地下煤层有多厚（100多米厚的煤层是如何形成的）

煤作为一种非常重要的自然资源，是冶金、化学等工业的重要原料，在现代工业发展中一直扮演着一个不可或缺的角色。

中国是世界上煤产量最大的国家，也是世界上最早使用煤的国家。1977年，在沈阳市新乐文化遗址的一座黄土高台里出土了一个通身漆黑的工艺品。经考证，此工艺品正是用煤制作的，这一发现将煤的使用年限又往前推了几百年。在《山海经》中也曾记载过煤，只不过那时候的名称还是“石涅”。

根据目前所发现的煤炭资源来看，煤一般是以煤层的形式出现的。煤层一般分为四类，一米三厚度以下的是薄煤层，我国四川省的薄煤层最多，占据我国薄煤层的60%。第二种煤层是中厚煤层，厚度大概在一米三到三米五之间。第三种就是厚煤层，开采厚度超过三米五，而超过八米的就是特厚煤层。

那么100多米厚的煤层是否真的存在呢？

内蒙古有一个名叫呼和诺尔的凹陷地层，这里含有丰富的煤炭资源，从已开采的情况来看，这个煤层跨越了地球的多个纪元，最深的地方达到了1600多米，可见100多米后的煤层是真实存在的。

既然已发现的煤的形成年代那么久远，那么煤炭具体是什么时候形成的呢？又是如何形成的呢？

煤是一种不可再生的资源，总量有限，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，根据其组成物质的不同，可以分为褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤几种类型。

远古时期，植物死亡后遗体会一层一层的堆积在地上，随着时间的增长，植物会逐渐泥炭化，腐烂出水，形成沼泽，然后在微生物的作用下，这些植物全部都会变成腐泥。再经过一段时间，腐泥在地质作用下逐渐下沉，深埋在地下。经历漫长的岁月和复杂的物理、化学变化之后，逐渐固结为岩，煤炭就这么形成了。

煤是地球上储藏量最多的化石资源，占地球所有化石资源的67%，这是一个极其庞大的数量。既然煤是由植物腐化形成的，那么要形成如此巨大数量的煤，所需要的植物数量也极其庞大。但是远古时期地球上有那么多的植物吗？

根据煤的组成成分和地球地质年代的分析，大致可以推算出煤的形成年代，主要分为三个成煤期。

第一代成煤期就是古生代的石炭纪和二叠纪。石炭纪是植物的大繁盛时期，那时候地球气候温暖湿润，植物呈现快速生长的趋势，尤其是蕨类植物，它们的个头低矮，几乎占据了整个地球的地面空间，使石炭纪变成了蕨类植物的天下。

除了蕨类植物以外，一些高大的乔木也是石炭纪时期的“旺族”，已经灭绝的苛达树就是这一时期的代表乔木。苛达树属于裸子植物的一种，树干非常高大，叶子是一条条的，就如同飘带一样，现在的银杏树和松柏就是苛达树的“后代”。石炭纪还有一种乔木名叫“石松”，这种树根深叶茂，经常连片生长，根据化石可以推断出，石炭纪的石松可以长到40多米高。

二叠纪时期由于地壳运动比较活跃，大陆板块逐渐分离，蕨类植物和高大的乔木逐渐败落，耐旱的裸子植物兴起，此外还有一些松柏类植物出现，植物种类逐渐趋向干旱化。

石炭纪和二叠纪大量植物的出现为煤的形成奠定了基础，这些植物在消亡后经历了成煤作用，变成了如今我们看到的褐煤。褐煤是煤类中最初级的一种煤，这种煤中心有空洞，没有那么紧实和坚硬，所以应该算是一种劣质煤，不能当作真正意义上的煤，但是优质煤都是从褐煤转化而来的。所以石炭纪为煤的形成打下了基础，据统计，这一时期的煤储量约占全世界煤总储量的一半。

第二代成煤期是中生代的侏罗纪和白垩纪，这两个时期裸子植物盛行，二叠纪时期的银杏类和松柏类植物成功留存下来，成为地球上的王者。就拿针叶林来说，这种植物既耐寒又耐旱，生命力极其顽强，在侏罗纪时期十分盛行。成片的针叶林肆意生长，形成了非常茂密的森林。而在近地面，一些蕨类植物又重出江湖，浓密的植被又占据了地球的大部分地区。

白垩纪时期远古大陆完全分裂，每个板块都有不同的气候环境，由此衍生了不同种类的植物。白垩纪早期仍旧是裸子植物和蕨类植物的天下，到了中期，这些裸子植物由于气候的原因逐渐灭绝，像榕树、杨树、桦树、棕榈树这样的被子植物出现，并且类型已经接近现代化植物。

被子植物的出现是地球植物界的一次变革，被子植物可以通过花粉以及种子来传播繁衍，大大增加了植物生长繁殖的速度。

第三代成煤期发生在新生代的第三纪，距今大约6500万年，这一时期“现代生物”出现，被子植物极度繁盛，占据主要地位的是生命力顽强的松柏植物，除此之外还有一些水生藻类植物的出现。这一时期形成的煤主要分布在中国秦岭以北的地区，在这种煤层里还夹杂着油页岩，这是一种非常规的油资源，也是不可再生的。

由此看来，远古时期丰富的植物种类为现代的我们提供了丰富的煤炭资源，但是煤炭对于人类来说到底有什么作用呢？

首先就是燃料，现在的工业生产几乎离不开燃料，发电需要用煤，冶金需要用煤，一些运货的蒸汽火车也需要煤，甚至是我们的取暖也需要用煤，我们冬天所用的暖气就是利用煤的燃烧产生的热气。

其次就是工业用煤，一般是炼焦煤，钢铁行业就需要大量的炼焦煤，我国还是炼焦大国，所需的炼焦煤数量更多。

煤作为一种不可再生的资源，在全球的分布极其不均，而且现在正在面临逐渐枯竭的状况，可是人类的生产生活是离不开煤炭资源的，所以现在急需开发新的能源来代替煤炭，以实现人类的可持续发展。

参考资料：

张超 《华南晚二叠世层序—古地理与聚煤规律研究》 知网 2013.3.28

王鑫 刘仲建 《侏罗纪的花化石与被子植物起源》 知网 2015.12.25

作者：小阿部 审核：sherry 校稿编辑：李子