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回顧:深藏在地下的巨大煤田,面積相當於中國四分之一是植物形成嗎

2024-04-12科學
長期以來,美國一直都是全球煤炭儲量最豐富的國家,而在美國東部的阿巴拉契亞山脈,更是蘊藏著全世界最大的煤田。 #圖文萬粉激勵計劃#

該煤田是中國等多個國家的煤炭主要進口地,在開采並不頻繁情況下,它的產量始終穩居世界前列。

煤炭的發現使得該地區成為全球主要工業中心之一,孵化了鋼鐵等諸多行業。但阿巴拉契亞煤田到底有多大?這麽龐大的煤田是怎麽形成的?

蘊藏在古老山脈的大煤田

阿巴拉契亞煤田厚度最深可達到1000公尺,平均厚度為500公尺,有效煤面積為18萬平方千米,覆蓋了美國九個州,這是什麽概念呢?

這麽來說吧,如果這個煤田在中國廣東省,那整個廣東全是煤炭,每個廣東人都可以當「煤炭大佬」。既然阿巴拉契亞煤田如此遼闊,它的煤炭儲量自然也是驚人的。

該煤田的煤炭儲存量達到3168億噸,其中有2525噸煤炭是可以開采的,煤炭的種類相當豐富,無煙煤、褐煤等優質煤的儲量也不在少數。

該煤田在1750年開始產出煤炭,每年都可以產出數億噸煤炭。

早在上世紀,隨著工業化不斷發展,該煤田的開采量持續上漲,年產量最高甚至達到了10億噸,但是對該煤田豐富的儲量來講,這點開采量不足掛齒。 除了本身煤炭儲量豐富之外,開采條件較好也是該煤田產量高居不下的原因之一。

它的煤層構造較為優越,平均厚度為1.7公尺,其中還有大量煤炭可以直接露天開采,可見煤炭開采難度系數較小。

就算未來把表層,即地下幾十米的煤全部挖沒了,也可以透過打礦井繼續采煤,短時間內不用擔心煤會開采完。 但是話說回來,這麽一個龐然大物又是怎麽形成的呢?

阿巴拉契亞煤田如何形成?

科學家們猜測,阿巴拉契亞煤田可能是遠古植物演變形成的。

早在數億年前,地球上開始出現一些苔蘚類植物,它們是其它植物的「祖先」。

後來在歷史演變過程中,其中一部份植物演變成為木本植物,它們的出現導致地球的氣候等方方面面出現了前所未有的變化,而這些變化從一定程度上來講有利於植物的繁殖。

隨著環境變得更加優越,地球上的植物如同生活在無人之境,它們瘋狂生長,直至遍布世界各地。

與此同時,環境的變化促使原始森林出現,這些植物最早可能是出現在非洲,然後再逐漸往其它大洲繁殖、生長。

這些植物由纖維素、果膠等各種元素組成,而它們又可以在微生物等的幫助下分解出二氧化碳,這些植物在分解之後會原地或者異地堆積,久而久之就演變成為煤炭。

而阿巴拉契亞煤田最早就是一片原始森林,當時它的面積可能要比現在還大。

既然煤炭是植物生成的,那地球都這麽大年紀了,按理說煤炭應該隨處可見才對,但很遺憾的是,我們大部份人都生活在沒有煤炭可以開采的地方,這又是為什麽呢?

科學家們認為,隨著地球上的植被變得越來越茂盛,氧氣含量持續飆升至40%。

後來在2億年前的某一天,地球突然出現了史無前例的極端幹旱,此時天空突然傳來打雷聲,接著一道耀眼的閃電直接打破了地球的寧靜,整個世界燃起熊熊大火。

讓人驚訝的是,當時沒有任何人跟滅火工具,這場大火整整燃燒了30多年,而地球上的植物也被一燒而空。 其中大部份植物全都化為灰燼,還有極少部份沒燒幹凈的植物屍體進入地層。

進入地底之後,植物已經徹底跟氧氣說再見,而此時高溫高壓開始對植物下手,逐漸讓植物發黑,變成可燃燒的煤炭,這也意味著形成煤炭的條件是長期存在的。

後來在很長一段時間,阿巴拉契亞一直在生成煤田。

如今有不少科學家都認為煤炭就是植物形成的,但是這種說法就一定可信嗎?

煤炭真的是植物形成的嗎?

首先,截止2020年底,全球已探明的煤炭儲量達到10741.08億噸。

目前每千克的煤約等於木材的兩倍多,每立方煤的重量是木材的三倍多。

粗略計算的話,要想生成30公尺厚的煤田,那麽需要有200公尺厚的木材,這還要建立在百分之百轉化的前提下,但世界上真的有這麽多的樹木嗎?

其次,如今許多煤田的分布都是比較平整的,比如阿巴拉契亞煤田絕大部份煤炭都分布在近水平地面。

但是植物的根部是盤根錯節的,如果煤炭是森林堆積演變而來,那煤炭的分布應該是別參差不齊的,不應該像現在看到的煤田這麽平整。

再者,在遠古時期,我們所生活的陸地都是連在一起的。

按照煤炭植物生成論,當時地球上遍布可以生成煤炭的植物,就算後來大陸在因地殼運動等分裂成為各個板塊,煤炭也應該在全球各地廣泛存在。

但目前全球煤炭儲量最豐富的是亞洲跟北美洲,非洲等地都是煤炭儲量比較少的地區,而科學家們又認為原始森林可能發源於非洲。

難道非洲的原始森林只存在一段時間?這顯然也是很難讓人信服的。

最後,按照煤炭植物生成論,煤炭的形成至少需要兩個前提,一是漫長的歷史演變,二是大量植物的屍體堆積。

可近年來,有很多勘測人員發現,一些煤田剛被開采之後又被發現有新的煤田出現。這些煤田的埋藏深度可能並不完全一樣,但它們大致都分布在同一個地方。

隨著人們對煤炭植物生成說提出了許多質疑,一些科學家又表示,煤炭可能不是來源於植物,而是由無機物合成的。

早在1876年,門得列夫曾提出,地球上蘊藏豐富的鐵和碳,它們可以合成碳化鐵,而在高溫的環境下,這些碳化鐵又會變成碳氫化合物。

目前普遍認為,石油跟煤炭都是由碳氫化合物組成的,這說明煤炭有可能是無機物轉化而來的。

但是按照這種說法,地球上的鐵跟碳隨處可見,可為什麽還是有很多地方找不到煤炭?