煤是由植物形成的吗?9米厚的煤层,到底需要多高的树木?
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虽然煤在我们的生活中有时不会直接的接触到 , 但在很多行业其实都离不开它 。 而对于煤是如何形成的 , 也是一个很有意思的话题 , 今天我们就来了解一下 。
煤是如何形成的?
煤炭作为一种不可再生的能源 , 它的形成是需要时间来沉淀的 。 回顾整个煤炭的地质年代 , 全球范围内煤的形成主要是在三个阶段 。 煤炭的形成也见证了陆地上的植物随着时间变迁的过程 , 因为不同的煤层形成于不同的时期 。
第一个阶段是古生代的石炭纪和二迭纪 , 成煤植物主要是袍子植物 。 主要是包括了藻类植物 , 菌类植物 , 地衣植物 , 苔藓植物和蕨类植物这五大类 。 它们一般生长在潮湿阴暗的地方 。 主要的煤种为烟煤和无烟煤 。
第二个阶段是中生代的株罗纪和白垩纪 , 成煤植物主要是裸子植物 。 主要是以乔木为主 , 而生成的煤种主要是褐煤和烟煤 。 到了最后一个阶段是新生代的第三纪 , 成煤植物主要是被子植物 。 主要煤种为褐煤 , 其次为泥炭 , 也有部分年轻煤 。
在时间的作用下 , 煤由植物残骸经过复杂化学作用转变而成的 。 当一批植物死去之后 , 后一批的植物在前一批的基础上继续生长 , 然后再死亡 。 这样周而复始的不断沉积就形成了煤沉积 。
厚煤层的沉积还需要有外力的作用 , 当地壳下降的时候 , 使得这些植物的残骸与空气隔绝之后进行自我的分解 。 在地层的外力压力下 , 里面的其他的元素逐渐地消失 , 最后只留下稳定的碳元素 。
在这个复杂的转变过程中 , 这些植物的残骸先是形成了泥炭层 , 接着再转化为褐煤、烟煤和无烟煤 。
煤炭的开采历史
从人类有记录以来 , 煤炭就开始扮演了很重要的角色 。 早在新时期时代 , 人类就开始使用煤炭作为燃料来生火了 。 1748年 , 在美国的弗吉尼亚州就开始了商业煤矿的开采 。
【煤是由植物形成的吗?9米厚的煤层,到底需要多高的树木?】
18世纪 , 随着工业革命的爆发 , 无论是蒸汽机 , 炼钢产业都需要用到大量的煤矿 , 英国的地下采煤技术得到了蓬勃的发展 。 从此 , 煤炭的大规模的商业化的开采拉开了序幕 。
可是那个时候 。 煤炭的开采多是人工用铲子来挖的 。 直到1880年 , 挖煤机器的发明大大地提高了生产力 。
从18世纪到1950年 , 西方国家主要是依靠煤炭作为它们的主要工业和运输能源的来源 。
随着技术的发展和大规模油田的发现 , 1950年之后 , 石油的地位慢慢地取代了煤炭的地位 。 开始作为主要的燃料 。 到了20世纪末 , 煤炭更多的是用于工业生产了 。
煤层的厚度是由什么因素决定的?
当我们决定是否要开采一个新的煤矿的时候 , 我们会有很多综合指标 。 其中 , 研究煤层的厚度也是一个很重要的因素 。
相对较薄的煤炭层只有几米 。 可是那些大型的厚的煤层却能达到几十米甚至是几百米 。 那么这些煤层的厚度是由什么因素决定的呢?
根据研究发现 , 那些厚的煤层在形成的过程中 , 主要是由湖泊和沼泽演变而来的 。 因为这里的水不会快速地流动 , 为植物遗骸的层层累积提供了很好的地理条件 。 尤其是在盆地 , 在单向沉积的过程中 , 更容易产生身后的煤层 。
也就是说 , 其实煤层的产生过程需要两个作用力 。 向下的不断植物残骸的不断累积 , 向上处于相对静止 , 有外力的覆盖 。 只有同时满足了这些天时地利的因素 , 才能最终地形成我们今天看到的那些大的煤层 。
在煤炭的原生变化中 , 有些属于泥岩堆积的初期 , 在沼泽内部不均衡的沉降 , 随着时间 , 河水对泥炭层不断地冲蚀 。 除了作用力以外 , 煤层还会经历后生的变化 。
越厚的煤层经历得越多 。 当泥炭层被覆盖后 , 会受到褶皱 , 断裂 , 岩浆浸入 , 河流冲刷等地质作用 , 使其最后呈现出层状的走向 。
在煤层厚度的划分中 , 通常情况下 , 在1.3米以下的我们都认为是薄煤层 , 中煤层的范围为1.3-3.5米 , 大于3.5米了我们就认为是厚煤层了 。 所以对于那些几十米上百米的煤层都是属于特厚煤层的范围了 。
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