九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
目前世界上“最大的树”叫做“雪曼将军树”,树高约83.8米,底座接近地面处最大直径11.1米,这棵树是现存相对古老的“红巨杉”树种,它的最大体积可达1487立方米,然而你可能想象不到,这样巨大的“红巨杉”在史前时代也只是小树苗而已。
煤是植物腐烂之后的“堆积物”,这一点是已经被证实的科学现象,可有时候我们发现,现在许多已经被挖掘的煤层高达几米,长度延绵几十米,这样的煤层得需要多高的树才能形成?
地球上有这么多的植物吗?许多人对煤层的形成表示有了怀疑。
那煤层到底是不是“植物腐化的堆积物”呢?接下来自然闲谈将从“三叠纪、侏罗纪、新生代”、植物大小等各个史前纪元的角度,来分析煤层形成的可能性,看了下面的科学分析,你应该会有一个新的认知概念。
现存最大的“红巨杉”体积概念目前世界上“体积最大”的植物当属红巨杉,在红巨杉里面,占据着体积第一位置的还是一颗叫做“红曼将军”的树,这颗树目前位于加利福尼亚州的一处红杉公园里面,目前已经属于世界级的保护树种。
只可惜的是这棵红杉并非是已发现的最大“单体巨树”,由于早期的乱砍乱伐,许多大型红巨杉已经消失在历史的长河里,已经消失的我们暂且不说,就以现存的“红巨杉”作为对比标准,目前这棵树测得最大体积为1487立方米。
根据体积的换算公式:长×宽×高。
那么我们目前得知的数据为体积v=1487立方米,树木是不规则形状,如果我们设得到的体积数据为一个规则形状,也就是一个长方形或者正方形,1487立方米的长宽高各是多少呢?
我们可以换算成一个大概的标准数据。
既已知体积v=1487立方米,那长宽高我们可以设为x、y、z。
最终我们得到的一个大概数据为:x=30米、y=24.8米、z=2米。
(24.8×30)×2=1488立方米。
根据以上数据,我们可得到这样一个数据,假设这棵地球现存最大的树开始演变成为煤层,那么它需要占据长30米,宽24.8米,高2米的一个面积,树木腐化之后就算面积缩小,它所占的面积也是非常可观的。
这样算起来,就是现存最大的单体巨树,一棵树也能够形成一处“小型煤层”,许多小煤层也就高两米,长度十几米的样子,或许你认为这棵“红巨杉”已经够大了,但在史前纪元,这棵红巨树也只是小树苗而已。
根据测算,这棵红巨杉的树龄约为2700年左右,然而在地球漫长的岁月里,2700年只是弹指一挥间而已,植物的生命虽然比动物要漫长许多,但同作为生命,始终会有一个“尽头所在”。
地球从单细胞生命出现至今,已经过去了几十亿年,从出现植物至今也过去了几亿年,在这漫长的岁月里,不论是植物还是动物,都已经不知道“轮换了”多少批次。
史前纪元的植物植物在地球上出现的最早时间我们可以追溯到25亿年前的“元古代”,这个时候的植物很单一,动物也很单一,植物类大多以“浮藻、多菌生物”组成,这种形态的植物在地球上一直持续近20亿年,这个时期地球的生命主要以海洋生命为主,直到4亿年前左右的“志留纪”,地球板块发生了很大的变化。
由于地球板块碰撞,海平面开始下降,陆地开始隆起,为了适应气候环境的变化,海洋里的这些藻类植物开始往陆地上发展,动物也开始进入陆地,这是陆地生命演化的最重要一步。
藻类生命演化,进入陆地之后自然不是一蹴而就的,也不可能直接从藻类植物变成参天大树,一开始进入陆地的植物是朝着蕨类植物演化的,这个过程非常缓慢,藻类植物变成蕨类植物足足花了近一亿年。
直到三亿年前的“石炭纪”,由于气候环境的变化,初始蕨类植物开始衰败,开始出现一些契叶类、种子蕨类植物,这种植物最明显的特点就是有了根茎,有了种子、花粉等特征,在后来的一亿多年,这种蕨类植物在地球上占据了庞大的陆地面积。
两亿年前的三叠纪地球出现了大规模的地壳变动,也出现了著名的第四次生命大灭绝,那个时候许多植物、动物都受到了毁灭性打击,这些蕨类植物大部分在这次的生命大灭绝里面都没有存活下来,目前在贵州赤水,还有部分现存的蕨类植物,是真正的“活化石”。
我们现在见到了大部分植物都是“裸子植物与被子植物”两种,这两种植物都是从蕨类植物里面演化而来,与蕨类植物不同的是,这两种植物演变成为了更高更大的体积,甚至完全扎根于陆地,可以从泥土里获得营养。
