100多米厚的煤层是如何形成的？远古的地球真有这么多植物

　　，它的形成是由古气候、古植物、古地理和古构造等诸多地质条件共同作用，经历了多年的沉积而成的结果。

　　煤层有厚有薄，从煤炭开采的角度，可采煤层的厚度可分为5个厚度级： 0.3 ～ 0.5m为极薄煤层；0.5 ～ 1.3为薄煤层；1.3 ～ 3.5m为中厚煤层； 3.5 ～ 8.0m为厚煤层；大于8m为巨厚煤层。

　　而世界各地的煤层远远不止8m，在澳大利亚厚度超过七百米的煤层发现于吉普斯兰盆地，我国的胜利煤田最厚处也高达三百二十米，因此又出现了超厚煤层的划分，目前对于超厚煤层的起点标准有超过60m，和超过40m两种说法。

　　形成煤的原始物质主要是植物，植物从死亡、堆积，其残骸通过一系列复杂的生物化学、物理化学、地球化学变化过程之后转变形成煤。

　　形成煤的第一个阶段叫做泥煤炭化阶段，在这一阶段，植物死亡堆积在充满水的沼泽里，我们知道水中的氧气与陆地相比，含氧量是非常少的，因此枯死的植物在沼泽的水中被细菌不断地分解、化合、聚积，最终在一系列的作用下，低等植物转变为腐泥，高等植物则形成泥炭，因此泥煤炭化阶段也可以叫做腐泥化阶段，这个阶段需要经历的时间跨越了漫长的地质历史时期，耗费千百万年。

　　形成煤的第二个阶段叫做煤化阶段。煤化阶段与泥煤炭化阶段不同，泥煤炭化阶段是生物化学作用，而煤化阶段依赖的是物理化学作用。

　　泥炭层形成的地方是沼泽泥潭，这里地势低洼，所以会有大量被水冲刷带来的泥沙、石头覆盖在沼泽泥潭的表面，与沼泽表面的泥潭结合逐渐形成顶板岩层，而在顶板岩层的下方就是植物残骸形成的泥炭层，顶板岩层的压力让下方的泥炭层被压的紧紧的，然后失水、胶体老化、硬结，最终化学组成也缓慢地发生了改变，就像人一样在巨大的压力下会做出一些改变。此时泥炭层就变成了比较致密的黑褐色的褐煤。

　　但褐煤并不是终点，要知道，人外有人天外有天，顶板岩层外也会有水带来新的泥沙石头堆积继续加厚，而此时静压力也继续增加，煤层受到的压力也会继续加大，煤层的温度随之升高，煤质便发生变化。

　　这其中的变质作用由成岩作用为主，逐渐变成了以温度影响为主。这样褐煤逐渐变成了烟煤、无烟煤。如果有更高的温度，最终可能变成石墨。

　　在传统煤地质学理论中，认为煤层的形成是由煤层所在位置的植物遗体，缓慢地在原地堆积，沼泽水面上升速度，与植物遗体堆积加厚速度大体一致时，形成一种均衡的补偿形式，在这种长期连续的均衡补偿过程中，泥炭层才能不断增厚，形成厚的煤层，但这种理论并不能很好的解释超厚煤层的成因，这种均衡状态长期存在、构造长期稳定沉降的地质条件也是非常苛刻的，是非常难以达到的。

　　随着研究的深入，超厚煤层的异地堆积理论，和多煤层叠加理论，能够从不同的角度解释，不同地质环境中超厚煤层的成因机制。

　　异地堆积是说在断陷盆地内构造运动活跃，可以为泥炭的再搬运提供条件，从而异地堆积形成的超厚煤层，但不能排除多期泥炭沼泽演化形成的多煤层叠加。

　　多煤层叠加说指的是在拗陷盆地中，一般不具备泥炭(煤)再搬运的条件，超厚煤层多为多煤层叠加形成，也不能完全排除异地搬运的可能。

　　因此研究者们认为，超厚煤层的形成并不是靠单一的成因机制，一定是有着多种成因机制，多种成因的综合作用下才能形成超厚的煤层。

　　植物的演化与成煤作用具有密切关系，因此在地质历史中，根据植物由低级向高级发展漫长而复杂的演化过程，就可以划分聚煤期，也就是可以推测煤层生成的时间。

　　以我国地质历史为例。早石炭世时期，这个时候是菌藻类低等植物时代，也就是说没有高等植物出现，这时的煤是由低等植物经过一系列变化而成，这时形成的煤灰分含量很高，成为石煤，比如我国南方地区寒武纪时期的煤就是这个时期形成的石煤。

　　晚石炭世-早二叠世进入了裸蕨植物时代，这个时候出现了世界上最古老的陆生植物，植物由水生到陆生的转化过程，是植物由低等向高等发展的重要转折时期。此时期发育的裸蕨植物没有真正的叶、根之分，只在地下有一种假根，仍然是比较原始的植物。

　　而后发展到了晚二叠世这一时期，气候温暖潮湿，高等植物开始发展演化，出现了以孢子植物蕨类和裸子植物的种子蕨为主的高等植物。我国的鄂尔多斯盆地、华北盆地、华南盆地等，都是大型的石炭-二叠纪聚煤盆地。

　　在这一时期，在海西运动和印支运动的影响下，地质发生了重大变化，陆地面积扩大，出现了分化明显地形地势，随之干旱气候带也扩大，由蕨类植物进入裸子植物繁盛时期。

　　我国西部的聚煤盆地时期主要是侏罗纪，我国内蒙古西北部的聚煤期是早白垩纪至新近纪，在早白垩世以后至新近纪是植物进入到高级发展的重要阶段，这个时候就是被子植物时代。

　　由此我们可以看出，一个超厚的煤层需要耗费的时间和植物是巨量的，我国是世界上最大的煤炭生产国，有着丰富储量的煤炭资源，但我国经济发展速度快，约有三分之一的煤炭资源用于发电，因此也是世界上最大的煤炭消费国。

　　煤炭资源作为不可再生资源，过度开发势必会造成能源枯竭，煤炭开采过程中也会造成许多污染，因此对于煤炭资源的利用是从过去到现在以至于将来都不可忽略的重要课题。