很久很久以前枪蘑,人們發(fā)現(xiàn)有一種露出地面的巖層在原野中尤其引人注目慨灭,那是一種黑色的礦石唱歧,泛著柔和的光芒宪摧。那時(shí)的人把它看作一種寶石,因?yàn)樗苋菀妆坏褡梁痛蚰コ扇A麗的首飾颅崩,人們迫不及待的用這種首飾來裝飾自己几于。黑色的小飾物不僅時(shí)尚漂亮,而且還具有一種令人驚訝的神秘特性——易燃沿后。這種被稱為“煤精”(這個(gè)詞后來演變成了“煤玉”)的化石沿彭,其實(shí)就是一種純煤的特有形態(tài)。
事實(shí)上尖滚,煤確實(shí)是一種化石喉刘。早在哺乳動(dòng)物出現(xiàn)、恐龍進(jìn)化漆弄、大陸漂移碰撞并形成現(xiàn)在的樣子之前睦裳,在我們唐山大地之下,煤就已經(jīng)存在了撼唾。
那么廉邑,您想知道煤是怎樣形成的嗎?換句話說券坞,您想知道我們面前這片美麗的大南湖下曾經(jīng)經(jīng)歷過怎樣的滄桑變遷嗎鬓催?那我們就從一個(gè)遠(yuǎn)古的地質(zhì)歷史時(shí)期——“石炭紀(jì)”說起……
在漫長的地球生命歷程中,時(shí)間單位是以百萬年來計(jì)算的恨锚,相當(dāng)于我們的一分鐘或一小時(shí)宇驾。如果把地球的生命歷程比作12小時(shí),那么猴伶,我們?nèi)祟悆H僅出現(xiàn)在幾秒鐘之前课舍。
在恐龍時(shí)代到來之前塌西,豐富的大煤田已經(jīng)在我們這里的腳下沉睡了很長時(shí)代。在侏羅紀(jì)筝尾、三疊紀(jì)和二疊紀(jì)之前捡需,是石炭紀(jì)時(shí)代。一個(gè)以煤命名的漫長的遠(yuǎn)古時(shí)代筹淫,從那時(shí)拉開了序幕站辉。
石炭紀(jì)距我們現(xiàn)在大約3.6億年到2.9億年之間,那時(shí)的地球损姜,氣候溫暖潮濕饰剥,遍地是沼澤、森林摧阅,生長著怪異的樹和龐大的蕨類植物汰蓉。陸地上的湖泊、沼澤中異常繁茂的叢林糾結(jié)著棒卷、蔓延著顾孽,最終占領(lǐng)了整個(gè)地球,它們的每一個(gè)細(xì)胞都如饑似渴的吸吮著太陽能和空氣中的碳比规。
地上到處生長著一種奇異的鱗木若厚,這種參天大樹可以高達(dá)50多米。這種麟木的高度一般由它那筆直的樹干決定苞俘,那樹干在底部有近2米粗盹沈,表面是一層美麗的鱗狀莖皮,像蜥蜴的皮膚一樣吃谣,這種大樹由此而得名乞封。麟木的內(nèi)部是柔軟多髓的,在雨量充沛的時(shí)節(jié)岗憋,麟木內(nèi)部的細(xì)胞會(huì)不斷擴(kuò)張肃晚,以保持大樹挺拔的姿態(tài);如果沒有水仔戈,這些遠(yuǎn)古森林驕傲的巨人就會(huì)變得脆弱关串、松弛,最終將因無法承受自己的體重而轟然倒塌监徘。
遠(yuǎn)古叢林中晋修,還有一種生長茂盛的形似“巨大的木桶”的樹——封印木,它與麟木同宗凰盔。長長的樹干在靠近頂端的地方又一個(gè)分叉墓卦,像只兩個(gè)頭的怪物,每個(gè)分叉的頂端都長滿帶狀葉子的大樹枝户敬,像是給這兩個(gè)頭各戴上了一定王冠落剪。
然后出現(xiàn)了蕨類植物睁本,這是一種簡單卻成功地植物,它們與我們種在陶罐中的小東西是親戚忠怖,只不過和現(xiàn)在看到的不同呢堰,它們有樹干,是一棵棵身長9米多的大個(gè)子凡泣。