由于地球气候环境是不停变化的,这直接导致了目前被子植物的兴起,从“三叠纪”开始一直延续到“白垩纪、侏罗纪”等时间段,被子植物的面积越来越大,植物体积也越来越大,它们疯狂的吸收地球上的二氧化碳,之后又转化成为氧气。
曾经有一段时间,地球上的氧气含量是目前的好几倍,陆地上的植物,海洋里的浮藻都在制造氧气,加之温暖潮湿的气候条件,这种情况造成的结果就是地球上的氧气含量增加,植物体积巨大,动物的体积也巨大。
在动物界,最著名的代表就是恐龙家族,最大的恐龙甚至可以达到几十米的长度,高也是高度十几米,这是目前陆地生命远远不及的一个数据,氧气含量增加,是直接影响动物的体积的原因之一。
所以现在我们看到的煤层动则几十米、高几米的情况是可以存在的,你不要以现阶段见到的植物来衡量过去的植物覆盖率,以及植物的大小存在可能,就以现阶段加利福尼亚州的这棵“红巨杉”来说,最初发现这些红巨杉时,它并非是最大的存在,最大的红巨杉甚至可以达到一百多米,只可惜已经被“伐掉”了。
北美洲几千年来只有少部分土著人活动,人类文明也没有波及到这块大陆,这让许多古老的树种得以保留下来,但随着人类文明的发展,现在已经有许多古老树种已经消失灭绝,不得不说这是非常惋惜的。
在两亿多年前的三叠纪、侏罗纪,像“红巨杉”这种高大威猛的植物比比皆是,这些巨大的树木是后面煤层演化的重要角色,通过科学家研究,目前在世界上著名的大型煤层里面已经找到了多种证据。
如煤层面出现动物化石、这证明了地质变迁的演变,与此同时也出现了完整的“煤化植物化石”,这些都充分证明了植物“碳化”的一个过程,碳是最容易检测的一个元素,从煤里面我们可以轻易得出它形成的年代,以及其中蕴含的元素。
植物生命演变煤层的过程虽然植物的生命总体上大于动物,但植物的生命也并非是永恒的,地球的第五次生命大灭绝不仅仅只是恐龙家族走上绝路,就连植物也不能幸免,生命的食物链是一环扣一环的,植物遭殃,动物也不能幸免。
植物的生命有限定,我们把地球的时间刻度拉长,如此一亿年以来,该有多少批植物最后消亡得干干净净呢?
一批植物化为腐土,另外一批植物又迎来了新生,如此轮回千百遍,大批量的森林植物倒下,你无法想象当时的地球植物密度到一个夸张的程度,这些植物死亡之后开始腐烂,植物属于有机生物,腐烂之后的树木、树叶会从新回归为“腐殖土”。
在地球上漫长的岁月里,这些腐殖土不知道覆盖了多厚,随着时间越久,这些腐殖土开始下沉,新的腐殖土覆盖旧的腐殖土,这样一层又一层覆盖下去,最底层的腐殖土受到的压力越来越大,它在土层面会最先形成“腐泥化”状态,这是由腐殖土演变而来,这个过程会很漫长。
随着时间推移,“腐泥化”植物开始演变成为“泥炭化”状态,现在很多地方的碳都是泥碳,这种泥碳虽然可以燃烧,但可燃值非常低,而且烟雾很大,就与“烧柴火”差不多。
随着地质变迁挤压,这些泥碳会经历一个“成岩”过程,泥炭开始变成“岩碳”,这个过程需要一定的压力(泥土、岩层),之后产生一定的温度,这个过程既有物理演变,也有化学演变,过程是相当的复杂的。
植物成为腐殖土之后也可以称之为“沉积物”,这些沉积物或许不止植物树干,它有树叶、枯草亦或者其他灌木丛。
一般来说,沉积物在变成煤之前有可能会遇到压实作用、结晶作用、胶实作用、交代作用、生物化学作用、以及水合作用。
树木枯死、落叶、枯枝化成腐殖土之前,这些沉积物被一层又一层的覆盖。
仔细观察过森林沉积物的朋友应该了解,这些沉积物落到地面上是会腐烂的,这时被覆盖的沉积物里面会产生一些“厌氧细菌”,这些细菌开始对这些有机物开始分解发酵,发酵过程中会产生大量的气体。
如:牛吃草之后在胃会发酵一段时间,也会产生大量的气体,为了防止这种情况,现在的大规模养殖都会在牛的瘤胃上开一个洞,牛一共有四个胃,瘤胃只是发酵的一个胃,里面没有胃酸,只有大量的微生物群落,这就是一个发酵的过程。
这些气体在腐殖土层难以排解出来,于是这些气体会继续影响腐殖土层,使得这些沉积物里面的碳酸基变成碳酸盐,植物里面的氧化物逐渐变成硫化物,这是一个漫长的化学反应,之后这些矿物质逐渐演变,沉积、组合、压实,之后就慢慢变成煤层了。
这样说吧!就算是人,也是一堆矿物质组成,更何况是植物呢?
