国际能源部署最新发的数据显示,2022年中国消耗煤炭大约42.5亿吨,而世界消耗的煤炭量超过了80亿吨。
世界煤炭消费量走势如图所示
由此可知,煤炭在我国能源领域当中占据着多么重要的位置,我国虽然是产煤大国,但是仍旧需要从国外进口大量的煤炭,才能满足市场需求。
其中,位于的阿巴拉契亚煤田就是我国的一大进口地,它是世界上最大的煤田,厚达1千米,延伸上千公里,这个煤炭究竟是如何形成的?
阿巴拉契亚煤田
阿巴拉契亚煤田延伸范围很广,遍布了的9个大州,它横躺在的国土之上,宛如“一只”巨大的怪物。
阿拉巴契亚煤田的位置
从具体的数值来看,阿巴拉契亚煤田从西南向东北延伸1200千米,平均厚度在500米以上,最深处可达1千米,整个煤矿区域的有效煤面积高达18万平方千米。
这是什么概念呢?假如你站在阿巴拉契亚煤田的中心,并且该地足够平坦,你仍旧不可能一眼望到尽头。
如此大的煤田,其煤炭的产量也是非常丰富的,据卫星传回的数据显示,阿巴拉契亚煤田的煤炭量大约为3168亿吨,其中可开采量约为2526亿吨。
该煤矿每年产出4亿吨的煤炭,占据全煤炭产量的50%。
煤炭的运用
根据和世界煤炭产量和价格的不同,阿巴拉契亚煤田的煤炭产量也会随之波动,比如上个世纪的发展时期,阿巴拉契亚煤田产量一度飙升到了年产10亿吨。
阿巴拉契亚煤田不仅有着丰富的煤炭资源,而且当中的煤炭埋藏较浅,其中可开采煤矿占据相当大的一部分,拥有极高的价值。
相对于其他煤矿产地,该处的煤矿开采成本低,煤矿品质优越,是不可多得的“风水宝地”。
煤田
而这样一块优秀的煤田,其实早在3亿年前就已经埋下了“伏笔”。
阿巴拉契亚煤田的形成
大约在3.55亿年前,古老且低等级的苔藓类植被进化,衍生出各种不同的植物。
大约5亿年后,一大批高级的木本植物兴盛了起来,在一定程度上改变了地球的生态环境。
木本植物的大量出现不仅涵养了地的水资源,同时也加速了水循环的过程,使得地球整体的气温开始下降,气候从干燥炽热变为温暖湿润。
良好的气候条件又反哺了这些正在演化的植物,很快一批又一批的原始森林出现在大陆。
此时的陆地还是“盘古大陆”,世界上所有的陆地都是联系在一起的,没有所谓的大洲之分。
盘古大陆如图
有关研究明,非洲是植被演化的重要起源,在气候变得更加适合之后,这些植被不断朝着其他陆地繁衍生长,很快便促进了整个陆地的植被繁荣。
大约在2.7亿年前,石炭纪时期的植被就已经初具规模,盘古大陆当中的原始森林面积广阔,星罗棋布地分布在如今的各个大洲。
阿巴拉契亚煤田便是一处原始森林的聚集地,科学家猜测,在石炭纪时期,森林面积可能比如今的煤炭面积更大,并且在经历了一代又一代的植物更迭,才形成了厚实的煤田。
煤层的位置如图
如果地球的植被一直这样茂盛下去,那么如今的我们岂不是遍地都是煤炭?
很可惜天公不作美,大量的植被聚集起来之后,带来了更加浓郁的氧气,当时的氧气浓度超过了40%,与之相比目前地球的氧气浓度在21%左右。
这为森林的燃烧提供了优厚的条件,在2亿年前的某一天,大陆遭遇了前所未有的干旱,导致各地的植被变得非常干燥,一阵雷霆下来迅速点燃了这些“干柴烈火”。
这一下使得燃烧变得一发不可收拾,很快火焰就蔓延到了大陆的各个角度,将一大片一大片的植被烧毁。
起火必不可少的三要素
火焰整整燃烧了30多年,烧毁了地球上50%以上的植被(当时植被覆盖率高达99%)。
至此,一个属于植被的时代宣告结束,一些未能燃烧殆尽的植被尸体进入到地层当中,成为石炭纪的最后一层煤炭。
有研究明,石炭纪产生的煤炭资源占据地球历史以来所有煤炭资源的50%。
挖掘出来的煤炭
煤炭的形成
经过时间的沉淀和累积,这些腐烂的植物尸体混合着各种有机物在地底当中“发酵”。
地底不仅隔绝了外界的氧气,而且还有着高温高压的条件,这为植物的转变提供了优越的环境。
在这样的环境下,发生了一系列物理和化学变化,最终形成了黑色可燃的沉积岩。
沉积岩
而后,侏罗纪、白垩纪、第三纪分别都为阿巴拉契亚煤田的煤炭做出了一定的贡献,但是主要形成,还是在石炭纪时期。
因为石炭纪时期的植被形成的煤炭通常是无烟煤,而白垩纪、侏罗纪时期形成的煤炭是烟煤,第三纪形成的煤田属于泥煤。
煤炭的形成
在阿巴拉契亚煤田当中,绝大部分都是无烟煤,历史年代久远,煤炭的品质也绝佳。
所以,在科学界当中普遍认为,煤炭就是来自植物,只要你细心观察,还能在煤炭当中发现植被叶子和根茎的痕迹。
但有的科学家却提出了不一样的观点,假设煤炭是植物形成的,那么为什么更大的森林面积却形成了更小范围的煤田呢?
煤层
而且地球的植被从出现以来,它们就没有间断过,期间一直都有植被在亡和生长。
理论上来讲,世界各地的地下都应该藏有煤炭才对,而且煤炭的分布也不应该如此密集。
可实际的情况是,底层下边的煤矿分布错落有致,往往集中在某个区域,除此之外很难寻找到煤炭的踪迹。
而且,煤炭层和其他岩石层的划分非常明确,就像是人为贮藏在其中一样。
煤层结构
关于这点,科学家还在进一步研究当中,不管如何,煤炭形成的时间非常长久,如今人们是用一点少一点,未来我们又有多少资源留给子孙后代呢?
煤炭和人类的未来
阿巴拉契亚煤田早在1750年就已经开采,当时的煤炭产量大约为每年3亿吨,如今200多年过去,该煤田已经逐渐走向了下坡路。
蔓延颇长的煤田
并且,当初围绕阿巴拉契亚煤田建立的工业基地也在陆陆续续撤走,这似乎标志着传统煤炭能源的衰败。
如今世界能源的发展趋势确实如此,不仅是煤炭,就连石油的地位也在受到挑战。
未来的世界肯定是以太阳能为核心的新能源,值得一提的是太阳能从狭义上讲是太阳能发电,广义上将是关乎太阳的所有能源。
太阳能源的运用
这是一种强大、持久并且完全清洁的能源,它能够促进人类文明的进步,让人类到达前所未有的新高度。