煤是怎麼形成?

煤炭是怎麼形成的

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由於地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，並在高溫高壓下，經過一系列複雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可然化石，這就是煤炭的形成過程

一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開採價值，有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。

煤炭是這樣形成的嗎？有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質很優，但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然椎積而成的，它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡；煤層也不一定很厚，因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質，又會被植物吸收，如此反覆，最終被埋入地下時也不會那麼集中，土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。

但是，無可否認的事實和依據，煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡；如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發現非常清楚的植物組織和構造，而且有時在煤層裡還保存著像樹幹一類的東西，有的煤層裡還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中，而且又是那麼如此的優質呢？

記得上小學的時候，我家住在離城不遠的鄉村，每當盛夏雨季來臨時，一場暴雨過後，村子中央就會出現一條湍急的“小溪流”，我們許多小朋友就會跑到那裡面去嬉戲，那小溪流也會因暴雨停止時間的延長，而變得越來越小，最後乾涸。但在沒有斷流之前你會發現，很多水流處卻被衝下來的木棍兒、雜草等漂浮物堵塞，形成一個個小的水坎兒。為了能讓水流通暢，我們不時地把那些小水坎扒開，有的時候也會藉此築起一道小溪上的“堤壩”。既便是現在居住在城裡，一場暴雨過後，街道上很多地方也會出現各種各樣的漂浮物截住了水流，堵塞了下水道口，而且很多漂浮物又被集中地滯留在一個地方的現象。

小巫見大巫，由此我們便可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關係。如果沒有洪水那樣強大的力量和搬運的功能，煤炭的形成絕對不會那麼集中，也不會那麼優質。

我們可以設想一下，在千百萬年前的地質歷史期間，由於氣候條件非常適宜，地面上生長著繁茂高大的植物，在海濱和內陸沼澤地帶，也生長著大量的植物，那時的雨量又是相當的充沛，當百年一遇的洪水或海嘯等自然災害降臨時，就會淹沒了草原、淹沒了大片森林，那裡的大小植物就會被連根撥起，漂浮在水面上，植物根鬚上的泥土也會隨之被沖刷得乾乾淨淨，這些帶著鬚根和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起，順流漂浮而下，一旦被衝到淺灘、灣叉就會擱淺，它們就會在那裡安家落戶，並且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那裡，很快這裡就會形成一道屏障，並且這個地方還會是下次洪水堆積植物殘骸（也會有許多動物的殘骸）的地方。當洪水消退後，這裡就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺，再經過長期的地質變化，這座植物殘骸的丘嶺就會逐漸地埋入地下，最後演變成今天的煤礦。

那麼也許有人會問，1998年中國遭受的一場罕見的水災，為何沒有出現這樣的情況呢？我認為，那是因為中國目前的森林覆蓋率很低，而且有森林......

煤是怎麼形成的?

煤的形成:

煤是由植物殘骸經過複雜的生物化學作用和物理化學作用轉變而成的。這個轉變過程叫做植物的成煤作用。一般認為，成煤過程分為兩個階段泥炭化階段和煤化階段。前者主要是生物化學過程，後者是物理化學過程。

在泥炭化階段，植物殘骸既分解又化合，最後形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸，其組成和植物的組成已經有很大的不同。

煤化階段包含兩個連續的過程：

第一個過程，在地熱和壓力的作用下，泥炭層發生壓實、失水、肢體老化、硬結等各種變化而成為褐煤。褐煤的密度比泥炭大，在組成上也發生了顯著的變化，碳含量相對增加，腐植酸含量減少，氧含量也減少。因為煤是一種有機巖，所以這個過程又叫做成岩作用。

第二個過程，是褐煤轉變為煙煤和無煙煤的過程。在這個過程中煤的性質發生變化，所以這個過程又叫做變質作用。地殼繼續下沉，褐煤的覆蓋層也隨之加厚。在地熱和靜壓力的作用下，褐煤繼續經受著物理化學變化而被壓實、失水。其內部組成、結構和性質都進一步發生變化。這個過程就是褐煤變成煙煤的變質作用。煙煤比褐煤碳含量增高，氧含量減少，腐植酸在煙煤中已經不存在了。煙煤繼續進行著變質作用。由低變質程度向高變質程度變化。從而出現了低變質程度的長焰煙、氣煤，中等變質程度的肥煤、焦煤和高變質程度的瘦煤、貧煤。它們之間的碳含量也隨著變質程度的加深而增大。