里面的各种碳元素、以及其他矿物质元素会融合演变。
煤只是这种矿物的总称呼,其实煤主要含碳、氢、氧这三种元素构成,但这并非说它只有这三种,其中硫化物、磷化物含量也是极高,这些矿物质都是在化学反应时复合演变组合而成的。
煤层的汇聚对于煤层的形成,很多人都存有一个疑虑,既然煤层是植物的沉积物经过物理化学反应形成,那为什么现在的煤区大多都集中在一个地方呢?如我国的煤炭资源丰富区集中在北方,南方只有云贵川少部分地区留存。
按道理说植物应该到处都有,为什么会出现这种大规模聚集的情况呢?
其实这个问题很简单,在三叠纪中期出现了不少的灾难,其中有一次叫做“卡尼期洪积事件”,这次的全球气候变化直接把恐龙推上了地球王者的宝座,同时也引发了大量的植物灭绝。
这次的“卡尼期洪积事件”足足下了一场持续百万年的雨,大量的降雨之间把地面上的沉积物全部汇聚到地势低洼处,给沉积物制造了一个快速压沉的环境,与此同时也汇聚了大量的沉积物。
之后随着几次地球板块的变化,这些沉积物逐渐被挤压进入地壳深处,沉积物的“成岩过程”得到了一个充分的作用,久而久之,就形成了我们如今看到的煤层,由于地壳变动,一些煤层也会被挤压出地表,形成了如今的“露天煤层”。
除了“卡尼期洪积事件”之外,在侏罗纪之后地球又经历了多次冰川时代,冰川时代的演化是可以助推沉积物的汇聚与成岩过程的。
主要来说,地球上的煤层主要经历了以下这些时代的演变:
1、古生代、二叠纪等时期的蕨类植物、孢子植物、占主要部分,这个时候的植物虽然不大,但胜在数量多,更新速度快,现在一些地方的泥碳、烟煤大部分都是这种植物的沉积岩演化品。
2、在三叠纪、侏罗纪这个阶段主要就是裸子植物的兴盛时期了,植物开始变得高大,沉积物的品类也越来越丰富,由于卡尼期洪积事件,这个阶段的煤层形成是最丰富的。
3、新生代裸子植物与被子植物的交替期,也是煤层形成的主要时代,只不过这个时代由于距离现在较近,形成的煤层多以褐煤、散煤为主,然点不是很高,对于煤的品质有了解的朋友应该清楚,不同地层的煤层、不同地区的煤层的热度也是不一样的,就标准煤层来说,怎么说也要达到7000大卡才行,太低的也没有什么开采价值。
我老家是山西的,在我家附近就有一种“泥煤”,这种泥煤有碳,但没什么热值,也就没有开采价值,感觉有时候还不如烧柴,煤的品质对煤层形成年代,以及形成过程有着非常严格的要求。
煤层为什么都是倾斜的?其实不止煤层是一个倾斜的,就连岩石层也是倾斜的,你如果有机会去到一些山区,你可以去寻找一些裸露的大块岩石,这些岩石的纹路也是倾斜的。
这种情况是什么原因造成的?
