煤炭為什么是黑的?為什么不是白的？

【專家解說(shuō)】：我們可以設(shè)想一下，在千百萬(wàn)年前的地質(zhì)歷史期間，由于氣候條件非常適宜，地面上生長(zhǎng)著繁茂高大的植物，在海濱和內(nèi)陸沼澤地帶，也生長(zhǎng)著大量的植物，那時(shí)的雨量又是相當(dāng)?shù)某渑妫?dāng)百年一遇的洪水或海嘯等自然災(zāi)害降臨時(shí)，就會(huì)淹沒(méi)了草原、淹沒(méi)了大片森林，那里的大小植物就會(huì)被連根撥起，漂浮在水面上，植物根須上的泥土也會(huì)隨之被沖刷得干干凈凈，這些帶著須根和枝杈的大小樹(shù)木及草類植物也會(huì)相互攀纏在一起，順流漂浮而下，一旦被沖到淺灘、灣叉就會(huì)擱淺，它們就會(huì)在那里安家落戶，并且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那里，很快這里就會(huì)形成一道屏障，并且這個(gè)地方還會(huì)是下次洪水堆積植物殘?。ㄒ矔?huì)有許多動(dòng)物的殘?。┑牡胤?。當(dāng)洪水消退后，這里就會(huì)形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺，再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)變化，這座植物殘骸的丘嶺就會(huì)逐漸地埋入地下，最后演變成今天的煤礦。 那么也許有人會(huì)問(wèn)，1998年中國(guó)遭受的一場(chǎng)罕見(jiàn)的水災(zāi)，為何沒(méi)有出現(xiàn)這樣的情況呢？我認(rèn)為，那是因?yàn)橹袊?guó)目前的森林覆蓋率很低，而且有森林的地方多在高海拔地區(qū)，在平原到處是糧田，幾乎到了沒(méi)有什么森林可淹的境地，只不過(guò)是淹沒(méi)了一些農(nóng)田的防護(hù)林，并且農(nóng)田防護(hù)林的樹(shù)木很稀少，而且樹(shù)木的根須又十分的發(fā)達(dá)，抓地抓得十分牢固，短時(shí)間的浸泡、沖擊不會(huì)造成多大危害。而森林中的樹(shù)木就不同了，很多樹(shù)木都擠在一起生活，它們?yōu)榱宋程?yáng)的能量，拼命地往上長(zhǎng)，根須并不發(fā)達(dá)，一旦一處樹(shù)木被洪水連根撥起，就會(huì)連帶成片的樹(shù)木被洪水毀掉，就如同放木排一樣，順流漂浮而下，勢(shì)不可擋，最后全部堆積在一個(gè)地方。 另外，由于人類對(duì)大自然認(rèn)識(shí)的增強(qiáng)，抵御突發(fā)性自然災(zāi)害的能力不斷提高，興修水利，筑起堅(jiān)固的堤壩，加固江堤、河堤，大大地減緩了兇猛洪水的沖擊力，泛濫的現(xiàn)象少了，甚至乖乖地聽(tīng)從人類的召喚，并把兇猛的洪水變成了電能、動(dòng)能、熱能，造福于人類，服務(wù)于人類社會(huì)。 不僅洪水有搬運(yùn)動(dòng)植物這樣的能力，而且潮汐、臺(tái)風(fēng)、海嘯也具備這樣的能力。由于地震、火山噴發(fā)等因素引起的海嘯，可以使海浪掀起三、四十米還高，并且在頃刻之間把一個(gè)島嶼上的動(dòng)植物掃蕩一空；把海岸線附近的一切生物全部洗劫。 再者，地球表面上的物質(zhì)不可能永久的一成不變地等待著地球進(jìn)行沉降運(yùn)動(dòng)的，而且地球表面上的物質(zhì)是在不斷地循環(huán)流動(dòng)著的。因此，“水災(zāi)說(shuō)”是使煤炭形成得如此集中、優(yōu)質(zhì)，還是有一定的道理的，是有說(shuō)服力的，也是能夠令人信服的。 地球表面上的物質(zhì)不可能永久的一成不變地等待著地球進(jìn)行沉降運(yùn)動(dòng)的，而且地球表面上的物質(zhì)是在不斷地循環(huán)流動(dòng)著的。因此，“水災(zāi)說(shuō)”是使煤炭形成得如此集中、優(yōu)質(zhì)，還是有一定的道理的，是有說(shuō)服力的，也是能夠令人信服的。 煤炭千真萬(wàn)確是植物的殘骸經(jīng)過(guò)一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細(xì)觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡；如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時(shí)在煤層里還保存著像樹(shù)干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲(chóng)化石。值得探討的是它為何形成得如此集中，而且又是那么如此的優(yōu)質(zhì)呢？ 由于古代的在植物大量沉積,被深深的埋在地層下,受到高壓和高溫,經(jīng)過(guò)幾億年的時(shí)間,變成煤炭 煤礦和其它礦一樣，是層狀的，且不是到處都有，如果是地表植物積聚而成，則不會(huì)那么集中，應(yīng)該到處都有，所以我認(rèn)為，書(shū)上所說(shuō)的不對(duì)。碳元素是地球故有的，地表的碳大部分以化合物形式存在，地心的碳以單質(zhì)形式存在，地心的碳向地表噴出時(shí)，一部分為鉆石，一部分為石墨，大部分為煤（不同條件下形成不同的物質(zhì)），和其它大部分礦的成因一樣。 植物當(dāng)被壓在地下，在長(zhǎng)時(shí)間的缺氧高壓的條件下便會(huì)形成煤。 石炭紀(jì)地球植物大繁盛，為煤的形成形成的強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，后來(lái)的造山運(yùn)動(dòng)為煤的形成提供了外部條件。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月，便有了煤。 煤炭的開(kāi)采過(guò)程 矸石排放: 煤礦生產(chǎn)排放量最大的固體廢物, 也是中國(guó)工業(yè)固體廢物中產(chