世界最大煤田,挖了近300年还能年产4亿吨!这么多煤炭哪来的?
声明:本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写,文末已标注文献来源,请知悉。
你知道世界最大的煤田在哪里,究竟有多大吗?
美国阿巴拉契亚煤田,绵延几千公里,横跨美国九大洲,已探测煤炭区域,面积就有18万平方公里,有我国广东省那么大。
不光面积大,巴拉契亚煤田的厚度足足一千米,三百层楼那么高。
这座煤田开采了快三百年,每年还产煤量还在4亿吨以上。
都说煤炭是植物形成的,以前有这么多的植物,形成这样一座庞大煤田?
得天独厚的煤田
位于美国阿巴拉契亚山脉上的这个煤田,如同上天馈赠的一般,不仅储量高达3107亿吨,质量也很高。
阿巴拉契亚煤田里的煤,大多都是无烟煤,这种煤杂质少,开采后就能直接使用,不必进行繁琐加工。
数量多质量高还不够,这座煤田开采难度十分低,想采煤,不用冒险去开个煤井,只需要往下挖一个坑,就能看到这些黑色的“黄金”。
因为阿巴拉契亚煤田的煤矿,平均埋藏深度70米,最浅的只有1.7米,比这容易开采的煤矿,世界上恐怕没多少。
有这些优势已够让人羡慕,偏偏阿巴拉契亚山脉水源充足,水上交通四通八达,将煤挖出来往船上一放,就能畅销周边城市。
这样一座宝藏,自然早就吸引人们前来挖掘。
在1750年,那个还没有美国的年代,许多资本家驱赶着工人来到这里,开采这些富裕的煤矿。
那时的人们只是烧煤取暖,需求量并不大。
到18世纪60年代,工业革命来临,人类进入蒸汽时代,此时对煤需求量大增,到19世纪,这座煤田的开采量达到了顶峰。
依靠这座煤田,美国的钢铁业、火力发电业迅速得到发展,工业发展起来,经济也随之提升,国力变得雄厚。
进入20世纪后,美国经济开始转型,不但自己的资源不再出口,还要从外人手里购买。
阿巴拉契亚煤田因此有了喘息机会,不过即便减少了开采,美国每年50%-60%的煤炭需要,依然是从这座煤田中产出。
从1750年开采算起,阿巴拉契亚煤田一共开采了274年,经过这么多年无止境开采,如今每年的开采量还是在4亿吨以上。
这不得不让人感叹,上天对美国当真是眷顾。
煤炭的形成
煤炭是怎样来的,目前的主流观点,都认为煤炭是远古植物堆积而成的。
有的人在使用煤炭时,还能发现一些植物的叶子、根系,或者是树木纹理,这就是很好的证明。
那么,这些远古的植物是如何一步步变成煤炭的呢?
我们都知道,树木死后很快就会腐烂,远古的植物也是如此,它们倒下后,堆积在水中的部分,在厌氧菌的作用下,变成泥炭或是腐泥。
这个过程是在地表完成的,属于前期转变阶段,经过不断积累,水里的沉积物越来越多,某天这里突然发生了地质变化。
这个过程,大概发生在2000万-5000万年前的地质变迁中,曾经沧海变桑田,原本处于地球表面的沉积物,被深埋地下。
地下的温度以及压力要比地表高得多,几百万年不变的沉积物,在地下特殊环境中,经过物质交换、分配,化学性质也发生了变化。
这个过程说来简单,整个过程却令人惊叹,经过漫长变化后,这些松散的沉积物经过成岩作用,变成了褐煤。
褐煤煤化程度很低,化学反应强,燃烧时会产生污染气体,不适合利用。
只有在更高的温度,更大的压力作用下,褐煤的化学成分和岩石结构发生变化,变成了有烟煤和无烟煤。
无烟煤又叫白煤或红煤,因其燃烧时不会冒烟得名,无烟煤发热量低,但含炭量高,在所有煤中质量最好。
有烟煤含炭量低些,燃烧时候会冒出大量浓烟,因此叫有烟煤。与无烟煤相对,有烟煤发热量高,是重要的锅炉燃料和炼焦原料。
这些地下的煤炭,一些继续深埋,需要人们深挖开采,一些经过几万年上亿年的时间,在一些列地质活动中,再次被带到地表,成为了露天煤矿。
阿巴拉契亚煤田既有大量无烟煤,又是一座露台煤矿,可谓是得天独厚。
成煤年代
如果煤炭真是如此形成的,地球上真有这么多植物吗?
可以肯定的是,以前的地球,有着比现在多的植物。
不过不是最初,因为一开始的地球,到处都是岩石,氧气的含量也极低,生命都生活在海里。
直到4亿年前,一些蕨类植物先是尝试到海边生长,接着慢慢上了岸。
这些蕨类植物不断增多,开始覆盖地球90%的陆地,地球的氧气含量也越来越高。
这时候,这些蕨类植物能长到几十米高,称霸一方。
经过漫长年月,新的裸子植物出现了,它们有着粗壮的树干,更高的个头,更茂盛的树叶,很快夺走了蕨类植物的天下。
这些裸子植物疯狂生长,使得氧气的浓度达到了45%,是今天的两倍。
高浓度的氧气让虫子越来越大,巨型虫子吃着裸子植物的种子,裸子植物面临生存危机,新的被子植物出现了。
这些植物的疯狂生长,使得地球的森林覆盖率达到了95%,这也为煤炭形成提供基础。
当然,煤炭形成主要因素除了树木,还有时间。
百万年间,老树倒下,新树又生,周而复使,即便是在堆积尘埃,这么多年,尘埃也能堆成小山丘。
如今我们惊叹于阿巴拉契亚煤田之大,认为靠一棵棵植物堆不起来,但很多人,忽略了时间的力量。
有人仍觉不可思议,认为煤炭就是地球的矿物,不是植物形成的。
为此,有地质学家进行检测,发现历史上的成煤期,一共有三个。
第一个是在古生代的石炭纪和二叠纪,第二个是在中生代的侏罗纪和白垩纪,第三个是在新生纪。
这三个时期有一个共同特点,植物覆盖率很高。而在古生代之前,煤炭的储量却很少。这些都说明,煤炭的产生离不开植物,植物越多,煤越多。
坚硬漆黑的煤炭,与向阳而生的植物,很难将二者联系在一起,但透过厚重的历史,一切都合情合理。
参考资料:
[1] 《世界上最大的煤田,厚1千米,煤层延伸上千公里,储量约3107亿吨》华夏气候 2022-08-19
[2] 《世界产量最大的煤田: 煤田延伸一千多公里, 煤层厚度近千米, 资源量3168亿!》冶金信息网 2021-10-06
[3] 《煤炭是由远古植物形成的吗?远古地球真有那么多植物吗?》北京能源与环境学会 2021-07-07
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