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为什么古代植物会变成煤炭(古代植物的遗体都变成了煤对吗)

时间:2023-12-15 11:11:07
为什么说煤是植物变成的

其实这些都是科学家的推测,还没被证实

煤是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产,一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。

在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。

煤形成的年代

在整个地质年代中,全球范围有三个成煤期:

古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。

中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。

新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。

几亿年前动植物死亡后,为什么会演变出煤和石油?

煤主要是远古时期的植物死亡后转变而来,这点在学术界没太大争议;关于石油的形成,目前有生物成油说和非生物成油说,并且涉及到阴谋论什么的,一时半会也没有定论。

煤和石油是当今世界很重要的化石燃料,化学成分都很复杂,但主要还是以碳氢化合物为主,都被认为是不可再生能源,人类能够开采和使用的煤和石油将会越来越少。

煤的形成

地球上的煤基本都源于远古植物死亡后,由于当时的微生物无法分解木质素,导致大量植物碎屑积累,很后在地质作用下又埋入地下,经过高温高压碳化,从而形成了密实的固态煤。

这个煤的形成理论基本没什么争议,因为大量证据均证明了这个观点,比如:

1、形成时间很早的煤和石油,大约在5亿年前的寒武纪时期,这也是地球生物*一次大爆发的时期。

2、世界上50%以上的煤,均形成于3亿年前的石炭纪时期,这一时期是陆地植物大量繁盛的时候,陆地森林覆盖率达到了60%,是形成煤的很佳时期。

3、在侏罗纪和白垩纪时期,出现了大量能分解木质素的细菌,所以接下来的两亿年间,煤的形成量减少。

4、世界上的煤矿,均形成于沉积岩中,与理论一致。

5、煤中含有大量有机质,与植物碳化后的成分一致。

6、在煤矿开采中,能见到很多横切面存在树木纹理,这也是很直接的植物成煤证据。

石油的形成

石油的流动性比较好,关于石油的形成,有两种说法:

(1)生物成油论

这是有关石油形成很为广泛的说法,说远古时候的生物(包括动物、浮游生物、微生物等等)死亡后沉入湖底,由于缺乏氧气,这些尸体无法彻底分解,很终被泥沙覆盖沉积起来。

然后进过数百万年的沉积,这些沉积物越来越深,压力和温度也越来越高,如果条件恰到好处,沉积物中的碳就会转变为复杂的碳氢化合物,很终生成石油和天然气,整个过程需要上千万年的时间。

(2)非生物成油论

有科学家提出,自然界中的碳可以固化为碳氢化合物,并在地质作用下可以形成石油。

关于石油的形成,生物成油论占据主导,也有很多证据的支持;但是无论那种理论正确,目前人类技术都无法大规模生成石油,所以石油是不可再生资源,一旦地球上可开采的煤和石油用完,那么人类将面临重大的能源危机。

据估计,全世界的石油还能使用大约100年,煤还能开采200年,未来人类必须找到可持续发展的能源才行,比如核能、太阳能、潮汐能等等。

远古时期长在地球表面的树木,为何现在埋在地下成了煤?

昨天看了一个煤炭形成的科普动画片,看到下边好多人评论怀疑这一说法,甚至抨击说是医生在胡说,那今天我就以我所学给大家浅显的释一下疑。首先好多人怀疑的观点主要是,认为现在有的地方发现的煤层很厚甚至几百米上千米,古代哪有这么多植物去堆积这么厚的植物层,那得多长时间,还有有的地方地下煤多难道以前就算是森林覆盖,为什么其他地方就一点没有?

回答这些疑惑之前我先给大家一个概念那就是如果地球形成时间46亿年比作一天24小时的话,煤的形成时间大概在下午几个小时内,人类在地球上诞生存在的时仅相当于接近午夜零点的那很后一秒钟,也就是一眨眼的时间。所以以人类仅有的一秒钟认知时间去怀疑过去几小时内发生在地球上的演变过程绝对是井底之蛙中的井底之蛙。这也就回答了有些网友怀疑的植物堆积的时间问题。

接下来回答网友关于煤层厚度及植物数量的问题,网友提出的几百米煤层的问题是你理解有误,几百米厚的煤层并不是全部是煤,中间必定会夹杂一定层数厚度的岩石层或煤矸石层,只是相对于岩层与煤矸石层的厚度相对几百米总的煤层厚度来说占比相对较小,干过煤矿的人都知道就算几米后的煤层中也会夹杂一层或多层一定厚度的煤矸石,岩层与煤矸石层的存在正好说明了古代植物堆积由于自然和地质变化并不是一个连续的过程,中间或许会有好长时间由于各种变化或被其他泥沙等堆积覆盖形成相应岩层,也就是煤层中的夹矸层。

