你见过三百层楼高的东西没?地底下真有这样的大家伙,美国阿巴拉契亚煤田最厚的地方确实有900米,相当于三百层楼那么高,这片煤田从美国东海岸一直延伸到加拿大,覆盖面积超过18万平方公里。要是把这块煤田竖起来,高度比珠穆朗玛峰还要多出近一倍。
新疆的沙尔湖煤田也不含糊,最厚处达到217米,探明储量130亿吨;旁边的胜利煤田煤层厚度174米,储量89亿吨。这些数字听着就让人咂舌,要是咱们小区底下埋着这么厚的煤,估计整条街都得飘起来。
煤不是植物变的吗?那得死多少树才能攒出这些黑疙瘩啊?科学家算过账,1米厚的煤大概需要10米厚的植物残骸压缩形成。
这么算来,900米厚的煤得堆9000米高的植物堆砌起来,比珠峰还高出一大截。这事越想越玄乎,难不成远古地球的植物都吃了"增高药"?
咱们把时间拨到3亿年前的石炭纪。那时候地球可热闹了,蜻蜓翅膀展开有老鹰那么大,沼泽地里长着30多米高的鳞木,蕨类植物长得跟打了鸡血似的。当时空气中二氧化碳浓度是现在的五六倍,湿度大得能拧出水来,氧气含量也高得多。
那时候的树木也特别,木质素含量特别高。可巧了,当时的微生物还不会分解这种硬骨头。树倒了就往沼泽里躺,水底下缺氧,微生物干瞪眼啃不动。一层层枯枝烂叶像叠罗汉似的压着,慢慢就变成了泥炭。
这泥炭就像面团,被地壳运动反复揉搓。温度压力一上来,就开始变戏法,泥炭先变成褐煤,再变成烟煤,最后变成无烟煤。碳含量也从泥炭的50%左右一路涨到无烟煤的90%以上。现在咱们烧的煤块,其实是植物在高压锅里闷了几亿年的"压缩饼干"。
您要是觉得9000米植物堆太夸张,那是小瞧了时间的能耐。科学家算过每年植物残骸才积攒0.01到0.02毫米,可石炭纪持续了6000多万年。这么一合计,900米煤层就是从头发丝那么细的积累开始的!好比说您每天往存钱罐里扔一分钱,扔个几千万天,好家伙,直接成亿万富翁!
石炭纪地球就像个大温室。华北平原长满了鳞木和蕨类,欧美大陆的裸子植物长得飞快。特别是阿巴拉契亚那块儿,当时就在赤道附近,沼泽湿地望不到边。
植物在这儿可劲儿长,死了就被泥沙盖得严严实实。地壳还特别配合,慢慢往下沉,每年也就降个零点几毫米,正好让植物层和泥沙层交替着叠被子。
证据呢?煤块里现成的!用显微镜看,里头锁着远古的花粉、孢子,还有树叶的印痕。矿工挖煤时经常能碰到树干化石,连树皮的纹路都清清楚楚。
煤层形成的老故事最近有了新情节。中国科学家在新疆北山煤田钻探时,发现煤里有些特殊元素:镍、钒这些通常在地壳深处才多的东西。更奇怪的是碳同位素,有些样本和普通植物煤对不上号。
这下可有意思了!2023年《地球科学前沿》上有新说法:煤可能是"植物+地质"的混合产物。按这说法,植物残骸是主料,地壳深处的碳化合物通过裂缝往上跑,跟着掺和了一脚。就像和面蒸馒头,除了面粉还偷偷加了点酵母。
植物残骸是基础,但碳富集可能还有其他帮手,不过别误会,这理论没推翻植物变煤的老理儿,只是补充了新发现。毕竟那些几百米厚的煤层里,植物化石还好好地躺在沉积层里呢。
在这样的地质奇观面前,人类只能感叹大自然的力量无所不能。那些被压缩在煤层中的每一片叶子、每一粒花粉,都在讲述3亿年前的生命故事。
而关于地壳深处物质可能参与成煤的新发现,更像打开了一扇新的大门,原来地球的碳循环,比我们想象的还要复杂得多。
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