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煤炭的由来:上古植物封存的奥秘

时间:2024-05-25 百科知识 版权反馈
【摘要】:煤炭——上古植物残骸的产物千百万年前的世界到底是什么样子的?煤炭之所以能够燃烧,是因为碳和氢与氧气反应的结果。如果你有机会大量接触块状煤炭,你也许就会在上面发现植物的叶和根茎的痕迹。在随后的地质变化中,这座植物丘陵会逐渐埋入地下,最后演变成今天的煤矿。一座煤矿所储存的煤层厚薄与该地区地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。我国使用煤的历史据科学家研究,我国是世界上最早利用煤炭的国家。

煤炭的由来:上古植物封存的奥秘

煤炭——上古植物残骸的产物

千百万年前的世界到底是什么样子的?也许这个问题会难倒绝大多数现代人。因为我们无法回到过去,而只能凭借现在掌握的证据来加以猜想。虽然我们不知道千百万年前世界是什么样子的,但我们却知道在经历了千百万年以后,我们身边的植物就会变成煤炭。

相信所有的同学对煤炭都不会陌生!每逢冬季降临,许多不是集体供暖的人家就要生煤炉,或者用来做饭,或者用来取暖。这样一来,冬天也就成了煤气中毒的高发期。聪明的读者,你知道煤气中毒到底是什么原因造成的吗?也许你会按照民间普遍说法认为是二氧化碳中毒,其实这种说法是不科学的。煤气中毒其实是一氧化碳捣的鬼!

煤炭图片

2007年科学家在罗马诺里奇发掘现场开掘出的古罗马冶铁遗址

黑幽幽的煤炭里主要包括下面几种成分:碳、氢、氧、氮和硫,这些是构成煤炭有机质的主要元素,此外还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭之所以能够燃烧,是因为碳和氢与氧气反应的结果。在此过程中,硫、氟、磷、氯和砷等煤炭中的有害成分会被氧化成为各种有害气体。比如硫会被氧化成为二氧化硫,它是污染大气、危害动植物及人类健康的罪魁祸首。此外,碳如果氧化不充分,就会生成一氧化碳,这可是能够危及人类生命的有毒气体

山西煤雕

了解了煤炭的组成元素,接下来有同学就该问了:煤炭是怎么形成的?(www.xing528.com)

煤炭的形成不是一个一蹴而就的过程,而是经过了一个复杂而漫长的演化程序。千百万年前,大量植物的枝叶和根茎都堆积在地面上。随着时间的流逝,它们逐渐形成了一层极厚的黑色腐殖质。随后,地壳运动发生了,这些腐殖质被埋入地下,过起了长期与空气隔绝,高温高压的“生活”。在这种环境作用下,经过一系列复杂的物理化学变化,腐殖质最终变成了黑色的可燃化石——这就是煤炭。如果你有机会大量接触块状煤炭,你也许就会在上面发现植物的叶和根茎的痕迹。如果有条件,你还可以把煤切成薄片放到显微镜下观察。在那个小小的镜头里,你会看见非常清晰的植物组织和构造。由于煤炭是由腐殖质变化形成的,所以人们往往还会从中找到树干甚至昆虫化石一类的东西。

看到这里也许你会有新的疑问:我们知道煤炭都是以煤矿的方式存在的,那么如此多的形成煤炭的腐殖质是怎么集中到一起的呢?

在遥远的地质历史间期,地球上的气候非常适合生长繁茂高大的植物。那时候由于没有人类的砍伐破坏,所以不管是在平原上还是在海滨和内陆沼泽地带,都生长着大量繁茂的植物。除了温暖,那时的雨量也非常充沛,因此极易形成大洪水。当洪水到来时,草原、森林都会惨遭淹没。于是不分大小,各种植物也就随之被连根拔起,漂浮在水面上。巨大的洪水就像是一个大大的冲洗机,把这些漂浮的植物根须上的泥土全都冲刷得干干净净,然后将它们一起冲到浅滩湾叉搁浅起来。首先到达的植物残骸会在这里安家落户,并且像筛子一样把以后所有的漂浮物全都堵截在这里。周而复始,经过漫长的年代,这个地方就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘陵。在随后的地质变化中,这座植物丘陵会逐渐埋入地下,最后演变成今天的煤矿。一座煤矿所储存的煤层厚薄与该地区地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,这座煤矿的煤层就薄。

煤的形成过程

可以说,这是迄今为止人类得出的最令人信服的煤矿形成理论。

我国使用煤的历史

据科学家研究,我国是世界上最早利用煤炭的国家。在辽宁省新乐古文化遗址中,人们就发现了煤制工艺品。在古代典籍《山海经》中,我们的古代先人将煤称为“石涅”,后来魏晋时则称煤为“石墨”或“石炭”。明代李时珍在《本草纲目》中首次记录使用了“煤”这一名称。由此可见,我国先人已经有了数千年的煤炭使用史。

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