接下回答网友关于植物数量的问题,煤的形成在地质年代史来说大概在二叠三叠侏罗纪等也就是距今两三亿年到几千万中间的时间。经历了地球上第三次也就是二叠纪生物大灭亡(据考证也与星体撞击地球有关,科学家近些年在南极冰层下发现了直径500公里的陨石坑,比恐龙灭绝的撞击地球的小行星直径大的多),地球上近百分之八十的生物灭亡了,地球又经历了几十万年的沉淀变化,地球气候与之前的干旱炎热变得截燃不同,形成了特别温暖湿润的雨林气候,远古裸子植物迎来了大爆发也就是各种高大的树木,下边是那个时候的树木化石

下图是现今地球上存在的那个气候遗留下来的古老植物树种

你们以前的时候更适合这些物种生长,他们得有多高大,而且之前到处是这样高大的森林。你们可以想象下恐龙生活的时代动物长那么大就知道植物有多高大茂盛了,如果不是那样从食物链的角度讲怎么能满足那样巨大体型动物的存在。

很后煤炭的形成并不是植物简单埋入地下就形成的过程,是植物根茎死亡后腐烂堆积形成腐质层,又海相陆相不断淤积的泥炭化过程深埋地下,又经过各种地质变化火山地震等泥炭在地下被压实经过地温等因素发生了一系列的物理化学变化很终形成了煤炭,这也是一个非常复杂和漫长的过程一两句话根本无法说清楚。

在这一过程中埋入地下早的形成了现在的无烟煤煤种质地坚实,含水分硫分挥发份较少价值高,后来的分别是各种烟煤煤种很年轻的是褐煤煤种,大概在几千万年前形成。

而且在这几亿年的地质作用下有的被埋入地下的煤层又被地质褶皱隆起抬出地面很终风化消失了,有的被埋入更深的地层我们目前还没有探明。近些年关于石油科学界又提出了一种新的非生物质形成学说有待进一步科学探究,但关于煤炭的形成目前科学界还没有任何怀疑学说,虽然几亿年前的地球历史不可能有人真实见过,但地质学家的推断都是有相应的地层表现岩层化石证据,通过同位素的鉴定可以大概推断他们所处的年代,并形成科学的理论学说,并不是某些不学习不读书的评论者随口就可以怀疑的。文中有关叙述不准确的地方,欢迎了解的朋友加以批评指正。

为什么一些古代树木变成了煤炭,一些却变成了硅化木?

被掩埋的生物体不一定都会形成化石。化石形成的具体条件,诸如水、温度、压力等等,这个在贵专业肯定有详细的研究,并且也不是题主这个问题的关键,我就不展开讨论了。不谈化石成因,在这里我只讨论化石形成之后的成分。

硅化木和煤其实都是植物的化石,只不过多数硅化木是以二氧化硅为主要成分的化石,煤是以碳为主要成分的化石。植物化石还有别的成分的。我曾经在一处溶洞内发现过一些树木化石,地质资料里显示那一带是二叠系、海相沉积,可我发现的化石是典型的陆生植物,并且是被子植物中相当进步的类型。很显然,这个化石是后期形成的,也许是被某次岩崩掩埋的树木。

这些化石我测试了一下,成分是碳酸钙,在树干的某些位置还能看到方解石结晶。道理很明显,被石灰岩掩埋,当然形成的化石成分是碳酸钙。相信形成硅化木的那些树,当初多半是被石英砂或硅酸盐矿物掩埋的。

煤炭的成分,主要就是碳,这意味着形成煤炭的环境,除了水、温度、压力等等各种条件以外,还有一条特别关键:周围都是碳/有机物,从而能很好地隔绝硅酸盐等无机成分的侵入。

周围都是天然的碳不太可能,但周围都是有机物是可以有的:在静水的沼泽区,由流水带来的泥沙很少,沉积物基本都是植物,树(草)A被树(草)B埋了,树(草)B又被树(草)C埋了,树(草)C被树(草)D……这样层层叠叠的植物,处于中间的那一部分,是没多少机会接触到石英砂硅酸盐碳酸盐什么,其在还原过程中形成的碳也就没机会被无机矿物替代,那只能形成一大块的碳了,也就是煤。

你可以发现只由一颗树形成的硅化木,可是你听说过只由一棵树形成的煤炭吗?其实你的问题说明本身就已经揭示了答案:“煤炭是古代植物大量死亡、沉降堆积后形成的化石能源,硅化木则是古代树木死亡后在地层里演变形成的珍贵观赏石。”注意煤炭那一句里面的“大量”二字。

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