• 首页>
  • 科学探索>
  • 厚达数百米的煤层,是如何形成的,难道全来源于动植物尸骸?

厚达数百米的煤层,是如何形成的,难道全来源于动植物尸骸?

2025-02-18 12:02:23阅读量:20 字体:

能源是人类社会发展的基础,煤炭作为一种化石能源,最早的开采记录可以追溯到几千年前的中国古代和古罗马帝国。

随着蒸汽机的发明和工业革命的到来,煤炭开始广泛地作为工业生产的燃料使用,至今煤炭和天然气以及石油仍然是使用最多的三大化石能源。

和木材相比,煤炭能够产出更高的能量,产能比更加优秀,虽然煤炭带来的环境污染比较大,但在现代化工业,尤其是发电和冶炼方面,煤炭目前依然是不可替代的生产材料。

古代科学知识匮乏,生产力贫瘠,没有完备的煤炭勘测手段以及先进的勘测设施,只能看到裸露在地表的煤炭资源,通过露天开采的方式进行成产生产活动,18世纪后期,英国正值工业革命,为了供给生产能源,英国逐渐发展出了地下煤层的开采技术,并在19世纪和20世纪得到推进。

露天煤层在今天已经不再多见,一方面是裸露的煤层需要一定的自然条件才能保存在地表,另一方面则是人为的大规模开采。

厚达数百米的煤层,是如何形成的,难道全来源于动植物尸骸?

采矿的方式有很多种,具体使用哪一种则是由煤层厚度和地质结构决定的,一般来说相对于靠近地表,深度小于55米的煤层可以采用露天开采的方式,而电铲则是露天采煤最经济的开采工具。

它的一端带有两个硬质合金钻头的旋转鼓,开采时两个旋转鼓沿煤层像剥洋葱一样切割开,非常方便并且成本较低。

大于55米深度的煤层就要采用深开采方式,当深度超过90米时,开采就更加复杂,一般只有下面的煤层足够丰富时才会决定开采,不过也有一些特例,会在地下300米到460米的煤层中依然使用露天开采的方式。

这样的煤层首先煤量丰富,其次地下的地质结构稳定,煤层分布也十分清晰,允许大型器械进行深度开采挖掘,挖机会向下环绕开路,使煤层上方形成一个大坑,运输的煤车就会通过四周开采出来的道路螺旋行进。

有的煤层可以达到数百米的厚度,这些煤层是怎么形成的呢?

现代主流观点认为,远古植物在地层的压力下,其它元素逐渐消失,留下了稳定的碳元素,最终形成了煤炭,那么远古地球上又是如何沉积了百米的植物?

煤炭形成的原因较为复杂,不同地区以及不同年代的煤炭形成过程也大不相同,不过总的来说可以分为两个阶段。


第一个阶段可以称之为泥炭化阶段,这一阶段微生物起到了重要的作用,它可以分解各种动植物残骸,大量的植物落败或死亡后,就会被地面和地下的微生物不断分解,产生腐殖化凝胶化等合成作用,这一过程中就把动植物的遗骸便变成了富含碳、氧、氢等多元素的泥炭。

第二阶段则是煤化阶段,在第一阶段形成的泥碳会继续变化,我们都知道,地球的板块并不是始终稳定不动,而是每隔一段漫长的时间就会有一次巨大的变动,至于小型的地壳沉降更是屡见不鲜,每次地壳沉降都会将地面的各种物质带入到更深的地底。

泥炭中的各种元素也会随着地壳沉降,地下的高温与高压会将氢、氧等元素逐渐清理出去,使碳元素的含量不断升高。

直到碳元素的含量达到阈值时,就会形成褐煤,褐煤只是炼化程度特别低的煤,因为还有其他元素的大量残留,只有地壳进一步沉降,带来更高的压力和温度,煤的质量才会越来越高。


由此可以看出来煤层的厚度主要由植物沉积的多少决定,特厚的煤层就需要更大量的植物。

在三亿多年前的石炭纪至三叠纪期间,地球的气候整体比较温暖湿润,因此这一时期的植物非常茂盛,并且枝干也十分高大,当时的地球植物生长环境主要以藻类植物和菌类植物为主,而这些都为植物变成泥炭提供了有利因素。

二叠纪时,地球正处于板块活跃时期,所有的大陆都连在了一起。

不久之后,各大陆之间的挤压超过了极限,导致了大规模的火山喷发,引起了二叠纪末生物大灭绝,大量动植物被埋入火山灰下,同时强烈的火山运动也让地层中的零散的煤层挤压到了一起,最终形成了当今我们看到的百米煤层。

可以说石炭纪的百米煤层,是天时地利的结果,从寒武纪开始往后5亿多年的时间里,也只有石炭纪的煤层最为丰富,不过这样的资源终归是有限的,总有一天地球上的能源会满足不了人类的需求,只有尽快掌握可控核聚变技术才是长远的选择。

推荐阅读

  • 天水麻辣烫大叔辟谣网售调料包 天水麻辣烫为什么火了

    天水麻辣烫大叔辟谣网售调料包 天水麻辣烫为什么火了

    就在4月5日的时候,甘肃天水的麻辣烫大叔在社交媒体上发表了相应的视频,在视频当中明确的说明了自家的麻辣烫并没有向外提供任何的配方以及调料包,网络当中所售卖的这些调料包都和本店没有任何的关联,大家在购买...

