人類的科技得以進步，是因為發現了一個又一個深藏于地下的能源，在石油走上人生巅峰之前，一直屹立在神壇之上的正是“黑乎乎”的煤炭。而随着探測手段的發展，人們發現某些地區煤炭的厚度遠超我們的想象，存在不少巨厚煤層。

煤炭

那麼，九米厚的煤層是由多高的樹木變成的呢？成規模的煤層為啥都帶有傾角？接下來，就讓我們走進能源儲備的輝煌時代去看看，煤到底是如何形成的。

每當讨論煤炭是如何形成的時候，總是會掀起一番論戰。在諸多理論當中，大部分人認為煤炭的形成與植物有關，廣袤的原始森林就是煤炭形成前必備的原材料。

茂盛的森林

這時我們就不得不提到一個時期，也就是石炭紀。石炭紀的植物發育的空前繁盛，因為那時的地殼運動十分活躍，導緻氣候變得溫暖濕潤，非常适宜植物生長。石炭紀的起始時間大約是3.6億年前，延續了7000多萬年。

石炭紀的森林景觀

那時的原始森林比咱們想象的還要茂盛，不僅擁有各種高大的喬木，還有各種各樣的灌木和種子蕨類的植物。在成規模的森林腳下，分布着大量的沼澤。

以當時裸子植物當中的科達樹為例，這種樹的高度可以達到50米，可以說是真正的“參天大樹”了，咱們現在看到的銀杏樹和松柏樹都被認為是科達樹的後代。

憑想象複原的科達樹

那麼，像厚度達到九米的巨厚煤層，是否就是科達樹這類幾十米高的樹木變成的呢？

實際上，煤層的厚度與樹木的高度沒什麼太大的關系，畢竟樹木變成煤的時候可不是直挺挺得像生長在地上一樣，豎着排列在一起。所以，許多人将樹木的高度等同于煤層的厚度未免将煤炭的形成想得太簡單了，要知道，根據目前的研究成果來看，煤炭的形成受多方面因素的影響。

首先就是堆積作用。當大批的森林死亡之後，它們的枝幹會在地表堆積。有些堆積未受到流水的搬運，就稱為原地堆積。

中國大部分煤炭資源就形成于石炭紀晚期，當時許多來自西部高原地區的植物遺體順着水來到了淺海的灘塗和低窪地帶，堆積在了一起。

植物遺骸的堆積

其次是生物作用，這裡的生物指的就是微生物，它們會寄生在植物的遺體當中進一步分解這些遺體，讓其最終形成泥炭或者腐泥。

研究顯示煤中的含碳量明顯高于植物和泥炭，含氧則較低，在植物轉變過程中多餘的氧被微生物吸收重新利用，從而使煤的含碳量進一步提高，而植物纖維在這一過程中發生的生物化學反應主要有：CHO＋O2=CO2＋H2O（氧氣充足）等。

微生物的分解

最後就是化學作用了，微生物産生的化合物會對植物的遺體進一步分解，再合成新的化合物。這一現象一般發生在煤炭形成的中期，由泥炭、腐泥轉變成褐煤的時候，經過脫水作用後，褐煤會在高溫、高壓的情況下繼續演變，最終變成煙煤或者無煙煤。

煤炭的形成過程

此外還有物理作用，也就是咱們前文中講到的被流水或者其他因素搬運的植物，它們會在河流的下遊聚集，最終堆積下來形成沼澤。在這個情況下，會對泥炭施加壓力，導緻煤層進一步壓緊。

沼澤

總的來說煤層是在多種作用的影響下形成的，而現在人們根據開采的需求，将煤層的厚度分為了5個等級。

其中0.3到0.5米是極薄煤層、0.5米到1.3米是薄煤層、1.3米到3.5米為中厚煤層、3.5米到8.0米為厚煤層，大于8米的為巨厚煤層。

當然，這之中也有人将40米以上的煤層當做超厚煤層，這些超厚煤層在世界範圍内還是有存在的。

資料顯示澳大利亞的吉普斯蘭盆地的煤層總厚700多米，單層煤厚230米；加拿大哈溪煤田二号露天區煤厚510米；我國勝利煤田勝利東二号露天煤礦6煤層厚 244.7米，3個煤層在聚煤中心區近于合并，煤層最厚處達 320.65米。

