你是不是也想過這個問題:煤是植物變的,這個說法聽著挺對,可一琢磨就犯嘀咕。你去看看露天煤礦,那煤層動不動就十幾米厚,幾十米厚的也不稀罕。
遼寧撫順的西露天礦,最厚的地方煤層有四十多米。四十米是什么概念?你站在底下往上看,跟站在十層樓底下差不多。
得有多少棵大樹擠在一起才能壓出這么厚的一層煤?地球上哪有那么多樹啊?
![]()
這個疑問不奇怪,因為很多人想這個問題的時候,腦子里的畫面是這樣的:一大片森林倒下了,然后被埋了,幾百萬年后就成了煤。要是這么簡單,那確實說不過去。
一棵大樹燒成的木炭才多厚一點?要想壓出四十米厚的煤,那得多少棵樹摞在一起?這賬怎么算都不對。
![]()
但真實情況根本不是這么回事,煤炭形成的過程跟你想象的完全不一樣。首先,我們要搞清楚一個關鍵問題:煤不是樹干變的,而是整片沼澤里的所有植物尸體一起變的。
這里面包括樹葉、樹根、樹皮、苔蘚、蕨類植物,甚至還有藻類。這些東西混在一起,一層一層地堆疊,被埋在地底下,經過幾千萬年的高溫高壓,才變成了煤。
![]()
想象一下東南亞那邊的紅樹林沼澤,或者黑龍江三江平原的濕地沼澤。那種地方一年到頭泡在水里,植物長得快,死得也快。
枯枝落葉掉進水里,水里氧氣少,細菌活動不起來,分解就特別慢。今天落一層,明天落一層,一年接一年,幾百年下來就能積攢很厚的泥炭層。現在的泥炭沼澤里,泥炭厚度達到二十多米的并不少見。
![]()
但光有這個還不夠。三十米厚的煤層,對應的是遠古時期極其特殊的條件。石炭紀聽說過吧?那是三億多年前的一個地質年代,也被叫作“煤炭大時代”。那會兒地球是什么樣子?
熱帶雨林覆蓋了現在歐亞大陸和北美的大片地區,氣候又濕又熱,二氧化碳濃度是現在的五六倍。植物在這種環境里瘋了一樣生長。
有一種叫鱗木的植物,光樹干就能長到四十多米高,根部直徑兩米多。它每一片葉子落下來都有一米多長。這種樹生長速度極快,生命周期卻只有十到十五年,死掉之后就倒進沼澤里。
![]()
那個時代的地球板塊運動很活躍。陸地頻繁下沉,海水倒灌進來,沼澤被瞬間淹沒。泥沙蓋住那些植物尸體之后,沼澤里的氧氣徹底沒了,分解過程全部中斷。等到幾萬年后海水退卻,新的沼澤又長出來,又是一片茂密的森林。
就這樣反復循環,森林長起來,被淹死,埋掉,再長起來,再被淹死。你想想看,一個循環就能形成一層泥炭,幾十次循環就疊出了幾十層。
![]()
每一層泥炭在低氧環境下被幾千米厚的沉積物壓著,水分擠出去,碳含量越來越高,最后壓縮成煤。比例大約是多少?十米厚的泥炭才能變成一米厚的煤。
撫順那四十米的煤層,對應的是四百米厚的泥炭層。這些泥炭又來自幾百次甚至上千次的森林增長和死亡循環。
![]()
科學家計算過,形成一米厚的煤,大約需要耗費十米厚的原始植物殘體。這些植物殘體堆積的時候,里面的體積百分之八十以上是水分和空隙。
所以看上去很大一坨,壓實之后就沒多少了。再加上時間的幫助,這個壓縮過程持續幾千萬年,幾乎所有能擠掉的物質全擠掉了。
![]()
德國魯爾區的煤層有上百米厚,那里的地質記錄顯示,石炭紀時期那片地區經歷了四十多次海進海退,每次都能造出一層厚實的煤層。
每一層煤背后,都是一次長達上萬年的森林生長周期。整個魯爾煤田形成用了大約兩千萬年。兩千萬年生成一百米煤,時間完全夠用。
![]()
你要說全世界有那么多種植物嗎?當年地球表面的陸地面積比現在少很多,但石炭紀的森林覆蓋率極高,幾乎每個大陸的低洼地帶都是沼澤森林。
那些森林里的植物繁殖速度驚人,一棵鱗木每年能產幾百萬顆孢子,一顆孢子長成大樹只要五六年。這種生長效率是今天熱帶雨林的好幾倍。
![]()
那些古老的煤大部分埋在地底下沒有被人挖出來。科學家估算,人類目前開采的煤炭只占地球總儲量的百分之三左右。剩下的百分之九十七還靜靜地在地下躺著。
一塊雞蛋大小的煤塊里,蘊含的植物殘骸來自幾十萬甚至上百萬片葉子。那三十米厚的煤層,對應的植物總量確實驚人,但放在上億年的時間尺度和全球范圍來看,完全合理。
![]()
煤是植物變的,三十米厚的煤層得有多少植物才能行?答案是,不需要一夜之間哪來那么多樹,只需要給了它們足夠長的時間和恰到好處的環境,地球上的植物就能造出你想象不到的厚度。
煤炭這件事說到底就是一個字:攢。一億年慢慢攢,什么奇跡都能攢出來。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.