原来这是地壳运动造成的,地球表面的地壳并非是水平发展的,也并非是一个完整的体块,地球板块的运动都是相互穿插的。
例如在几亿年前,印度板块从印度洋中部开始朝北移动,它的倾角是朝着亚欧大陆俯冲而下,在俯冲之下挤压亚欧大陆,亚欧大陆板块的地势抬升,形成了如今的喜马拉雅山脉。
这个俯冲的角度就是倾斜的,一个板块往下,另外一个板块往上,自然就成为了一个斜角,煤层一开始受到沉积物的覆盖,之后下沉堆积,随着地壳变动进入底壳深处,这时煤层也成为了地壳的一部分,地壳抬升,煤层自然也会抬升。
这种倾斜的角度自然也就出现了,这种变化是地球的自然演变,是缓慢而漫长的,例如据科学家预测,现在的日本陆地与印度洋板块已经开始挤压,这直接造成了日本多地震的原因。
或许随着时间的推移,日本陆地有一天会下滑进入太平洋海沟,紧接着俯冲太平洋板块,太平洋板块被抬升,那个时候太平洋北部也会出现一块小陆地吧!
两者斜角俯冲之下,出现倾斜不足为怪,目前地球上所有的地质层都是这种情况,只要仔细观察就会得到结论。
最后:
煤层是植物沉积物的演变,这一点是毋庸置疑的,沉积物的演变过程是一个“沉岩过程”,这个过程有多种可能,列如解决作用、化学生物作用、以及压实作用等等,不同作用下沉积物我们得到的煤层也不尽相同。
在三叠纪与侏罗纪,以及后来的新生代等等,这几个时代的植物高大茂盛,它们枯萎之后的沉积物量是非常巨大的,别以为没有这样的植物,在现如今氧气含量如此稀少的时代,我们都还能发现百米高的“红巨杉”,那么在三叠纪事情,为什么不可能出现更加巨大的树木呢?
而且根据现阶段发现的植物化石来看,当初的确存在着更加巨大的植物,就比如蕨类植物,发现的化石体积比现如今存在的蕨类还要大几倍,其他植物也是如此。
在如此丰富的沉积物面前,出现几米高的煤成简直就是小儿科,别忘记了,仅仅只是一棵红巨杉,它就有1478立方米的体积,如果有无数这种红巨杉呢?
对于煤层的形成,你有什么见解?不妨讨论讨论。
九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为啥都带倾角?
煤就是植物变的,当然这个植物不只是高大的乔木,当然还可能来自灌木的木本与草本植物,它们吸收大地的养分和水分,结合阳光固化了大气层中的碳,变成了复杂的有机物,最后在漫长的地质化学作用中变成了煤炭!
植物到底会经历什么样的过程,才能变成煤炭?
石油是无机成因还是有机成因到现在还在扯皮中,尽管石油的有机成因已经成为主流说法,但由于石油和史前有机物相差实在太大,因此怀疑的人还不在少数,甚至还包括极少数科学家!
但煤炭的成因很早就形成共识了,道理很简单,我们可以在煤炭中发现煤化的植物化石,不只是化石,而是煤化的化石,从这个角度来看,煤炭就是植物变的,这个科学道理连肉眼都可以分辨!成煤的两个阶段:
第一阶段是泥炭化阶段
这个阶段是在常温与常压下,堆积在停滞水体中的植物经过腐泥作用或者泥炭化作用,变成腐泥或者泥炭的阶段,这个阶段的植物已经经过分解和化合,最后才形成泥炭或者腐泥,此时的泥炭和腐泥含有大量的腐殖酸,和原来的植物成分上已经有了很大的不同!
西伯利亚苔原或者欧洲很多沼泽都有泥炭层,从很久以前起泥炭沼泽附近的居民都知道可以作为燃料使用,因此很多当地居民有将泥炭掘回家当过冬的燃料!
可做燃料的泥炭
这些泥炭沼泽的PH值很低,所以欧洲沼泽发现过很多沼泽木乃伊,比如著名的图伦男子!而2020年发生的北极圈内火灾,也烧到了泥炭层,这个类似于煤层燃烧的火灾,可以在地下潜伏燃烧很久,一直到某个时刻露头重新形成大火!
泥炭沼泽木乃伊
泥炭层发生的大火
第二阶段是煤化阶段
这个阶段是泥炭或者腐泥因地质变动被深埋时,由于压力的作用,经过成岩过程转化成褐煤,当温度和压力继续身高时会转变成烟煤和无烟煤,这个阶段以物理化学变化为主,这个阶段也称煤化作用。
褐煤中的植物残片
泥炭:褐煤﹑烟煤﹑无烟煤﹑超无烟煤
腐泥:腐泥褐煤﹑腐泥烟煤﹑腐泥无烟煤和腐泥超无烟煤
煤炭
其中煤化作用包括成岩和变质作用两个过程,前者主要以压力为主,泥炭会在压力作用下紧实,会经历脱水、固结成为褐煤;后者则主要以温度为主,在压力辅助下,褐煤转变成烟煤和无烟煤直至超无烟煤,变质作用继续会形成半石墨和石墨!
