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人類創(chuàng)造的科技世界空中樓閣，其基礎就是源源不斷從自然界采集的能源，我們生活在一個完全由能源驅(qū)動的世界，其中煤炭就是重要的一次能源，全中國大大小小的煤礦超過5000個，近10年來年年產(chǎn)量均超過30億噸。 雖然我們知道化石能源的過分使用，對于地球生態(tài)環(huán)境有著一定的影響，二氧化碳的過量排放加劇溫室效應，讓全球平均氣溫顯著升高。但無可奈何煤炭、石油等在未來很長一段時間內(nèi)都將是人類賴以生存的能源，風能、太陽能、核能等等儲備量還是不夠占比太小。
那么人類如此依賴的煤炭是如何形成的？為什么可以支持人類使用如此之久？ 首先來看煤炭的形成，地球上的一次能源主要就是煤炭和石油，關于石油的形成目前仍舊有爭議，一種是生物沉積化油、另外一種是石化油。其中生物沉積化油是主流觀點，科學家認為生命演化史歷程中有大量的生物死亡，尤其還經(jīng)歷過五次生物大滅絕事件，每次都有80%以上的物種消失滅絕，大量的生物殘骸沉積擠壓最終成油。
但是有不同觀點認為，地球上的石油并非生物殘骸沉積所化，而是由石化油，也就是無機物經(jīng)過特殊的環(huán)境轉(zhuǎn)化為石油。 石油的形成尚無定論，但是煤炭的形成科學界已經(jīng)達成共識，由地球上遠古的植物殘骸經(jīng)過漫長時間的沉積過程形成，現(xiàn)在采集的煤炭多是上億年以前形成的。 地球歷經(jīng)滄海桑田，遠古時期的植物欣欣向榮的成長到死亡，一批批成長一批批倒下，大量的植物殘骸堆積掩埋，加上豐沛的雨水，最后形成泥碳上面擠壓著沼澤。隨著地質(zhì)變遷在高溫和高壓下泥炭發(fā)生轉(zhuǎn)變形成褐煤，至少還需要上億年的時間最后才形成可以開采的煤炭。
因煤炭而出名，無法被遺忘的石炭紀 科學家曾統(tǒng)計過，石炭紀時期形成的煤炭儲量占據(jù)煤炭儲量的50%以上，這是非常夸張的數(shù)據(jù)，目前我們采集的大部分煤炭幾乎都是石炭紀形成的，這個特殊的地質(zhì)時期因為煤炭而得名石炭紀。
地球生物的發(fā)展演化過程，植物和動物一樣經(jīng)歷了復雜的變遷，從簡單到復雜、從低等到高等、從水生到陸生，而就在石炭紀植物迎來了鼎盛時期。大約3.5億年前地球上溫暖潮濕，有利于植物的生長發(fā)展，陸生植物開始從沿海地帶不斷地擴張到內(nèi)陸地區(qū)，形成了大規(guī)模的石炭紀原始森林。 石炭紀時期各種植物相繼出現(xiàn)，有高大的喬木、茂密的灌木以及大量的蕨類植物，各個層次的空間都被完美的占用并利用起來。植物的繁盛時代也意味著將會有大量的植物殘骸留存，再加上溫暖潮濕的時代，植物林多數(shù)在沼澤地中。大量植物殘骸經(jīng)過時間的洗禮，最終轉(zhuǎn)化為煤炭。簡單過程就是植物殘骸-泥炭-褐煤-煙煤，科學家推測過10cm后的煙煤層就需要2米厚的褐煤形成。如果換算成植物的厚度，大約會乘上十倍以上。
煤層厚度劃分 1、薄煤層：如果在地下進行開采厚度1.3米以下，地表開采厚度3.5米以下； 2、中厚煤層：地下開采厚度在1.5-3.5米之間，地表開采厚度在3.5-10米之間； 3、厚煤層：地下開采厚度在3.5-8米之間，地表開采厚度超過10米的。 而當?shù)叵麻_采煤層厚度大于8米的就可以稱之為巨厚煤層，因此話題中所說的9米后煤層就屬于巨厚煤層，但形成這樣的煤層并不需要多高的樹木，只要數(shù)量充足就可以，需要大量的植物殘骸不斷的疊加擠壓，最終形成人類的一次能源。實際上大規(guī)模的煤層攜帶傾角也很好理解，因為地質(zhì)變化高山形成、湖泊形成、平原山谷形成，如果時間是以億年為單位，那么這些變化可能并不止一次。
較大的地質(zhì)變化意味著煤層并不會一直水平而是存在傾角，不僅僅煤層如此連地層都是如此。 總結(jié) 煤炭雖不清潔，但卻是人類非常依賴的能源，它們就是地下的黃金，大量的植物殘骸經(jīng)過漫長歲月才能形成，這也意味著煤炭的不可再生。 文/科學黑洞，圖片來源網(wǎng)絡侵刪。 |
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