煤层厚达1千米,绵延上千公里!世界最大煤田真的是植物形成的?

解析冷知识 2024-07-08 20:13:08

从十八世纪以来,煤炭就一直是人类的主要能源之一,它也被人们称为“黑色的金子”和“工业的食粮”,哪怕在新能源横行的21世纪,煤炭仍旧活跃在能源利用的舞台上,从未远离人类。

【煤矿】

在上个世纪时,煤炭因为和民众的生活息息相关,负责开采矿产的人被称为“煤老板”,是有钱人的代表。

但要说全世界最大的煤炭矿产在哪,那美国的阿巴拉契亚煤田就是全世界第一,其厚度达到1千米,绵延了上千公里。

那这样大的煤田真是由大量植物形成的吗?

【正在开采的阿巴拉契亚煤田】

阿巴拉契亚煤田

从空中俯视的话,阿巴拉契亚煤田就像美国陆地上的一道厚重的墨迹,因为分布的面积实在太大,美国九个州都有阿巴拉契亚煤田的位置。

它从美国的东北方向往西南一路延伸,长度大约为1200-1250千米,宽度约为50-300千米,厚度达到了500-900米,有煤炭资源的面积就几乎有29个上海市那么大。

【阿巴拉契亚煤田卫星地图】

而阿巴拉契亚煤田含煤最深的地方达到了1000米,相当于333层楼那样高!可想而知,阿巴拉契亚煤田究竟有多大。其煤炭总量更是天文数字——大约含有3168亿吨,美国每年有一半的煤炭产量都来自于这里。

【阿巴拉契亚煤田】

关键是阿巴拉契亚煤田的煤炭层几乎都在浅显的表层,不用打很深的地道就能采到,煤量高、煤质好、开采成本低,这简直就是上帝赠与美国的超大宝藏。

阿巴拉契亚煤田是怎么形成的

一般情况下,煤炭被认为是由植物千百年堆积形成的黑色腐植质,在地下经过高温高压等一系列复杂的变化形成的。

【煤炭形成的过程和条件】

当因为地壳沉积速度越快,和被埋的植物越多时,形成的煤炭层就越厚。同时也因为地壳的运动,让一部分煤炭被越埋越深,一部分煤炭则逐渐被顶出了地面表层。

而阿巴拉契亚煤田的出现正是这个原因。

专家通过测试,发现阿巴拉契亚煤田的产生可以追溯到3亿年前,当时世界大陆还是一个整体,即盘古大陆,而阿巴拉契亚煤田当时所在的位置和现在的非洲大陆非常接近。

【现在各国在盘古大陆上的位置】

非洲作为生物爆发的起源地,一些植被也逐渐向阿巴拉契亚煤田所在地扩散。

阿巴拉契亚煤田也在植被的进化迭代中,逐渐成为了一个超大的原始森林。这块土地又随着地壳的运动和推挤,一些植物的有机物便在地下形成了一层一层的煤炭层。

最后一层煤炭

可惜的是,地球上的植被数量激增,产生的氧气也相应增多。大约在2亿年前的一场极度干旱中,一道闪电直接点燃了大地上的树木,因为距离近,氧气足,这些树木成了最好的“火柴”,地球陆地上燃起了难以熄灭的大火。

【石炭纪的大火概念图】

30余年的大火,烧光了大陆上超过一半的植被,这些植物就成了最后一层煤炭形成的原材料,阿巴拉契亚煤田的煤炭堆叠也就此告一段落,而全世界超过一半的煤炭储备,也源自这一场大火。

阿巴拉契亚煤田的发现

18世纪中叶,美国还是英国殖民地时,英国人就发现了阿巴拉契亚煤田的存在,于是从1750年开始,英国人就开始对的阿巴拉契亚煤田进行了开采,开采出来的煤炭也几乎都被运到了英国本土使用。

英国人在后来很长的一段时间里,都认为殖民美国是个完全正确的选择,毕竟煤炭可是当时的硬通货。

【美国被英国殖民】

不过很快,英国的持续高压和疯狂掠夺还是引起了民众的愤恨,最后各州殖民地联合起来打响独立战争,并在1766年华盛顿发表《独立宣言》后,正式独立为美国。

阿巴拉契亚煤田的所有权自然也被美国接管,从此英国再想要煤炭就要从美国人手里购买。

而从1750年开采以来,阿巴拉契亚煤田已经供煤274年,其每年出煤的数量和质量仍旧领先世界,美国超过95%的高品质无烟煤仍旧出自于此。

【阿巴拉契亚煤田产出的煤】

此外,阿巴拉契亚煤田的地理位置优越,矿井深度不超过100米,瓦斯含量又少,煤层平整,既适合露天开采,又适合采用平硐和斜井开采,机械化高效采煤,给美国的经济带去了巨大收益,真是让各国眼馋。

后记

在煤炭的形成问题上,科学界仍然存在一些分歧,像阿巴拉契亚煤田这样的煤矿,确实是的大面积的原始森林形成的,并且煤炭的断面还能清晰地看到一些叶子、根茎的痕迹纹路。

但一些小型优质煤矿又如何解释?

为什么大面积的原始森林,最后形成的煤矿面积又远比森林面积小?并且森林随时都有新的植被长出,也有植被死亡,为何煤炭资源的却没有一直增加?

为什么煤矿不像树木一样广泛分布,而是集中在某几个地区呢……

【煤矿】

这些问题都还没有讨论出一个统一的结果,虽然石油资源代替的煤炭在能源届的“大哥”之位,但不管怎么样,在一切没有定论之前,我们还是的要节约使用煤炭这种不可再生资源。

参考资料:

【1】在这堆黑乎乎的煤团里,我发现了达尔文最讨厌之谜的谜底|史恭乐·中科院地质地球所

【2】[地理·中国]专家讲解草煤形成的原理·央视网

【3】揭秘煤炭的形成,从植物到能源的神奇转变·科普中国

【4】煤炭是怎么形成的·天山网-新疆日报

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