1、煤炭的成煤作用是一个脱氧脱氢,芳构化秩序化的过程,也是一个富集有机质的沉积岩,比如在在泥炭和软褐煤阶段主要的生物化学反应是成煤原始物质形成腐殖酸。
2、硬褐煤阶段,已形成的腐殖酸逐渐失去羟基(-OH)和羧基(-COOH)等官能团,转变为腐殖质!
3、低煤化阶段煤中的芳环层很小,而且是随机分布的,是由大量富氢官能团、富氧桥以及脂肪族侧链支撑和联结;
4、煤化过程中,芳环层逐渐脱去羧基(-COOH)、羟基(-OH)、甲氧基(-OCH 3 )以及羰基等官能团,同时芳环层逐步增大,镜质体反射率也随之增高,所以煤炭闪闪发亮就是这个原因
笔者老家就有一处还没有煤化的褐煤露头点,原本以为会成为煤矿大肆开采,结果经过评估后认为没有开采价值,据说有几个原因,首先是煤化不够,其次是灰分太高,简单的说就是夹杂了石头太多了!
煤层
植物变成煤炭的比例大概是多少?也就是多少植物能变成多少煤炭?
煤炭中除了烟煤和无烟煤等区别外,灰分比例是煤炭等级的重要指标,最好的煤灰分比例很低,可以低至1%,如果灰分比例高于40%,那么就无法称之为煤了,只能叫炭质泥岩,或者高碳泥岩。
植物状态到煤炭状态的比例很难评估,不过我们可以从几个侧面来看看大概是多少交换比:
从燃烧值和密度比例可以做个简单的比较,标准煤的热值为2.93×10^7焦/千克,木材的热值取1.26×10^7焦/千克,标准煤是木材的2.33倍,而煤炭的密度差异比较大,褐煤相对密度小于1.3吨/立方米,烟煤为1.3~1.4吨/立方米,无烟煤为1.4~1.9吨/立方米,我们取值1.5吨/立方米,木材密密度跨度从0.35~0.95吨/立方米,我们取值0.5吨/立方米
那么两者总差距大约为7倍,也就是一立方米煤炭至少需要7立方米木材来转换,而且还不包括转换过程中的损失,那么从本案中9米厚煤层至少也需要63米厚的木材堆积腐化后才能形成,看起来是一个好恐怖的数字不是吗?
但其实这并没有什么,我们在森林中步行时会发现有一个非常厚的腐殖质层,这一层就是森林中大量的落叶和枯枝等形成,而煤炭需要从能形成泥炭的地方开始,这些区域营养丰富,水分充足,而且时间可以是百万年的加持,所以原材料并不是什么大问题!
煤炭形成后的地质运动
泥炭沼泽都是水平沉积的,但成煤后的煤层大都是倾斜,当然也不排除水平煤层,这和成煤后的地质运动是有关的,我们知道普通的地面都会因多种因素沉降,而地球在长期的演化中出现一些变化也是非常正常事情!
毕竟只有在完全没有干扰的情况下才会形成水平煤层!