在那遠(yuǎn)古大叢林中還有大量昆蟲枉疼。由于在陸地上缺乏競爭,它們很多都長得碩大無比鞋拟。有的蟑螂有人腿那么長往衷,“巨脈蜻蜓”的翅膀長達(dá)9米,千足蟲有近2米——“長得像一頭叛下簦”。但真正開啟進(jìn)化新紀(jì)元的布轿,卻是在森林的地面上進(jìn)化的另一隊(duì)生物哮笆,即我們脊椎類動(dòng)物的祖先——兩棲動(dòng)物。石炭紀(jì)早期汰扭,它們剛從魚進(jìn)化而來稠肘,只有蠑螈大小萝毛;到了石炭紀(jì)晚期项阴,它們已經(jīng)成了5米長的怪物,又大又笨笆包,在遠(yuǎn)古叢林里緩緩爬行环揽。也正是在繁盛的石炭紀(jì)的樹上,一些兩棲動(dòng)物邁出了重要的一步庵佣,即孕育出了有硬殼的蛋歉胶。由此,兩棲動(dòng)物進(jìn)化為爬行動(dòng)物巴粪,并為以后進(jìn)化為恐龍通今、鳥類和哺乳動(dòng)物奠定了基礎(chǔ)。
石炭紀(jì)的許多植物最后都成了煤肛根。
在廣闊的濱海湖沼區(qū)和內(nèi)陸湖沼區(qū)辫塌,當(dāng)高大的樹木倒下以后,就會(huì)被水淹沒了派哲。這些密密匝匝的石炭紀(jì)植物生長臼氨、死亡、倒伏在缺乏氧氣的水中或泥地里狮辽,再不然就是被其它死亡的植物或沉淀物所覆蓋一也,而后新的一批植物很快又生長起來巢寡。有時(shí),在石炭紀(jì)椰苟,南半球的冰河周期性地增長和收縮抑月,這就帶來海洋的漲落。當(dāng)冰河融化時(shí)舆蝴,海洋就會(huì)上升谦絮,海水和海里的沉淀物一步步吞沒岸上的熱帶森林;當(dāng)冰河由融化轉(zhuǎn)為增長洁仗,海洋就會(huì)回落层皱,于是森林重新向海洋進(jìn)軍。
這種埋葬的過程就像是沿海森林與海洋之間的一種曼舞赠潦。
由于海水的侵入叫胖,氧氣不能滲入并分解那些被埋葬的植物,這就造成了倒木和氧隔絕的情況她奥。在缺氧的環(huán)境里瓮增,植物體不會(huì)很快地分解、腐爛哩俭。隨著倒木數(shù)量的不斷增加绷跑,最終形成了植物遺體的堆積層。如此循環(huán)往復(fù)凡资,埋在水中的植物越來越多砸捏。這些死去的不計(jì)其數(shù)的植物“睡在一起”,成為聚煤的良好場所隙赁。伴隨期間垦藏,地殼運(yùn)動(dòng)有節(jié)奏地緩慢下降,經(jīng)過長期的地質(zhì)作用鸳谜,數(shù)億年之后就形成了這黑色的煤炭膝藕。
我們由此得知,煤的生成必須具備一些先決條件:溫濕的氣候咐扭,植物的大量繁殖芭挽,適宜的地理環(huán)境,以及有節(jié)奏的地殼運(yùn)動(dòng)蝗肪。如果這些條件有利地配合在一起袜爪,才能出現(xiàn)大的聚煤時(shí)期。這些先決條件薛闪,彼此密切聯(lián)系和相互依存辛馆,如果缺少一個(gè),都難于形成有開采價(jià)值的煤田。
煤炭形成要經(jīng)過三個(gè)漫長的階段昙篙。當(dāng)時(shí)腊状,高大的樹木倒下以后,被水淹沒了苔可。在缺氧的環(huán)境里缴挖,植物體不會(huì)很快地分解、腐爛焚辅。隨著倒木數(shù)量的不斷增加映屋,最終形成了植物遺體的堆積層。這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下同蜻,不斷地被分解棚点,又不斷地化合,漸漸形成了大片大片柔韌而碳含量豐富的泥炭層湾蔓,這是煤的形成的第一步瘫析。
由于地殼的運(yùn)動(dòng),泥炭層下沉了默责。泥炭層被泥沙颁股、巖石等沉積物覆蓋起來。這時(shí)傻丝,泥炭層一方面受到上面的泥沙、巖石等的沉重壓力诉儒,另一方面葡缰,也是更重要的方面,泥炭層又受到地?zé)岬闹丝境婪础T谶@樣的條件下泛释,泥炭層開始進(jìn)一步發(fā)生變化:先是脫水,被壓緊温算,從而比重加大怜校,而且炭的含量逐漸增加,氧的含量逐漸減少注竿,腐殖酸的含量逐漸降低茄茁。經(jīng)過被壓榨、悶燒這幾個(gè)過程以后巩割,泥炭越來越硬裙顽,就變成了褐煤。
