在果区讲课,毫不避免地会讲到果树施肥,提到了施肥原理,其实就是服务于树体光合作用的器官:叶片(叶面肥)、根系(地下水肥)和枝干(多肽氨基酸涂干,注射肥);涉及到了化肥的来源:矿石(磷矿、钾矿、硼矿、铁矿等等)和尿素的生产原料—煤。那么,煤又是什么?煤又是怎样形成的?地球表面能量是如何转移的? 地球上几乎所有可以燃烧的生物都需要太阳提供能量。有些生物可以直接从阳光里得到能量,比如树和长在海里的一些东西。大部分不能直接利用阳光的生物要吃别的生物得到需要的能量。说到底,这些能量都来自太阳。生物死掉之后,有些能量会留在它们体内,所以,你可以从死掉的树里找到能量,用它们烧火。有时候,如果死的东西不能烧火或是被吃掉,它们会带着能量沉到地下。很久之后,随着地球的重量和热量发生变化,很多这种死去的生物会变成各种石头、水、气体。但是,就算它们改变了形态仍带着原来的能量,所以找到它们之后,我们可以烧掉它们一下子得到所有能量,这些能量都是很久以前从太阳那里来的。 当人类第一次制造由火提供能量的机器时,他们燃烧森林里的木头。当木头不够烧的时候,又开始燃烧森林。有一天,所有的这一切都会用完,我们就得从新的地方获得能量,比如直接利用太阳或者地球的热量。不过,在烧光地底下的所有东西之前,我们必须快点改变现在使用的能量,因为燃烧这些东西会改变我们的空气,让全世界变热。如果等到我们用光了所有的黑色石头、火焰水和火焰气再去解决问题,问题很可能会变得很严重,甚至就无法解决了。 这里我给大家详细讲一下煤炭是如何形成的?希望对大家认识这个世界有一个新的理念。 煤炭被人们誉为黑色的金子、工业的食粮,它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。 煤炭是怎么形成的呢?原来,煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎在地面上堆积,形成的一层极厚的黑色的腐殖质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,在高温高压下,经过一系列复杂的物理和化学变化,形成的黑色可燃沉积岩。所以说,煤炭也是植物化石,只不过我们看不清其中植物体的面貌罢了。 我们可以设想一下煤炭的形成过程:在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又相当充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拔起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着根须和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流而下,一旦被冲到浅滩、河湾就会搁浅,它们就会在那里聚集,很快这里就会形成一道屏障,把所有的漂浮物都拦在那里,而这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘陵,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘陵就会逐渐地被埋入地下,最后演变成今天的煤矿。 在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:在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;在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;在新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物一,主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。由于形成煤的环境条件、形成年代以及形成煤的植物种类等因素的不同,所以煤的种类和相应的用途也不同。一般来说,烟煤大多用于工业,无烟煤和褐煤大多用于日常生活。 除了陆地植物能形成煤以外,生活在水中的藻类植物能不能形成煤呢?近年发现,水生植物尽管个体小,植物体幼嫩,但是只要符合形成煤的条件,它们同样也能形成煤,不过这种煤的有机物含量较低,形如石头,所以称它为石煤。从4亿多年前陆地植物出现以前的志留纪、奥陶纪乃至远于5亿年前的寒武纪,都有石煤被发现。在陕西、浙江等地缺煤的地区,石煤是他们的主要燃料之一。有的石煤块外形似黑泥,所以有地方把它称作腐泥煤。 由于煤是大量陆地植物或菌藻植物高度集中、变质的产物。所以在煤里面很难找到可以鉴别植物特征的形态。可是在煤层中有一种叫做煤核的东西,有些矿工叫它为虎子石,这种特殊的石头中却保存着植物的组织和完好的结构形态。煤核名称的来历是由于它的形状是大小不等的块状,有的像球状,最先发现它的外国人把它叫做煤球。为了避免与我们北方日常生活中用的煤球相混淆,所以这里把它叫做煤核。煤核的有机质含量比石煤低得多,所以它在科学研究上虽然很有价值,但是不能当作燃料使用。它在煤矿中像拦路虎一样阻碍煤矿的开采,这就是矿工们叫它虎子石的原因。 现在虽然煤炭的重要位置已被石油代替,但在今后相当长的一段时间内,煤炭仍是人类生产生活中的无法替代的能源之一。 |
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