第19章 煤炭的形成

煤炭被人们誉为黑色的金子、工业的食粮，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤炭是怎么形成的呢？原来，煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎在地面上堆积，形成的一层极厚的黑色的腐殖质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，在高温高压下，经过一系列复杂的物理和化学变化，形成的黑色可燃沉积岩。所以说，煤炭也是植物化石，只不过我们看不清其中植物体的面貌罢了。

我们可以设想一下煤炭的形成过程：在千百万年前的地质历史期间，由于气候条件非常适宜，地面上生长着繁茂高大的植物，在海滨和内陆沼泽地带，也生长着大量的植物，那时的雨量又相当充沛，当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时，就会淹没了草原、淹没了大片森林，那里的大小植物就会被连根拔起，漂浮在水面上，植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净，这些带着根须和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起，顺流而下，一旦被冲到浅滩、河湾就会搁浅，它们就会在那里聚集，很快这里就会形成一道屏障，把所有的漂浮物都拦在那里，而这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸的地方。当洪水消退后，这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘陵，再经过长期的地质变化，这座植物残骸的丘陵就会逐渐地被埋入地下，最后演变成今天的煤矿。

在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：在古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物，主要煤种为烟煤和无烟煤；在中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物，主要煤种为褐煤和烟煤；在新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物，主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。由于形成煤的环境条件、形成年代以及形成煤的植物种类等因素的不同，所以煤的种类和相应的用途也不同。一般来说，烟煤大多用于工业，无烟煤和褐煤大多用于日常生活。

除了陆地植物能形成煤以外，生活在水中的藻类植物能不能形成煤呢？近年发现，水生植物尽管个体小，植物体幼嫩，但是只要符合形成煤的条件，它们同样也能形成煤，不过这种煤的有机物含量较低，形如石头，所以称它为石煤。从4亿多年前陆地植物出现以前的志留纪、奥陶纪乃至远于5亿年前的寒武纪，都有石煤被发现。在陕西、浙江等地缺煤的地区，石煤是他们的主要燃料之一。有的石煤块外形似黑泥，所以有地方把它称作腐泥煤。

由于煤是大量陆地植物或菌藻植物高度集中、变质的产物。所以在煤里面很难找到可以鉴别植物特征的形态。可是在煤层中有一种叫作煤核的东西，有些矿工叫它为虎子石。这种特殊的石头中却保存着植物的组织和完好的结构形态。煤核名称的来历是由于它的形状是大小不等的块状，有的像球状，最先发现它的外国人把它叫作煤球。为了避免与我们北方日常生活中用的煤球相混淆，所以这里把它叫作煤核。煤核的有机质含量比石煤低得多，所以它在科学研究上虽然很有价值，但是不能当作燃料使用。它在煤矿中像拦路虎一样阻碍煤矿的开采，这就是矿工们叫它虎子石的原因。

现在虽然煤炭的重要位置已被石油代替，但在今后相当长的一段时间内，煤炭仍是人类生产生活中的无法替代的能源之一。

知识链接

煤炭是地球上蕴藏量最丰富、分布地域最广的化石燃料。它在全球的分布很不均衡，各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家，也是世界上主要产煤国，其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界上居于前列，仅次于美国和俄罗斯。