100多米厚的煤层是怎么形成的？远古地球上存在这么多植物吗？

作为一种燃料，煤早在800年前就已经开始被大量使用了。随着蒸汽机的发明以及蒸汽时代的到来，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的生产力。

煤炭开采现场

在日常生活中，我们一般见到的是做好了的煤球，很难见过原生态的煤层。因此很多人对于煤的产生一直都处于一知半解的状态，无法说清楚煤炭的来源。那么煤是怎么出现的呢？是否又有100多米厚的煤层呢？

煤炭的出现

在探究煤层出现之前我们先来看看煤炭的发掘，其实煤炭的发现时间比使用要早得多。早在距今7200多年前，在新月遗址上就发现了煤炭的残骸，正是这一发现让我国成为了世界上最早使用煤炭的国家。

新月遗址一角

由于古代科学知识贫瘠、生产力的匮乏、缺乏先进的煤炭勘测设备以及勘测手段，对于煤炭的发现往往是意外之喜。古时候的人只能看到裸露在地表之上的煤炭资源，只有当煤炭裸露于地表时才能发现它才能引发起当地煤炭的开采活动。

通过与煤炭的联系日益紧密之后，人们渐渐意识到煤炭对于生活的重要性。有时候人们有意识地想要寻找这一种矿产资源，可能也会有偶尔的线索提示用于发现它们存在的空间。这些行为在我国广阔地域当中并不罕见，这类情况也常常在我国地方志以及历史记载当中有着详细的描述。

煤炭是非常重要的能源

作为煤炭大省--山西太原就曾经有过不少关于煤炭发现的记载。话说在山西太原的西山矿区，曾经有一个上山坡放羊的孩子，孩子赶着羊去吃草。由于年纪小的关系又常常爱玩闹，有一天他突然发现在有的地方竟然出现了石头着火的情况，这让这个孩子十分的感兴趣，引发了孩子的好奇心。

为了探究这个石头之所以可以着火的原因，孩子把这种可以燃烧的石头拿回家里想要仔细地进行观察。

山西是煤炭大省

随着观察的深入孩子发现这些燃烧的石头可以帮助母亲烧饭，也能够在寒冬时给自己带来温暖用来取火。就这样随着孩子捡石头行为的频繁以及对于燃烧石头的传播，越来越多的大人也加入相关行业，煤炭也逐渐被当地的人所认识所利用。

其实在50年代中期以及70年代中期时，煤炭已经被我国大量开采并且利用到生活当中了，虽然那个时候的开采技术并不成熟，但是这并不妨碍煤炭在人们心目中越来越高的位置的凸显。

露天煤炭开采

在西汉和魏晋南北朝时期，我国的产煤技术开始逐渐成熟，出现了一定规模的煤井也相当于现在的煤矿。这个时候煤炭资源开始被大量的开采，煤炭不仅作为老百姓日常生活生产的燃料，而且还被用于冶炼行业。

工人们凭借着高超的技术把煤炭做成了煤粉、煤饼，这样一来使煤炭能够更加完整的接触空气，使煤炭的使用价值得到了大大的提高。随着几千年煤炭技术的逐渐发展，我国的开采技术也得到了长足的进步，形成了具有中国古代特色的煤炭科学技术，在17世纪以前，我国的煤炭开采技术都位于世界领先地位。

古代采煤场景

与我们生活日益紧密的煤炭

很难想象，如果有一天煤炭资源全部消失不见我们生活当中再也不能使用煤炭或是怎样一个场景，现在煤炭已经成为我们生活当中必不可少的资源。

全球的供电技术虽然说随着科技的发展已经开始利用自然的风能以及水能，但是主要的燃料依旧是煤炭。现在人们的冬季取暖也依旧是靠燃烧煤炭而获得温暖的。不仅如此，煤炭还是冶金化学工业的重要原料。对于现代化工业，无论是重工业轻工业或是能源工业也具有重大影响。

煤炭可以用以供电

我国作为世界上煤炭资源最丰富的国家之一，煤炭资源不仅储量大，而且分布十分广泛，集全了所有煤炭的种类，煤炭质量优良。也因此在目前我国的能源消费当中百分之六十五以上都是煤炭资源，我国每年大体需要消耗12亿吨煤炭，煤炭资源的开发和利用在我们生活中有着重要的作用。

煤炭由于其作用也被誉为黑色的金子，推动着地方产业以及全国经济的发展，作为基础能源和重要的工业原料，煤炭有力得维系着国民经济的安全。根据调查，我们可以得知煤炭与我国的GDP贡献率。具有极强的相关性。

我国煤炭资源非常丰富

这主要是因为我国能源结构以煤为主，经济发展过程中煤炭消费巨大，所以导致经济与煤炭两者具有极强的依赖。因此在国家经济总体形势上升时期煤炭工业也呈现繁荣的趋势。

虽然如今煤炭的重要位置已经逐渐被石油所代替，但是在很长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭煤炭也将重返自己的巅峰时刻，加之科学技术的迅速发展，煤炭计划的新技术日趋成熟，煤炭必将成为人类生活生产中无可代替的能源之一。

