础,但这些煤的品质不高,杂质多内部有空洞,属于劣质煤。

侏罗纪时期,耐寒耐旱的银杏类和松柏类植物疯狂生长,一片片密林拔地而起,低矮处,蕨类植物也在肆意生长,一直到白垩纪中期,随着气候的剧烈变化,裸子植物和蕨类植物逐渐退出历史舞台。

被子植物疯涨的原因在于它们可以花粉种子传播繁衍,出现了跟现代植物差不多的榕树、杨树、桦树、棕榈树等。

综合而言,在动辄经过数亿年变迁的植物演化历史来讲,地球上的确存在海量的植物,并且超过100米厚的煤层,主要形成于石炭纪和二叠纪。

当时地球大陆聚集在一块,但各版块之间的挤压,释放了巨大的能量,火山不断喷发,导致二叠纪95%以上的物种都在这场灾难中死亡。

除了产生大量植物残骸外,剧烈的板块运动还把很多零零散散的煤层聚集压缩在一起,逐渐形成了厚度超过100米的巨大煤层。

从现代科学模拟系统得知,在完全复制远古地球环境的情况下,植物被埋入地下形成煤炭的时间,也要长达30万年,而如今以当下人类的开采速度,地球上的煤炭基本再挖200多年就差不多了。

在如此苛刻的形成条件及漫长的形成时间来看,要说煤炭属于不可再生能源也是一点都没错的。

并且还有个问题,原先大量碳元素被植物吸收,残骸以煤炭的形式存在于地下,这些海量碳元素也被“锁”在地下,但随着人类大量燃烧煤炭,这些碳元素得到释放后重回大气层,会提高地球平均温度,加剧温室效应。

人类文明的健康发展,离不开良好的自然环境,所以追求清洁能源是大势所趋并且势在必行。

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评论列表
  • 2024-02-13 04:48

    植物个头,怎么不编一编黄金是人脑在地下进化的

    夏至 回复:
    这个课题好,马上向中科院领导申请下拨资金。
  • 2024-02-21 18:11

    地球表示谢谢你们啊几十年就烧掉我几千万年攒的存货。[笑着哭]

蝉说春秋

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