超厚煤層廣泛存在

值得一提的是，不少人都發現成規模的煤層都帶有傾角，這個傾角又是如何形成的呢？

煤層傾角與大傾角煤層開采

咱們在上文中介紹影響煤炭形成的因素時，提到植物的遺體會在堆積的過程中不斷被擠壓，漸漸被壓實。而這個擠壓并不是隻因為重力，從上至下的，由于它們越深入地下，就會受到地殼運動的影響。

因此，煤層傾角實際上是煤層的平面與水平面的夾角，這種夾角的大小并不是統一的，不同地區有不一樣的表現。

具體可以分為緩傾斜煤層、斜傾斜煤層和急傾斜煤層，而這之中傾角在35°到55°的煤層就已經屬于大傾角煤層了。

煤層傾角

成規模的煤層一般都會受到輪番的擠壓，比如咱們上文中說到的8米以上的煤層，就是在經年累月的堆積和擠壓當中形成的，至于超厚煤層經曆過的成煤期可能更多。

一般認為全球經曆了三個成煤期，除了咱們上文中說的石炭紀以外，還有侏羅紀以及新生代的第三紀。許多被選中的“幸運之子”，可能在這三個階段當中都受到了補給。

煤炭的形成可能經曆了多個時代的累積

值得一提的是，傾角越大的煤層開采越困難，像我國的大傾角煤層主要集中在重慶、雲南、新疆、甘肅、甯夏等地區。

不過按照咱們先易後難的規劃，大傾角煤層的開采已經開始實施了，隻是技術創新方面依舊受一定的限制。

大傾角煤層開發技術

總之，在資源有限的情況下，不管是傾角大的煤層還是巨厚煤層，技術工人都會想辦法去攻克的。不過在這之前，科學家會着重探索巨厚煤層的形成條件，為未來的開采奠定基礎。

那麼，咱們标題說的這類九米煤層已經屬于巨厚煤層了，它的形成會受到什麼因素的影響呢？

原生控煤因素的影響

煤炭形成的前提首先是有足夠的原材料，也就是大量的植物遺體。所以大部分科學家都認為，古森林越繁茂的時期，成煤的準備工作就做得越好。在這種情況下，厚煤層的形成往往都與所處時代相關。

煤層的形成

其次就是聚煤的作用，如中生代晚期的聚煤作用漸漸多樣，但厚煤層依舊要求地勢平坦、氣候濕潤的必要條件，有時候還需要巨型的湖盆來堆積擠壓。成煤環境越好，作用的時間線越長，就意味着煤層的厚度越大。

需要大的湖盆

最後就是古構造的作用，這與咱們上文中提到的煤層傾角息息相關。如果此時恰好煤層被擠入了某個凹陷的地帶，那麼就有了得天獨厚的進步條件。

資料顯示印支運動之後，我國東部開始形成北東向的巨型隆起帶和坳陷帶，大體以大興安嶺-太行山-武陵山為界，東部以巨型隆起為背景，發育一系列北東、北北東向狹長坳陷煤盆地，含煤地層不整合與較老的地層之上。

坳陷盆地

總的來說，某個地區地殼的下降速度和遺骸的數量決定了煤層的厚度，在原材料稀缺的情況下，就面臨“巧婦也難為無米之炊”的困境，想創造出特别厚的煤層是不可能的。

當然，以上的讨論都建立在煤是由植物變成的基礎上。雖然很多人可能對這種說法頗有微詞，但是目前确實沒有其他的理論能用有力的證據推翻它。

至于如何還原那段漫長曆史當中繁茂的原始森林，就隻能交給地質學家來還原了，相信随着更多植物化石的發現，這個理論會站的更穩。

植物變煤理論

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部