煤炭资源当前具有不可替代性

煤层的形成

被称为黑色金子的煤炭是如此的神秘，如果我们要探究它的成因的话可以把它切成薄片放在显微镜下，通过这种切片观察可以非常清楚的看到煤炭内植物组织和构造。有时在煤层当中还有着一些类似于树干一类的东西，并且有的煤层还包裹着完整的昆虫化石。从这里我们便可以了解煤炭的形成与植物分不开联系。

煤炭是由古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化，逐渐形成的固体可燃性矿物，这一生物化学和物理化学过程是极其漫长的。

煤层

煤炭是由千百万年来植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色腐殖质。由于我们的地球处于不断变化的过程中，随着地壳的变动而不断地埋入地下。这层黑色的腐植质长期与空气隔绝，在高温高压的作用下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素形成黑色的可燃沉积岩。

因此煤矿的煤层厚薄就与地区地壳下降及植物的多少有着密切的关系。地壳下降的速度越快，植物遗骸堆积越厚煤矿的煤层就堆积得越厚。

煤层有机生成过程示意图

又由于地壳构造运动，使得原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层就被埋到了地下更深的地方，有的又被排挤到了地表，甚至露出地面被人们发现。

100米煤层

通过上面的了解，我们可以得知煤炭是源于古老的地球植物。这些植物随着时间的流逝以及灾难的到来，逐渐老死经过微生物的分解以及地壳的运动，才逐渐形成了煤层。这一过程需要耗费极长的时间，厚煤层的出现需要更长的时间以及植物残骸。

厚厚的煤层

虽然目前煤在地球上分布得十分广泛，但是根据规定厚度超过8米的煤层就可以称为特厚煤层，尽管有些区域的煤层比8米厚，但也是极少数。因为厚煤层的形成需要极多的植物残骸，那既然如此，100多米厚的煤层真的存在吗？又需要多少植物呢？

100米多厚的煤层确实是存在于这个世上的，那么这些煤层的形成与其他煤层的形成是一样的吗？特厚煤层的形成更加依赖于有利的沉积结构，充足的水资源，茂盛的植物，以及速率稳定的地壳沉降也是必不可少的条件。

茂盛的植物为特厚煤层的出现提供物质基础，只要有足够的植物残骸才让微生物进行不断的分解，并且不断的发生作用，才能够形成具有碳、氢、氧氮、等元素的煤炭或者腐泥结构。稳定的地壳沉降能够为特厚煤层的形成提供动力。

在煤化阶段需要地壳的沉降进行配合，只有地壳沉降所带来的温度和压力作用于动物残骸，才能将之前形成的氢、氧、氮、碳等腐泥结构和煤炭中的氢、氧、氮等元素不断减少保留碳元素，这样一来能够使单位体积内的碳含量逐渐增加，达到一定程度形成品质更加好的褐煤。

煤层形成不易

即使经过如此漫长的变化，此时形成的煤炭还需要进行不断地锤炼。在此基础上地壳还需要继续进行运动，此时煤所承受的温度和压力也会与日俱增，这又会导致其中含有的氢、氧、碳等元素含量继续减少，使得煤炭当中的碳含量逐步提升。

随着这种过程的持续，煤炭的密度和硬度就会因为压力的提升不断的增加，颜色也会逐渐变深，形成品质更加好的烟煤或者无烟煤。

煤层形成需要经过漫长的时间

而充足且流速不快的水能够为煤的品质带来极大的保障，水的流动性不强就会使得泥沙的碎屑沉积物很少，在这种情况下的煤层沉积物基本来自于植物。随着植物一代又一代的生长，以稳定的速度沉积、老化，第1代植物的骸骨被第2代植物海谷骸骨所掩埋，层层叠叠，经微生物作用腐烂。

从这一过程当中我们不难看出煤层的形成需要极多的植物残骸，那么远古时期的地球上是否有这么多植物来供给100多米的煤层呢？

从煤层剥落的煤炭

远古的植物

这当然是肯定的。早在远古时代地球上的植物含量极其丰富，主要可分为三个重要的成煤时期，第1个时期是古生代的石炭纪，其成煤植物的主要植物是孢子，这一种煤炭主要分为烟煤和无烟煤；第二个时期是中生代的白垩纪，成煤植物是裸子植物，主要产生褐煤和烟煤；第三时期是新生代的第3纪，成煤植物是被子植物，含量最为丰富的是褐煤，较少的是烟煤。

与其他星球不同，地球有着诸多适合生物宜居的条件存在于地球上的大气圈，水圈以及矿物圈，都是在地球这些适宜条件下形成的。凭借着地球优良环境在远古时期，地球就出现了众多的生命其中包括植物，动物以及微生物。

远古时期的地球有茂盛的植物

根据不完全统计，地质时期曾经存在过地球的生物大概有5亿到10亿种之多，虽然现在经过地球漫长的演化以及物种的弱肉强食，绝大部分生物已经灭绝了。但是风过留痕，这些生物在地球上也留下了难以磨灭的痕迹。

它们所残存的残骸常常会伴随着地球的演化、地表的沉降、风化作用以及流水侵蚀不断发生物理或化学变化，微生物的作用下变成腐泥结构或者煤炭资源天然的原料。

地球上的物种多样性

在层层叠叠植物残骸的掩埋和大自然长久的蕴藏之下，最终积累成100多米厚的煤层。