对于人类当下的工业文明来说,煤炭的应用起到了很关键的作用:因为在工业革命初期,机械的动能是依靠煤炭资源提供的。所以我们可以想象:假设地球上始终不曾存在煤炭这样的资源,那么,人类的历史走向还真的会成为无法想象的事情。甚至最起码在2024年的当下,电力资源的来源很多都来自于火电。甚至前几年,我国还存在因为煤炭资源紧张而导致火电供应困难的例子。
而在地球的历史上,有50%左右的煤炭,是在石炭纪时代产生的。
那么,为什么石炭纪时代,地球上产生了50%的煤炭储量?
1、石炭纪时代的地球
石炭纪,从3.29亿年前开始,在2.99亿年前结束,前后历时大约六千万年。而人类如果从猿人出现算起,到现在,满打满算也就才三四百万年(当然,现代人类的祖先是十万年前出现的,历史就更短了)。
石炭纪这六千万年时间里,地球的地质活动十分活跃。这主要表现在大陆板块运动频繁而且对后世的影响很大。比如作为亚欧大陆分界的乌拉尔山脉,就是在石炭纪时代,通过板块运动产生的。
假设人类掌握时空穿越技术,抵达石炭纪,会感觉石炭纪几乎和当代的地球毫无相关:因为姑且不说海陆分布情况是否类似,单就是物种和环境,就和当代地球截然不同。
那时候地球上的植物主体是蕨类植物为主,并且当时的蕨类植物主体是木本蕨类。当然,木本蕨类植物对于当代人类来说,已经是灭绝物种了。
同时,蕨类植物在植物界比例极大,也导致地球上的空气成分里,氧气的比例变高了。在氧气比例过高的环境里,也让动物界进入了巨虫时代:当时蜈蚣的庞大,给人一种小火车的既视感,而蜻蜓大约和老鹰的体积差不多。在巨虫时代,巨虫处于食物链的顶端。而哺乳动物的祖先(包括人类)在当时,其实是这些巨虫的口粮。
2、煤炭的形成
煤炭的形成,和石炭纪的地球环境息息相关。
植物是有寿命的。因此,当蕨类植物死亡以后,植物的残骸就会不断堆积在地表上。随着上百万年的堆积,这导致被压在底层和中层的植物残骸和氧气隔绝,最终失去氧化的可能性。
同时,因为石炭纪地质活动频繁,所以,地表因为地质活动的缘故,很多在地表累积的植物残骸,也在地质活动中被卷入到地下,而后,通过漫长但又不间断的化学反应,在地下的植物残骸发生了热解反应,在热解反应以后,煤炭形成了。
3、石炭纪的终结
前文说过,石炭纪一共历时六千万年时间。
石炭纪后期,地球上发生了很多变故:因为蕨类植物过剩,导致空气里的氧气继续飙升到新的高度。这也意味着,二氧化碳的比例会降低,最终导致地球处于冰冻期——二氧化碳比例的减少,导致了地球的温度降低。同时,在冰冻期之后,地球又因为火山爆发等因素,引发了蕨类植物的火灾,火灾蔓延小半个地球,这又导致了很多物种因为这一浩劫,处于灭绝状态。而火灾带来的高温,也对地下煤炭的形成,提供了热量。
而火灾带来的次生灾难的影响周期,达到了万年左右。次生灾难结束的同时,地球才迎来了新的历史时期。
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