溫度對於在成煤過程中的化學反應有決定性的作用。隨著地層加深，地溫升高，煤的變質程度就逐漸加深。高溫作用的時間愈長，煤的變質程度愈高，反之亦然。在溫度和時間的同時作用下，煤的變質過程基本上是化學變化過程。在其變化過程中所進行的化學反應是多種多樣的，包括脫水、脫羧、脫甲烷、脫氧和縮聚等。

壓力也是煤形成過程中的一個重要因素。隨著煤化過程中氣體的析出和壓力的增高，反應速度會愈來愈饅，但卻能促成煤化過程中煤質物理結構的變化，能夠減少低變質程度煤的孔隙率、水分和增加密度。

當地球處於不同地質年代，隨著氣候和地理環境的改變，生物也在不斷地發展和演化。就植物而言，從無生命一直髮展到被子植物。這些植物在相應的地質年代中造成了大量的煤。在整個地質年代中，全球範圍內有三個大的成煤期：

(1)古生代的石炭紀和二迭紀，成煤植物主要是袍子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。

(2)中生代的株羅紀和白堊紀，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。

(3)新生代的第三紀，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。

煤炭是怎麼形成的？

煤是古代植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海等地方，經過複雜的生物化學和物理化學作用轉化而成的一種具有可燃性能的沉積岩。煤的化學成分主要為碳、氫、氧、氮、硫等元素。在顯微鏡下可以發現煤中有植物細胞組成的孢子、花粉等，在煤層中還可以發現植物化石，所有這些都可以證明煤是由植物遺體堆積而成。

科學家們在地質考察研究中發現，在地球上曾經有過氣候潮溼、植物茂盛的時代，如石炭紀、二迭紀（距今約3億年）、侏羅紀（距今約1.3億～1.8億年）等。當時大量繁生的植物在封閉的湖泊、沼澤或海灣等地堆積下來，並迅速被泥砂覆蓋，經過億萬年以後，植物變成了煤，泥砂變成了砂岩或頁岩。由於有節奏的地殼運動和反覆堆積，在同一地區往往具有很多煤層，每層煤都被岩石分開。

由植物變為煤的過程可以分為三個階段：

（1）菌解階段，即泥炭化階段。當植物堆積在水下被泥砂覆蓋起來的時候，便逐漸與氧氣隔絕，由嫌氣細菌參與作用，促使有機質分解而生成泥炭。通過這種作用，植物遺體中氫、氧成分逐漸減少，而碳的成分逐漸增加。泥炭質地疏鬆、褐色、無光澤、比重小，可看出有機質的殘體，用火柴燒可以引燃，煙濃灰多。

（2）煤化作用階段，即褐煤階段。當泥炭被沉積物覆蓋形成頂板後，便成了完全封閉的環境，細菌作用逐漸停止，泥炭開始壓縮、脫水而膠結，碳的含量進一步增加，過渡成為褐煤，這稱為煤化作用。褐煤顏色為褐色或近於黑色，光澤暗淡，基本上不見有機物殘體，質地較泥炭緻密，用火柴可以引燃，有煙。

（3）變質階段，即煙煤及無煙煤階段。褐煤是在低溫和低壓下形成的。如果褐煤埋藏在地下較深位置時，浮會受到高溫高壓的作用，使褐煤的化學成分發生變化，主要是水分和揮發成分減少，含碳量相對增加；在物理性質上也發生改變，主要是密度、比重、光澤和硬度增加，而成為煙煤。這種作用是煤的變質作用。煙煤顏色為黑色，有光澤，緻密狀，用蠟燭可以引燃，火焰明亮，有煙。煙煤進一步變質，成為無煙煤。無煙煤顏色為黑色，質地堅硬，有光澤，用蠟燭不能引燃，燃燒無煙。

煤炭資源是怎樣形成的

古代植物的遺體在缺氧環境下碳化，形成泥炭，泥炭經理地質運動的高溫高壓，進一步碳化，逐漸形成褐煤、氣煤、焦煤、煙煤、無煙煤

煤是怎麼來的?

