煤层厚达900米，绵延上千公里！世界最大煤田真是植物形成的吗？

发布者：自由的坚冰 2023-7-25 17:14

地球上广泛分布着各式各样的煤田，其中的一些煤田规模相当大，比如说位于北美洲阿巴拉契亚高地的阿巴拉契亚煤田（Appalachian Coalfield），其厚度一般都可达到500米以上，最厚处的煤层厚达900米，除了厚之外，它的含煤面积也很大，其宽度在50至300公里之间，长度更是绵延了上千公里，整个煤田的含煤面积高达18万平方公里。

如此庞大的规模，也使得阿巴拉契亚煤田被认为是世界上最大的煤田，尽管科学家告诉我们，煤是由远古地球上的植物形成的，但我们仍然会产生疑问，像阿巴拉契亚煤田这种规模的煤田，真的是由植物形成的吗？

答案是肯定的，简单来讲，煤主要形成于远古地球上的那些低洼积水、植物丛生的泥淖区，在这些区域中，植物死亡后留下的遗骸会不断地沉积在泥淖区底部，由于缺乏氧气，它们不会完全分解，而是逐渐变成了一种松软的、含有大量水分和有机物质的混合物，这也被称为泥炭。

如果该区域具备良好的沉积构造条件，那么随着沉积作用的进行，“新”的泥炭就会源源不断地生成，“旧”的泥炭就会不断沉降，从而遇到更高的压力和温度，在这种情况下，泥炭中的水分会被挤出，有机物质也会发生一些化学变化，其中的氢、氧、氮等元素会不断减少，碳元素则会保留下来，进而逐渐转化为一种较硬、较黑、含碳量较高的物质，这就是褐煤。

假如褐煤继续沉降到更深的地层中，它会遇到更高的压力和温度，从而进一步发生变化，在此过程中，褐煤中的水分以及氢、氧、氮等元素含量会持续降低，并逐渐转化成含碳量更高的烟煤和无烟煤，在它们之中，无烟煤的含碳量是最高的（可以达到90%以上）。

可以想象的是，在远古地球上，如果某一低洼积水、植物丛生的泥淖区能够长时间地保持良好的沉积构造条件，那么一代又一代的植物所留下的遗骸就会不断地在地下形成煤，随着时间的推移，层层叠叠的煤堆积起来，就可以形成厚厚的煤层。

实际上，阿巴拉契亚煤田之所以能成为世界最大煤田，一个重要的原因就是它所在的区域在远古地球上就具备这样的条件，除此之外，还有一个原因就是它形成于地球历史上的一段特殊的时期。

相关研究表明，阿巴拉契亚煤田主要形成于石炭纪时期，由于地球的板块构造运动，石炭纪的陆地分布与现代地球大不相同，而阿巴拉契亚煤田所在的区域在那时位于地球的赤道附近，这里的气候湿热多雨，由于其地势低佳，因此在这里存在着大片的沼泽和茂盛的植被。

更重要的是，在石炭纪时期，地球上的气候整体上都是温度而潮湿的，所以在那个时候，植物在地球上得以迅猛生长，并且还演化出了许多新的植物类群，如蕨类植物、木质蕨类植物、苏铁类植物和裸子植物等，由于这些植物都含有大量的木质素，而当时地球上还没有出现能够有效分解木质素的微生物，因此当这些植物死亡之后，其留下的遗骸可以更多地沉降到地下，进而形成更多的煤。