九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
煤是植物埋在地上形成的。
我是支持这个说法的。除了地质科学家们在煤里发现树叶外,媒在未被损坏原形竟止壮态时。能看到树杆的形奘,继便经历了从运输到加工的过程中。只要仔细观察。任然可以看见树杆的纹路。至于优良煤层几十米厚,也有它的道理?因为古代地球植物环境与今天是不同的。它没有被人类破坏。非常旺盛。高大的树林普遍性的生存。当地壳运动掩埋时。有些地方一次被埋的很深。然后又继续生长。在通过地壳运动而再次掩埋。就会形成层极煤。继一层煤一层土石。但也有一些森林所在位子特殊。地壳一次运动不会将树木埋的很深。结果一次又一次的从生长到掩埋,而未形成层极煤。而是特大煤矿。更重要的是。越是地壳活动平凡的地方。植物更有利生长。形成高大树木林。从而形成数十米的煤层。比如露天煤矿。挖地三尺就能见到煤。这也推翻了所为煤必需深埋的说法。
在现实生活中。也有很多事实来说明煤和一部份天然气是植物形成的。比如我们这里原来有个砖厂。老板就用堆放仅仅存放二十几年的垃圾当榞料。烧砖。他将垃圾与土混在一起做成砖。一开始只用木村和煤将其引烧。就不再用煤。由于砖里混合作垃圾。它自身的能量继续燃烧。将砖烧成火砖。那么为什么老板要用垃圾作榞料呢?就是因为垃圾里含有木材。在堆放过程中半腐蚀。一部份化成天烧气。被垃圾管理人员抽出燃烧掉。一免发生爆炸。而另一部份能量保留下来形成可燃物。这个道理和煤的形成是一个道理。只是垃圾中的植物比交小。不能像森林一样形成煤矿。但垃圾并没深埋。因此。那些说植树必需深埋否则会腐蚀到无法形成煤。是没有道理的。因为植物堆放在一起。遇湿发孝后。产生热量。当热量将水份蒸发掉就会停止腐蚀。从而不至让植物完全因腐蚀而完全分解。我们用植物烧炭其实也是这个道理。
九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
前面朋友对这个问题已经有了很好的回答,这里就简单归纳一下。
首先,煤都是植物尸体变成的。这一点已经毋庸置疑,是全世界所有科学家或生物学家的共识,也有足够的证据。这些证据包括分析煤的成分和植物成分,它们都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成;在成煤或者尚未成煤正在成煤的矿藏中,都有植物留下的各种化石或尚未变成化石的证据。
当然这种变化不是几年几十年几百年变成的,而是经过亿万年的地质沉降和变迁形成的。根据科学研究,地球成煤期主要有三大年代。
一个是古生代的石炭纪和二叠纪,也就是距今约3.6亿年到2.9亿年这段时间,总长约7000万年。那时的气候温暖潮湿,大地遍布沼泽,陆地出现了大规模森林,主要是孢子植物,形成的煤种主要为烟煤和无烟煤。
二是中生代的侏罗纪和白垩纪,也就是约2亿年前到6600万年前这段时间,总时长约1.34亿年。这段时间的植物主要是裸子植物,形成的煤层主要为烟煤和褐煤。
三是新生代的第三纪,也就是约距今6500万年前到260万年前,总时长约6240万年。这段时间的植物主要是被子植物,形成的煤层主要为褐煤和泥炭,还有部分年轻烟煤。
从以上成煤期可以看出,煤炭的形成是一个长期过程,时间越长煤炭的质量才越好,最短时间也有几百万年,但得到的是还没有形成煤的泥炭。
其次,煤层的厚度与树木高低无关9米厚的煤层或更厚的煤层,与树木高低完全没有关系,而是与古代成煤时期的植物多少有关系。9米厚的煤层根本不算什么,全球最大煤田是位于美国东部的阿巴拉契亚煤田,延伸总长度达1250千米,宽度达到300千米,煤层厚度达到500~900米,分布面积达18万平方千米,总储量约3107亿吨。
中国是世界上煤炭产量最大的国家,据2020年数据,产量达39.02亿吨,占世界总产量的51%,印度、印尼、美国、澳大利亚名列第二到第五位。但中国煤田没有老美的大,最大最厚的煤田为内蒙古胜利煤田,总长约45千米,宽约15千米,探明的总储量为159.32亿吨,煤层厚度一般在200米以上,最厚处达到400米。
所以,煤层厚度完全与植物的高度无关,而是与植物尸体的数量以及堆积厚度密切相关。很多朋友或许会疑惑,怎么会有这么多植物,堆积这么厚形成煤层呢?
