
正如人们所希望的那样,煤矿床的起源在学校里每个人都知道。对于植物残渣转化为煤炭的所有阶段都是可观察的,并且从字面上看是数据 - 它们可以被触摸。但是,应该提到该过程的要点。
死亡的有机物 - 树干,落叶甚至花粉 - 很容易被注意到容易腐烂。生物质的化学成分并不完全精确,但在这种情况下,可以详尽地描述为“碳氢化合物”。真菌和细菌(包括生活在节肢动物和哺乳动物消化道中的共生微生物)分解的最终产物是二氧化碳和水蒸气。这就是自然界中物质循环的进行方式。然后,水和二氧化碳成为光合作用过程中生产新生物质的原料。
这到底是怎么回事?水和二氧化碳只能通过添加氧气从碳氢化合物中获得。然后在光合作用期间再次释放,但是 - 不是重点。底线是可能找不到氧气。然后会有另一个过程。从衰变(缺氧不会阻止所有微生物)中释放出来的质量将是“发光”或“沼泽”气体,可以简单地称为甲烷。因为甲烷是混合物的主要成分。
这只是这种方法,氢气根本不够。多余的碳将保留下来。这将导致煤矿床的形成。
在自然界中,如果我们牢记现代性,自然无氧环境是沼泽,其中有机物积聚,按照第二种机制缓慢分解,随着沼泽气体的释放。这种加工的产物是泥炭(如果我们谈论的是沼泽)或腐殖质(在水库底部的淤泥层中出现类似的条件)。但沼泽和湖泊已经存在了数千年或数万年。然后,水文条件将发生变化,泥炭层将被埋在土壤沉积物下。
经过几百万年、几千万年、几亿年,一层沉积岩之上一层有机物就会生长出来。这意味着温度和压力将与过程相关联,这些过程本身已经根据无氧但不仅如此的情况引起大分子的分解。有机残留物层被挤压得越多,其中形成的气体就越多,一些释放的氢会变成原子形式并开始恢复矿物质,从中带走氧气。
...出于这个原因,褐煤中有很多水并“卡”在固体物质中 - 溶解在其中 - 沼泽气体。只是沙子。当残留物层浸入一公里深度时已经形成的褐煤的一个特征是大量的木质素 - “未消化”,烧焦,但保留木材的结构。当然,后者只有在树干最初可以与遗骸一起进入水箱的情况下。即使不考虑矿物污染——沼泽中并非所有的泥浆都是有机的——褐煤也只有三分之二的碳。
褐煤可以在几百万年内形成,但同样的成功,沉积物的年龄可以是1亿年和2亿年。储存条件在这里很重要。如果沉积物下降3公里,气体和水将在很大程度上被挤出,反应将走得更远,碳释放的比例将增加。在6公里的深度,这意味着保质期长,因为压榨机必须首先形成,然后还要通过侵蚀部分消除 - 产生无烟煤,其中原则上没有水和气体,纯碳的量超过95%。

也就是说,沼泽。他们有时会提出错误的问题。煤矿床的厚度可以达到800米——有这么深的沼泽吗?他们没有。特别是考虑到随着煤的形成,只能从8公里的残留物层中获得800米的产品。但矿床是一回事,煤层是另一回事。煤层由一层岩石隔开,彼此重叠,形成沉积物,只有在特殊情况下才能达到1.5米的厚度。沉积物仅表明这个地方的沼泽已经形成了很多次,而且很容易,即使是在一个地质时期的延续上也没有。
但是,顺便说一下,关于时期。众所周知,大约 95% 的石头(不是棕色,-棕色后来沉积,直到新生代)煤是在石炭纪时期形成的。沼泽出现在泥盆纪 - 大约4亿年前 - 当时土地被植被覆盖。然后是巨型蕨类植物和犁头。随着沼泽的蔓延,煤的形成过程开始了,这个过程仍在继续(二叠纪时期的中断,由大气中二氧化碳储量的枯竭引起)仍然处于或多或少稳定的强度下。然而,在石炭纪,正是发生了导致二氧化碳消耗的事件。大气中的碳突然进入沉积物。
也就是说,煤总是以一种方式形成 - 如上所述 - 但在石炭纪 - 不同。当时有足够的沼泽,但进入其中获取有机物并不是保护的必要条件。没有必要限制氧气的进入。陆地植物随后发明了木质素——实际上是木材或纤维素,从而加强了树干。还原剂,真菌和细菌,很长一段时间都找不到这种化合物的化学钥匙。结果,倒下的树干没有腐烂,而是被木乃伊化了。森林死了,因为磷与腐败的树干一起从物质循环中去除了。树干上覆盖着沙子,森林又在沙子上生长,一层一层地生长。那是3亿-3.5亿年前,所以有足够的时间把煤变成石头。
标题中提到的前寒武纪煤只是近年来的发现。最近的轰动是发现了志留纪时期的薄煤层 - 从一张纸上 - 煤层。但科学走得更远,还挖出了埃迪卡拉煤。起源与后来的博赫达或萨普利特相似。这种煤是由藻类形成的,由于它们在岸上干燥,随后埋在沙层下,或者当干涸具有底层有机残留物的水库时。超古老的煤极为罕见,因为在到达陆地生命之前,有机物以另一种“湿”方式保存 - 随着石油的形成。然而,即使在志留里亚人中,原则上也没有准备在陆地上工作的重工,这一事实促进了它们的形成。冲上岸的藻类即使在氧气存在下也会被木乃伊化。