你是不是也想过这个问题:煤是植物变的,这个说法听着挺对,可一琢磨就犯嘀咕。你去看看露天煤矿,那煤层动不动就十几米厚,几十米厚的也不稀罕。

辽宁抚顺的西露天矿,最厚的地方煤层有四十多米。四十米是什么概念?你站在底下往上看,跟站在十层楼底下差不多。

得有多少棵大树挤在一起才能压出这么厚的一层煤?地球上哪有那么多树啊?

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这个疑问不奇怪,因为很多人想这个问题的时候,脑子里的画面是这样的:一大片森林倒下了,然后被埋了,几百万年后就成了煤。要是这么简单,那确实说不过去。

一棵大树烧成的木炭才多厚一点?要想压出四十米厚的煤,那得多少棵树摞在一起?这账怎么算都不对。

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但真实情况根本不是这么回事,煤炭形成的过程跟你想象的完全不一样。首先,我们要搞清楚一个关键问题:煤不是树干变的,而是整片沼泽里的所有植物尸体一起变的。

这里面包括树叶、树根、树皮、苔藓、蕨类植物,甚至还有藻类。这些东西混在一起,一层一层地堆叠,被埋在地底下,经过几千万年的高温高压,才变成了煤。

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想象一下东南亚那边的红树林沼泽,或者黑龙江三江平原的湿地沼泽。那种地方一年到头泡在水里,植物长得快,死得也快。

枯枝落叶掉进水里,水里氧气少,细菌活动不起来,分解就特别慢。今天落一层,明天落一层,一年接一年,几百年下来就能积攒很厚的泥炭层。现在的泥炭沼泽里,泥炭厚度达到二十多米的并不少见。

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但光有这个还不够。三十米厚的煤层,对应的是远古时期极其特殊的条件。石炭纪听说过吧?那是三亿多年前的一个地质年代,也被叫作“煤炭大时代”。那会儿地球是什么样子?

热带雨林覆盖了现在欧亚大陆和北美的大片地区,气候又湿又热,二氧化碳浓度是现在的五六倍。植物在这种环境里疯了一样生长。

有一种叫鳞木的植物,光树干就能长到四十多米高,根部直径两米多。它每一片叶子落下来都有一米多长。这种树生长速度极快,生命周期却只有十到十五年,死掉之后就倒进沼泽里。

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那个时代的地球板块运动很活跃。陆地频繁下沉,海水倒灌进来,沼泽被瞬间淹没。泥沙盖住那些植物尸体之后,沼泽里的氧气彻底没了,分解过程全部中断。等到几万年后海水退却,新的沼泽又长出来,又是一片茂密的森林

就这样反复循环,森林长起来,被淹死,埋掉,再长起来,再被淹死。你想想看,一个循环就能形成一层泥炭,几十次循环就叠出了几十层。

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每一层泥炭在低氧环境下被几千米厚的沉积物压着,水分挤出去,碳含量越来越高,最后压缩成煤。比例大约是多少?十米厚的泥炭才能变成一米厚的煤。

抚顺那四十米的煤层,对应的是四百米厚的泥炭层。这些泥炭又来自几百次甚至上千次的森林增长和死亡循环。

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科学家计算过,形成一米厚的煤,大约需要耗费十米厚的原始植物残体。这些植物残体堆积的时候,里面的体积百分之八十以上是水分和空隙。

所以看上去很大一坨,压实之后就没多少了。再加上时间的帮助,这个压缩过程持续几千万年,几乎所有能挤掉的物质全挤掉了。

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德国鲁尔区的煤层有上百米厚,那里的地质记录显示,石炭纪时期那片地区经历了四十多次海进海退,每次都能造出一层厚实的煤层。

每一层煤背后,都是一次长达上万年的森林生长周期。整个鲁尔煤田形成用了大约两千万年。两千万年生成一百米煤,时间完全够用。

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你要说全世界有那么多种植物吗?当年地球表面的陆地面积比现在少很多,但石炭纪的森林覆盖率极高,几乎每个大陆的低洼地带都是沼泽森林。

那些森林里的植物繁殖速度惊人,一棵鳞木每年能产几百万颗孢子,一颗孢子长成大树只要五六年。这种生长效率是今天热带雨林的好几倍。

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那些古老的煤大部分埋在地底下没有被人挖出来。科学家估算,人类目前开采的煤炭只占地球总储量的百分之三左右。剩下的百分之九十七还静静地在地下躺着。

一块鸡蛋大小的煤块里,蕴含的植物残骸来自几十万甚至上百万片叶子。那三十米厚的煤层,对应的植物总量确实惊人,但放在上亿年的时间尺度和全球范围来看,完全合理。

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煤是植物变的,三十米厚的煤层得有多少植物才能行?答案是,不需要一夜之间哪来那么多树,只需要给了它们足够长的时间和恰到好处的环境,地球上的植物就能造出你想象不到的厚度。

煤炭这件事说到底就是一个字:攒。一亿年慢慢攒,什么奇迹都能攒出来。