如果按照我们现在的地球样子,当然很难形成这样大的煤层了,这是因为有了人类以后,大自然完全被破坏了。而在远古时期,气候温润,植物自由自在的生长,陆地几乎都被森林植物覆盖,每一个成煤期又经历数千万年甚至上亿年的新老更替,这些森林一代一代死亡后形成的腐殖质积累,堆积起来当然就很厚了。
所谓成规模煤层都带有倾角,这个说法并不准确自然形成煤层完全水平状本来就不可能存在,但大致水平的煤层还是很多的。煤层之所以都有一定的倾斜甚至倾斜角度很大,是因为这些煤层都经历了数千万年乃至数亿年的地质变迁,地质沉降等板块变化和造山运动,让这些煤层随着地质变化,这是很正常的。不要说煤层,就是任何一个矿藏和岩石层都是一样的。
煤炭是不可再生资源,要合理开发利用植物遗体要变成煤炭,需要经过复杂的地质变化。首先在地表常温常压下,植物遗体堆积在停滞的死水中或沼泽中,经过泥炭化或腐泥化作用,渐渐变成泥炭或腐泥;然后随着地质变迁,盆地基底下沉到地下深处,经过成岩作用转化为褐煤;随着地层深处压力和温度的逐渐增高,经过长期转化才逐渐变成泥炭-褐煤-烟煤至无烟煤。
这个过程最短需要数百万年,甚至数千万年乃至数亿年,时间越短的煤层质量和效能就越差。人类经过数千年,尤其是工业化以来的数百年,对自然资源的破坏性掠夺,已经不可能形成远古时期那种成煤条件了,人类也没有几亿年的时间来等待新的煤层形成了,因此现有的煤炭资源,挖出一些就少一些,是不可再生资源。
经过几百年肆意无序开发,煤炭资源越来越枯竭,而且煤炭的直接燃烧获取的经济效能极低,且污染大,是导致温室效应的主要来源。因此,如何合理开发利用煤炭资源,已经成为世界各国的重要课题。
减少煤炭资源的浪费和消耗,主要有两大途径:一是尽量开发利用环保新能源,替代煤炭等化石燃料。如利用风能、水电、太阳能、核能等清洁能源,都将越来越多地替代化石能源;二是深加工转化利用煤炭资源,如通过炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等工艺,拓展煤炭的用途,或让其转变为更高效清洁的能源。
就简单说这些,不知说清楚了没有?欢迎讨论,感谢阅读。
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九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
我感觉真正的答案也许永远不知道,都是根据自己的知识在猜测。
我也根据我学到的知识,猜一下吧,9米的煤层,不是一片树木长多高,而是一大片树木自然状态下生长死亡,反复N次堆积如山也许其厚度有几十米甚至有上百米,几百米。在高温高压下。一般都是地震,火山爆发等特别的地质运动造成的。因为煤里我看到了树杆,树叶,所以对煤的形成是植物深信不疑。倾角的问题可能就是地壳运动造成的。
当然具体形成的过程也许可以通过做试验来找到答案,但是没有必要。我们只要珍惜大自然给我们的宝贵财富就行了。充分利用煤炭资源为我们人类服务。有些问题我们到现在也没有搞清楚,比如煤层为什么和矿产资源一样构成?边界为什么这样清晰,等等问题。都给我们留下了想象空间。真正的形成原因可能我们人类永远也不会知道答案。就和石油一样,原来说石油是动物死了以后形成的。这个我有点疑问的。动物死亡很快就会腐烂的,短时间的地震等自然现象造成的动物死亡要形成石油,要多少动物,那可不是一点半点的,也要堆积如山呀。这个情况让人难以想象。就是像恐龙这样的大型动物一个排着一个一起死,也不会形成这么多的石油呀,这么多的动物他们能活吗,吃什么呀?即使是有这个可能,那要多长时间形成石油呀要经过多少次的地震让动物大规模的死亡啊!所以9米厚的煤层,真正形成原因,过程也许这个迷,现在还破解不了。也许人类再过几百年,几千年才知道真正的原因。
九米厚的煤层是多高的树木变成的?成规模的煤层为什么都带倾角?
形成煤是一种偶然,一棵大树也许成不了煤,一根小树枝可能形成煤,煤肯定是植物形成的。
形成煤的植物体必须在短时埋在水下或土下,同时必与氧气隔离,否则会被氧化掉,泡在水里或埋在泥里就会长时保存并慢慢碳化例如乌木,没埋在水下就会氧化:如农村埋人的棺材,几十年后就没了。
埋在水或土下的,由长时间地质运动,这些被埋的植物卷入地壳里,被地壳高温熔化,地下高温熔液中乱流,当同一温度的情况下,由于物质不一样,熔点一不样,大家知道碳熔点3000度,当此时熔液温度低于3000度时。碳就凝固了,而其他的就流走了,如果此温度长时间变化不大,该处煤层就厚。如果该地温度变快。煤层就薄,后来由于地质有的被推向地面,有的埋得很深,长时处于高温高压的煤是最好的。无烟,燃烧质高,在采煤时里面的瓦斯气(天然气)就是树油脂被高蒸发所产生的。其它矿石也这样形成的!
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