和石油的成因不一样,煤的成因是公认的,即由远古植物遗体转变而来。
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煤是由地质历史时期堆积的植物遗体,经过复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。
它的生存必须具备一些先决条件,即植物的大量繁殖,适宜的气候条件和地理环境,以及有节奏的地壳运动。当这些条件配合在一起时,才能出现大规模的聚煤时期。
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煤由植物转变而来的理由是:煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。
这就是成煤作用。
成煤作用是指从植物死亡堆积在泥炭沼泽中形成泥炭,泥炭经成岩、变质作用形成煤炭的过程,主要包括泥炭化作用与煤化作用两个阶段。
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第一阶段,植物残骸经过以生物化学作用为主的细菌分解作用后转变为泥炭。
第二阶段,由于地壳下沉,泥炭不断堆积,经过成岩作用,变成褐煤。随着地壳运动以及覆盖层的加厚,褐煤层逐渐埋藏在地下深处,受到温度和压力的影响,最终形成了烟煤或无烟煤。
那么有什么可以支持这样的结论?
1,化石证据![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/6de05c7a68d2044f3d0a8f4c8a7f141a.jpg)
煤层中经常可以发现植物的化石,如炭化的枝干和叶片,这些植物化石与现代的植物相似,为煤的起源提供了有力证据。
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此外,通过显微观察,还可以看到煤中保留了植物细胞的构造,例如细胞壁和细胞核,这进一步确认了煤的植物来源。
2,生物标志物在煤中可以发现一些特定的有机化合物,这些化合物是植物在生长过程中产生的,因此可以作为煤是由植物形成的生物标志物证据。
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这些生物标志物包括植物蜡、树脂、色素等,它们可以在煤中以微小的形式存在,通过对这些化合物的分析,可以确定煤的来源和形成过程。这些生物标志物证据与植物化石证据、化学成分证据等相互印证,进一步支持了煤是由古代植物遗骸在地质作用下形成的化石燃料这一结论。
3,同位素分析利用同位素技术可以检测出煤中残存的氧、碳、氢等元素的同位素特征。这些同位素特征为煤的形成提供了重要的证据。
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首先,对于碳同位素,煤中的碳主要来源于古代植物。植物在生长过程中,通过光合作用吸收大气中的二氧化碳(CO₂),并将其转化为有机物质。由于植物光合作用过程中存在一定的同位素分馏效应,导致植物体中的碳同位素组成与大气中的二氧化碳有所不同。因此,煤中碳同位素的组成可以作为煤源于古代植物的一个重要指标。
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其次,对于氧同位素,煤中的氧主要来源于古代植物中的水分和空气中的氧气。植物在生长过程中,通过蒸腾作用吸收土壤中的水分,并将其转化为有机物质。由于水分在植物体内的运移过程中存在一定的同位素分馏效应,导致植物体中的氧同位素组成与土壤中的水分有所不同。因此,煤中氧同位素的组成也可以为煤的形成提供重要的证据。
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最后,对于氢同位素,煤中的氢主要来源于古代植物中的水分。由于水分在植物体内的运移过程中存在同位素分馏效应,导致植物体中的氢同位素组成与土壤中的水分有所不同。因此,通过测定煤中氢同位素的组成,可以进一步证实煤是由古代植物形成的。
碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%左右。粘土矿物杂质含量在基质基质中呈条带状、不规则状、团块状或不规则状充填胞腔或分散在基质中,有时集合成条带状、团块状或不规则状。
4,煤的层序和地理分布是的,煤层通常与其他古生物沉积层一起出现,并且呈现出明显的地理分布模式,这为煤的形成和分布提供了进一步的证据。
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首先,煤层与其他古生物沉积层一起出现,表明这些沉积层是在相似的地质环境下形成的。在古代,当植物茂盛生长的地区发生水淹、泥火山喷发或其他沉积作用时,植物遗体、泥沙和其他生物遗体一起被埋入地下,形成了煤层和其他沉积层。因此,这些沉积层的共存进一步证实了煤是由古代植物形成的。
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其次,煤层呈现出明显的地理分布模式。这通常与古代植物的分布、气候条件和地形地貌有关。例如,在古代森林茂密、气候湿润的地区,植物生长茂盛,为煤的形成提供了丰富的有机物质来源。这些地区往往形成了厚厚的煤层。而在地形低洼、沼泽分布广泛的地区,也可能形成煤层。因此,煤层的地理分布模式与古代植物的生长分布和地质环境密切相关。
综上所述,煤层与其他古生物沉积层的共存以及明显的地理分布模式,为煤的形成和分布提供了有力的证据。
这些证据表明,煤是由古代植物在特定的地质环境下形成的,并且其分布受到古代植物分布、气候条件和地形地貌等多种因素的控制。
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和石油不一样,石油分有机成因说和无机成因说,现在越来越偏向无机成因说,即"地幔说",那么石油是有可能再生资源,而煤作为远植物的细菌分解和地质作用转化,显然是不可再生的!