地球四十三億年的年齡裡，只有兩個比較重大的成煤時代，一個是石炭紀，一個是侏儸紀。我們現在開採的大多是形成於侏儸系的煤層，就近看烏魯木齊地底下賦存的侏儸紀西山窯組煤系，就是一個相當優質的煤系，出產動力弱粘結煤，用於鍋爐取暖和動力熱電。我就以那個特殊的地質年代來簡要描述一下煤的形成過程。

侏儸紀是地球上物種相當豐富的時期，森林密佈，恐龍盛行。最重要的是地球在那個時期已形成了大規模的森林植被，那是一切植物和動物的天堂樂園。設想在一個四面環山的盆地裡，盆地的中央是茂密的森林，森林在日光的照耀下和雨水河流的滋潤下，一年一年的生根發芽，新老更替。枯死的樹幹和枝丫被風吹雷擊而倒伏在大地上，和著落葉化為了塵泥，日積月累，形成了厚厚的含有豐富有機質的泥層。這個厚度甚至可以達到幾十米，上百米。然而在這個過程中，盆地在大地構造運動的作用下在慢慢地變遷，盆地四周的山脈越來越高，盆地的中央越來越低，河流沖刷著泥沙覆蓋了森林裡的地層，有的樹木已經枯死，有的樹木還在地質運動變化裡繼續保持著物種的延續。經過幾萬年還幾十萬年，原有的森林最終在整體上化作了腐化了的有機地表，最終被泥沙覆蓋，形成了一個特殊的盆地沉積構造。這個過程還沒有結束，在厚厚的地表泥沙的重力擠壓之下，原來的森林有機體最終被壓縮成了一個從幾米到幾十米甚至上百米的含炭地層（估且這麼叫，不太專業），煤層的雛形已形成了。在高壓甚至高溫的地質作用下，原有的有機質被分解，有機質被石炭化，形成了，炭質的狀態，脫離有機體的是水還有甲烷、硫化氫、二氧化炭等衍生物。在這個脫氧，脫水的過程中，煤就形成了，這個過程可不短，至少經歷了幾億年之久，之所以我們覺得不可思議，主要是因為我們的生命對於這個過程來說只是瞬間的閃逝，我們看不到這個過程的整體面貌，只能依靠邏輯的推理。

最終在今天，我們人類依靠科學工具找到了深埋於地下的各式各樣賦存條件的煤層，有直立的，有傾斜的，有水平的，厚度有薄的，有中厚的，有厚的，有特厚的等等多姿多態的煤層。我們使用一項人類最偉大的工程技術――採礦工程來挖掘宇宙自然恩賜予我們的禮物。我們從地面選擇合適的地點，向地下鑿出立井或斜井，通向煤層，然後象切蛋糕一樣分塊處理，做好採掘前必備的井巷工程。然後我們用現代化的機械設備切割煤層，裝運地下采出的原煤，通過運輸設備提升至地面，我們就看到了堆垛得象山一樣巨大的煤場，還有拉著一節節滿載原煤的火車長龍。我們生活的世界因此有了動力，還有溫暖還有了多種多樣的材料。煤就是這麼來的。

可以想象煤的來源是多麼的複雜和不易，我們僅僅是依靠近百年來發展起來的現代化科技來攫取著宇宙上蒼賦予我們的造物，我們卻造不出來這些大地的精華。在我們將那些烏黑烏黑的能量之源化為灰燼之時，我們同時進行著一種毀滅的過程，即毀滅了大自然原有的積累了億萬年的儲蓄，毀滅了大自然依靠時間的力量而完成的生態平衡。我們肆無忌憚地將大地挖掘的千瘡百孔；肆無忌憚地燃燒著原煤，將本是積存在地底的碳基通過二氧化碳的形式釋放到天空，我們的環境在惡化，我們的能源在枯竭。我們的大地在哭泣。當我們用我們的靈性和智慧無情地撕開了大地的肌膚，掏空了她的肌體裡那部分珍貴之後，她是應該喜還是憂呢？

當人類的思想倒逆著流淌到了那時間長河的彼端，在曾經真實現在幻化的世界裡，我們應該將那原始優美的大地的同我們現在文明化的土地做個認真的比較了，宇宙還會給我們多少次......