隨著地殼運(yùn)動(dòng)以及覆蓋層的加厚宣谈,褐煤層繼續(xù)埋藏在地下愈犹,不斷地受到增高的溫度和壓力的作用,就會(huì)引起內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)闻丑、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的進(jìn)一步變化漩怎,炭的含量逐漸加深勋颖,氧的含量逐漸減少,顏色逐漸變深勋锤,硬度和光澤也逐漸增強(qiáng)饭玲,褐煤就逐漸變成了今天最具工業(yè)價(jià)值的煙煤或無煙煤了。
如今這些森林幾乎已經(jīng)從地球上消失殆盡了怪得,僅存的一小部分也遠(yuǎn)非當(dāng)初的規(guī)模咱枉。換句話說,那些曾經(jīng)統(tǒng)治地球的生物如今都已滅絕了徒恋,煤就是他們高度濃縮后的遺跡蚕断。我們能過上舒適的生活,應(yīng)歸功于億萬年來生態(tài)環(huán)境的進(jìn)化和改善入挣,而這些生物都扮演了重要的角色亿乳。不難想象,假如煤的產(chǎn)量不是那么豐富径筏,煤將會(huì)溫情脈脈的出現(xiàn)在博物館里葛假,與那些比它“年輕”得多的恐龍化石一同展出,而不是像現(xiàn)在這樣成為鐵路運(yùn)輸?shù)娜剂稀?/p>
更令人著迷的滋恬,則是煤這種化石的貢獻(xiàn)——它提供的能量足以深刻地改變世界聊训。數(shù)十億年來,地球上幾乎所有的生物都依賴太陽供給的新鮮的能量——或者源源不斷地來自外太空恢氯,或者由植物暫時(shí)儲(chǔ)存于自身之中带斑。散布在地球各處的植物仿佛專事收集太陽能,它們吸收陽光勋拟,并將其轉(zhuǎn)化成化學(xué)能量勋磕,供動(dòng)物享用。此外敢靡,它們還把太陽能儲(chǔ)存在自己的細(xì)胞里挂滓,直到這些植物腐爛、燃燒啸胧,或者被吃掉赶站;另外,這些能量還有一種不常見卻很重要的命運(yùn)纺念,那就是被深深地埋藏在植物中亲怠,成為一種作古的燃料。
煤為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力柠辞,貢獻(xiàn)了相當(dāng)于數(shù)百萬年來以其難以想象的容量所容納的太陽能团秽。煤為現(xiàn)代社會(huì)改變其自身與大自然的基本關(guān)系提供了動(dòng)力。如果說,我們?nèi)祟愐阅静臑槿剂纤魅〉氖菐资昴酥辽习倌甑奶柲芟扒冢荒敲醋俣埃覀內(nèi)紵拿禾縿t是索取的千萬年甚至幾億年儲(chǔ)存下來的太陽能。難怪后來人們給煤炭起了一個(gè)充滿詩意的名字:“太陽石”图毕。
煤不僅僅是一種燃料夷都,也不僅僅是一種商品。它象征著人類對(duì)自然界的勝利予颤,正是在這種勝利的基礎(chǔ)上囤官,文明才得以發(fā)展。19世紀(jì)中葉蛤虐,哲學(xué)家愛默生曾這樣寫道:“每一個(gè)煤筐里都裝著動(dòng)力和文明党饮。因?yàn)槊菏且环N可以移動(dòng)的氣候。它把熱帶的炎熱帶到了寒冷的極地驳庭,并雪中送炭般地給工業(yè)提供了動(dòng)力刑顺。”一位作家這樣寫道:“有了煤饲常,我們才有了光明蹲堂、力量、動(dòng)力贝淤、健康和文明柒竞,否則,我們便只有黑暗播聪、貧窮和野蠻能犯。”
現(xiàn)在犬耻,可以告訴大家,如今大南湖地下执泰,就曾蘊(yùn)藏著廣袤的開灤煤田枕磁,它形成于我國第一個(gè)聚煤時(shí)期,即晚古生代的石炭紀(jì)和二疊紀(jì)术吝。我們已知计济,煤是由植物生成的;而大家是否還知道:5—10米厚的植物質(zhì)才能形成1米的泥炭排苍,而同樣的5—10米的泥炭才能形成1米厚的煤層沦寂。開灤煤田的平均厚度為10米,那是多少植物聚集而成的淘衙?传藏!我們不禁深深感嘆大自然這雄奇宏偉的創(chuàng)造力!