我们人类目前使用的能量主要来源于煤、石油、天然气等化石燃料,相对而言,煤是最容易获取的。煤在地球上分布得非常广泛,尽管厚度超过8米的煤层就可以被称为“特厚煤层”,但有些区域的煤层却要比8米厚得多,其厚度可以达到100多米甚至更高。

煤真的是植物形成的吗? 科学界的主流观点认为,煤确实是远古地球上的植物形成的,其形成过程总体上可以分为两个阶段。 第一阶段被称为“泥炭化阶段”,在此阶段中,微生物不断地分解植物遗骸,并不断地发生合成作用(如腐殖化作用、生物化学凝胶化作用等),最终就会形成富含碳、氢、氧、氮等元素的泥炭(由高等植物形成)或者腐泥(由低等植物形成)。 第二阶段被称为“煤化阶段”,此阶段需要地壳的沉降来进行“配合”,当泥炭或者腐泥所在的地壳发生沉降时,周围的温度和压力就会逐渐升高,其中的氢、氧、氮等元素的含量就会不断减少,但碳元素却会保留下来,如此一来,其单位体积的碳含量就会逐步提高,当达到一定的程度时,就形成了褐煤。 褐煤是煤化程度最低的煤,在此基础上,如果地壳继续沉降,那么褐煤所承受的温度和压力也会继续升高,这会导致其中的氢、氧、氮等元素的含量继续减少,而单位体积的碳含量则会继续增加,随着这种过程的持续,褐煤的密度和硬度就会因为压力的提升而不断增加,颜色也随之逐渐变深,从而形成了烟煤和无烟煤(后者碳含量最高)。

实际上,人们常在煤矿的横截面上发现一些树木的纹理,而在有些煤层中,还存在着煤化的植物化石,这可以认为是上述理论的良好证据,所以“煤是由植物形成的”这种观点,如今早就已经成为了一种共识。 100多米厚的煤层是怎么形成的? 特厚煤层的形成依赖于有利的沉积构造条件,其中丰富的水资源(水的流动性不能太强)、茂盛的植物以及速率稳定的地壳沉降是必不可少的。因为水的流动性不强,其带来的泥沙等碎屑沉积物就很少,所以在这种环境中的沉积物基本上都是来自于植物,植物一代又一代地生长,并以稳定的速率沉积,第一代植物的遗骸会被第二代植物的遗骸掩埋、第二代植物的遗骸又会被第三代植物的遗骸掩埋…… 在经历了“泥炭化阶段”和“煤化阶段”之后,这些沉积物就会形成煤,随着时间的推移,层层叠叠的煤不断地堆积,久而久之,就形成了100多米厚的煤层。
