云间仙籁寂无声。
皓魄当空宝镜升,
[ 中秋 ]
抬头仰望,那轮皎洁的明月,如同镶嵌在深蓝天幕上的明珠,静静地洒下银辉,照亮了每一个归家人的路。无论身在何方,心中那份对家的眷恋,都随着这轮满月,变得更加浓烈。
煤是人们非常熟悉的矿物之一,与我们的日常生活息息相关。
只是恐怕很少有人想过煤是怎么形成的?
现在,就让我们一起真正认识一下煤。
藏于地下的“树冢”
很久以前,地球上的气候是非常温暖潮湿的,十分有利于植物的生长,彼时地球表面,除了海洋、高寒地区和沙漠地区,基本上被大片茂密的森林所覆盖,尤其是在平原环境中发育形成的沼泽地带,植物的生命力非常旺盛。在水源、养分等供应充足的环境里,木本植物的生长速度非常快,只用十年、五年甚至更短时间,就长成了枝繁叶茂的参天大树,这也是我们现在看到的煤的最初面目。
当然,那些树木生长得快,同时死亡得也很快。在海水入侵、气候突变,以及自身基因脆弱等因素的影响下,树木一批一批地生长,也一批一批地倒下并形成层次堆积……如此循环往复地生长、死亡、层层堆积,然后被凶猛的洪水运送到低凹地带,形成规模宏大的“树冢”埋藏于地下。从这时候开始,这些参天大树们就准备开始改变自己的模样了,也就是准备要变成煤了。
地质科学家们经过长期大量的研究,把这些发生在很久以前的树木生长演变的过程总结为:远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以及几千万年前的新生代时期,大量植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用后转变成煤,从植物死亡、堆积、埋藏到转变成煤,经过了一系列的演变过程,这个过程称为“成煤作用时期”。
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神秘的腐泥和泥炭变化过程
腐泥和泥炭听起来就有些深奥了,其实就是那些死亡后埋藏到地下的大树们要把自己变成煤的过程。
那些埋藏于地下的“树冢”群的植物遗体,由于遭受喜氧细菌、放线菌和真菌的侵蚀开始变得尸骨无存,其中大部分沉入沼泽底部入“水”为安了。在这个漫长的阶段,低等植物和浮游生物开始慢慢形成腐泥,而高等植物的残体则变成了泥炭,这种作用于低等植物的被称作腐泥化作用,作用于高等植物的则称作泥炭化作用,这就是植物成煤的第一个阶段,而大量积累泥炭的沼泽就被称为泥炭沼泽。
随着人类的出现和人类文明的不断发展,那些远古成煤期的泥炭沼泽早已不存在,它们中的一部分被人类发现后,被起了个叫“煤田”的名字,还没有被发现的则继续在地下酣睡。
从泥炭到煤炭的再一次转化
实际上,泥炭的本质就是植物残体的堆积物,质地松软,容易燃烧,是煤化程度最低的煤,同时也是最原始状态的煤,它在自然状态下表现出的基本面貌大多呈黑褐色和黑色,其实质上还没有达到最纯粹的煤的状态。那么,泥炭又是怎么样进一步变成纯粹的煤的呢?
大约在几千万年前,泥炭沼泽在地球上展开了又一次大规模的发育,压覆于泥炭层之上的沉积物越来越厚,在成岩作用和变质作用的双重影响下,那些被埋藏在地下的腐泥和泥炭,开始慢慢变成一种黑色的无定形大分子有机胶体——褐煤。这一变化的最显著的特征就是碳含量进一步增加,随着碳化程度的不断提高,褐煤就依次变为今天我们所看到的烟煤、无烟煤、天然焦和石墨。
用科学的语言总结这个过程:煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐殖质,由于受到地壳运动及变动的影响不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
人类最早什么时候开始用煤
据资料记载,人类最早使用煤炭的记录,可以追溯到2000多年前或者更早。
中国是世界上最早利用煤的国家。在《山海经》中出现了煤的最早记录,其中把煤称为石涅。
在我国辽宁省新乐古文化遗址中,也发现了为数不少的精煤制工艺品,这是世界上用煤最早的确凿证据,也是我国早在六七千年前就已发现并开始利用煤炭的历史见证。
在我国河南省巩义市的考古发掘中,也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址,《汉书·地理学》中还有记载说:“豫章郡出石,可燃为薪”。
而关于煤的名称的使用,最早则出现在明代李时珍的医学著作《本草纲目》中,首次使用了煤这一名称。
希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在约公元前300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地,古罗马大约在2000年前也已开始用煤加热。(来源:甘肃地质博物馆,郑凤珺)
(转自:煤炭视界)
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