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陕北神府煤海——前世为木,今世生煤

时间:2020/9/5 18:45:31

     在漫长的地质历史演化中,鄂尔多斯盆地别有洞天,中生代地层得天独厚,古植物到处春光灿烂,动物处处悠闲自得,可谓是地质历史上风云激荡的最美华章。二叠纪—侏罗纪(298.9—145百万年)时期,陕西鄂尔多斯盆地发育大型湖泊,形成了渭北黑腰带和陕北延安-榆林的三叠纪—侏罗纪(252.2—145百万年)煤田,高热、低硫、低灰的优质煤炭,储量巨大的煤田油海,奠定了陕西能源化工强省的重要战略地位。

    万年古树,质变为煤——形成
    煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方,经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。煤的形成是由千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化,形成的黑色可燃沉积岩。煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素,煤中有植物细胞组成的孢子、花粉、植物化石,验证了煤是由植物遗体堆积而成。
    地质学家发现,地球上曾经有过气候潮湿、植物茂盛的时代,如石炭纪、二叠纪、侏罗纪等。当时大量繁盛的植物在封闭湖泊、沼泽或海湾等地堆积下来,被泥砂迅速掩埋,经过亿万年地质作用变成了煤,泥砂变成了砂岩或页岩。
由植物变为煤的过程可以分为三个阶段:
   •菌解阶段,即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候,便逐渐与氧气隔绝,由细菌参与还原作用,植物遗体中氢、氧成分逐渐减少,而碳的成分逐渐增加,促使有机质分解而生成质地疏松的褐色泥炭。
   •煤化作用阶段,即褐煤阶段。当泥炭被沉积物覆盖后环境完全封闭,细菌作用逐渐停止,泥炭开始脱水而碳含量增加,最终形成褐煤。
   •变质阶段,即烟煤及无烟煤阶段。如果褐煤埋藏在地下较深部位时,就会受到高温高压的作用,褐煤的化学成分、水分和挥发成分减少,含碳量相对增加;密度、比重、光泽和硬度增加,变为烟煤,这就是煤的变质作用。烟煤颜色为黑色,有光泽,致密状,火焰明亮,有烟。烟煤进一步变质,成为无烟煤,无烟煤颜色为黑色,质地坚硬,有光泽。
    煤层厚薄与地壳下降速度及植物遗骸堆积量有关。地壳下降的速度越快,植物遗骸堆积得越厚,煤层就越厚;反之,地壳下降的速度越缓慢,植物遗骸堆积得越薄,煤层就越薄。地壳运动往往使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被抬升裸露出地面,易被人们发现。

   化腐朽为神奇——神木
    在陕西最北端有一座美丽的城市—神木市,古称麟州,是中国第一产煤大县及兰炭基地。在这片神奇的黄土地上,地下有丰富的煤炭资源,地上有美丽的红碱淖、高家堡古镇与惊叹的石卯,更有那神奇的丹霞。神木地处秦晋蒙三省接壤地带的陕北之北,黄河揽怀南下、长城横腰西飞。自古水草丰美,森林茂密,在遥远的古代,是各民族游牧栖息的好地方。神木地域广阔,资源丰富,煤炭储量达500亿吨,煤层埋藏浅,易开采,煤质优良,属于特低灰、特低磷、特低硫、低水分、中高发热量的长焰优质动力环保煤。

    神奇的降龙木树
    神木的煤中常有植物化石与硅化木,人们把“化腐朽为神奇”的木头看作奇异之事,加之神木地下盛产煤炭,故将埋藏有煤炭之地称为“神木”。

    陕北也有座火焰山——煤层自燃
    在我国新疆吐鲁番,盘桓百里的重山秃岭,寸草不生,是中国最炎热的区域。盛夏在灼热阳光照射下,丹霞地貌形似红色山岩热浪滚滚,绛红色烟云蒸腾缭绕,恰似团团烈焰燃烧,形如飞腾火龙,故名“火焰山”。
    陕北神府煤田煤质优良,但由于含氧量高,在地下热量积聚常发生自燃,从而形成真正的“火焰山”。由于煤含氧量高达12%,在常温下与空气接触,氧化反应将会增强。丝炭含量6.65-17%;煤岩疏松多孔,低温吸氧性强,着火点低(70~ 80℃),是造成煤层自燃的本质因素。中生代晚期以来,本区不断升隆,因地层平缓,岩石疏松,造成沟谷纵横。气候也越来越干燥,夏季炎热,大面积氧化产生的热量在煤层中长期积累,煤层温度上升又加速了煤化学组分的分解,挥发分析出后使丝炭自燃,这是煤层自燃的外部因素。
    在地质历史时期至少在新第三纪以前和晚更新世以后有过两次大的煤层自燃现象。另据有关资料记载,陕北神府煤田在近百年来,由于百姓用火而多次引起煤层燃烧。煤炭燃烧后积聚为煤层气或瓦斯,围岩烧结成为烧变岩,使顶底板岩石稳固性降低,对煤矿开采带来危害。我国新疆的一些煤山至今已持续燃烧上千年。煤炭的自燃现象不但能够造成资源严重损失,而且给煤炭的勘探与开采带来阻碍,还会严重污染自然环境。
    神木地区自古以来便与木有着难以名状的机缘,穆桂英以降龙木大破天门阵的故事至今仍广为流传,现又因煤炭资源丰富而得名“神木”。被掩埋于土地之下的植物遗体在大自然的鬼斧神工下发挥着化腐朽为神奇的作用,前世为木,替地球上的生灵遮风挡雨;今世生煤,为人类提供着不可或缺的生产与生活能源,万物轮回,无不为地球上的生命给予养分。唯有热爱自然,保护环境,才可真正实现人与自然的和谐共生。(三秦地质)

作者:不详 来源:网络
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