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煤层厚达1千米,延伸上千公里!世界最大的煤田竟是植物形成的?

 蓝林观海 2023-12-16 发布于山东

煤炭是人类历史上使用最久的能源之一,也是目前世界上最主要的化石能源之一。煤炭的开采和利用,为人类社会的工业化和现代化进程提供了巨大的动力,但也带来了一系列的环境问题和资源挑战。

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一、煤炭的形成过程

煤炭的形成是一个漫长而复杂的地质过程,一般需要经历几百万年甚至几亿年的时间。煤炭的形成主要分为两个阶段:泥炭阶段和煤化阶段。

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泥炭阶段

泥炭阶段是指植物遗体在沼泽或湖泊等水体中堆积,经过生物化学作用和物理化学作用,转变为泥炭的过程。泥炭是一种含水量高、含碳量低、含氧量高的有机物质,是煤炭的原料。泥炭的形成需要满足以下几个条件:

植物的大量繁殖。只有植物的生长速度大于其分解速度,才能形成泥炭层。一般来说,热带和亚热带地区的植物生长速度较快,因此更有利于泥炭的形成。

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适宜的气候条件。泥炭的形成需要温暖湿润的气候,这样才能保持水体的稳定和植物的生长。一般来说,年均温在10℃以上,年降水量在1000毫米以上的地区,更有利于泥炭的形成。

适宜的地理环境。泥炭的形成需要水体的覆盖和隔绝,这样才能阻止植物遗体的氧化和分解。一般来说,沼泽、湖泊、河流、海岸等低洼地区,更有利于泥炭的形成。

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有节奏的地壳运动。地壳运动会影响水体的深度、面积和水位,从而影响泥炭的形成。一般来说,缓慢而持续的地壳下沉,会使水体不断加深和扩大,有利于泥炭的堆积;而剧烈而突然的地壳抬升,会使水体迅速消失,不利于泥炭的形成。

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煤化阶段

煤化阶段是指泥炭经过成岩作用,转变为煤炭的过程。成岩作用是指地壳运动和地球内部热量作用,使地层中的沉积物发生物理、化学和生物等变化的过程。煤化作用是成岩作用的一种,主要受到温度和压力的影响。

随着地壳运动和覆盖层的加厚,泥炭层逐渐埋藏在地下深处,受到温度和压力的作用,泥炭中的水分、氧气和其他杂质逐渐减少,碳的含量逐渐增高,颜色逐渐变深,硬度和光泽也逐渐增强,最终形成了煤炭。

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煤化作用的程度不同,会形成不同类型的煤炭,一般按照碳的含量和煤的变质程度,可以分为褐煤、烟煤和无烟煤三种。

褐煤。褐煤是煤化程度最低的煤炭,碳的含量在60%以下,水分和氧气的含量较高,颜色较浅,硬度和光泽较低,热值较低,燃烧时产生大量的烟尘和灰渣。褐煤的形成需要温度在25℃-50℃,压力在1-5兆帕的条件下,一般埋藏在地下100米以内的地层中。

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烟煤。烟煤是煤化程度中等的煤炭,碳的含量在75%-90%之间,水分和氧气的含量较低,颜色较深,硬度和光泽较高,热值较高,燃烧时产生明亮的火焰和浓烟。烟煤的形成需要温度在50℃-150℃,压力在5-50兆帕的条件下,一般埋藏在地下100-2000米的地层中。

无烟煤。无烟煤是煤化程度最高的煤炭,碳的含量在90%以上,水分和氧气的含量极低,颜色极深,硬度和光泽极高,热值极高,燃烧时不产生火焰和烟雾。无烟煤的形成需要温度在150℃-300℃,压力在50-100兆帕的条件下,一般埋藏在地下2000米以上的地层中。

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二、煤炭的分布规律

煤炭的分布是受到地质历史、地理环境和地壳运动等多种因素的影响,呈现出一定的规律性。

煤炭的分布与古代植被的分布有密切的关系。由于煤炭的形成需要大量的植物遗体,因此煤炭的分布与古代植被的分布有很大的关联。一般来说,古代植被分布在温暖湿润的地区,因此煤炭也多分布在这些地区。

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煤炭的分布与地壳运动的强度和方向有密切的关系。由于地壳运动会影响地层的厚度、倾角和断裂,因此煤炭的分布也会受到地壳运动的影响。一般来说,地壳运动越强烈,煤炭的分布越不均匀,煤层的厚度和质量也越不稳定。

煤炭的分布与地理纬度的大小有一定的关系。由于地理纬度的大小会影响气候的变化,从而影响植被的分布,因此煤炭的分布也会受到地理纬度的影响。一般来说,煤炭的分布呈现出从低纬度到高纬度,煤化程度逐渐增高,煤层厚度逐渐减小的趋势。

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结语

煤炭是一种由植物遗体经过泥炭阶段和煤化阶段形成的化石能源,其形成和分布受到多种因素的影响,呈现出一定的规律性。煤炭的形成和分布不仅反映了地球的地质历史和地理环境,也影响了人类的社会经济和文化发展。

煤炭作为一种重要的能源和资源,对于人类的生产和生活有着不可替代的作用,但也给环境带来了严重的污染和破坏。因此,我们在利用煤炭的同时,也要注意保护煤炭资源,提高煤炭的利用效率,减少煤炭的消耗和排放,实现煤炭的可持续发展。对此你有什么看法呢?

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