    阅读: 2226

  • 国际空间站电池掉下来砸穿房屋 为什么国际空间站电池会掉落

    国际空间站电池掉下来砸穿房屋 为什么国际空间站电池会掉落

    根据目前所得到的消息,在4月5日的时候出现了一个国际空间站电池坠落损坏房屋的话题,这个话题引发了众多人的关注。根据相关的报道,美国佛罗里达州的一位居民透露,在3月8日的时候有一个金属圆柱体突然穿透了他...

    阅读: 1946

  • 属牛人出生在什么时辰好(子时)

    属牛人出生在什么时辰好(子时)

    属牛人的命运受到出生时辰的影响,根据中国传统占星术,有三个特定时辰的属牛人会享有一生衣食无忧、福禄双全的好运。这三个时辰分别是子时(23:00-01:00)、午时(11:00-13:00)和酉时(17...

    阅读: 853

  • 牛不能和什么属相结婚(鼠)

    牛不能和什么属相结婚(鼠)

    属鼠、属羊、属马、属猴。生肖牛,代表着坚韧、踏实和稳定,他们通常以情感深沉和负责任而著称。然而,并非所有属相都与牛相得益彰,这些属相可能会与牛产生不和谐的关系,不宜成为夫妻。1、属鼠牛和鼠的组合可能会...

    阅读: 2262

  • 生肖鼠不能和哪些属相做夫妻(马)

    生肖鼠不能和哪些属相做夫妻(马)

    生肖马、生肖羊、生肖猴。生肖鼠作为十二生肖中的第一位,代表着机智、聪明和勤劳。然而,根据中国传统文化中的一种说法,生肖鼠的人与这些属相不宜成婚,因为他们在命运上可能会面临更多的挑战和困难。一、生肖鼠的...

    阅读: 809

  • 生肖蛇不能和哪些属相结婚(鼠)

    生肖蛇不能和哪些属相结婚(鼠)

    属鼠、属马、属猴、属猪。生肖蛇在传统占星术中被认为与这些生肖结合时会引发纷争和磨难,甚至被称为四不合”的伴侣。1、属鼠:勾心斗角,难以和谐生肖蛇和属鼠的结合往往充满了勾心斗角和矛盾。蛇通常...

    阅读: 799

  • 越老越幸运的五大生肖是什么(龙)

    越老越幸运的五大生肖是什么(龙)

    生肖龙、生肖马、生肖猴、生肖蛇、生肖羊。随着岁月的积淀,人们对晚年的时光更加珍惜。然而,在十二生肖中,这五个生肖被认为是越老越幸运、晚年福气满堂的代表。1. 生肖龙龙,被誉为"祥瑞宝典&qu...

    阅读: 419

  • 陶谦为什么要把徐州让给刘备(对自身和家族的考量)

    陶谦为什么要把徐州让给刘备(对自身和家族的考量)

    陶谦将徐州让给刘备的决定,既是基于对自身和家族的考量,也是基于对刘备的信任和对徐州百姓的责任。在东汉末年的乱世中,各地群雄并起,争夺领土势如水火。在这混乱的时代,如何保全自身和家族,成为地方官员们考虑...

    阅读: 1697

  • 荆轲刺秦王失败的原因是什么(过高估计自身的能力)

    荆轲刺秦王失败的原因是什么(过高估计自身的能力)

    荆轲刺秦王的失败在于过高估计自身的能力又低估了秦王的能力。公元前227年,秦国成功地消灭了赵国,兵锋直指燕国。警报传来,燕王喜惊恐万分,但面对强大的秦军摆出的攻势,却无计可施。燕太子丹献出了孤注一掷的...

    阅读: 504

  • 朱元璋为何收了那么多义子(培养自己的势力)

    朱元璋为何收了那么多义子(培养自己的势力)

    在中国历史上,收养义子是一种常见的政治手段,尤其在朱元璋时代,这一做法达到了顶峰。作为明朝开国皇帝,朱元璋一生中收养了二十多个义子,这些义子的存在不仅成为了他的亲信,也是他为了巩固自己政治地位所采取的...

    阅读: 2323

热门文章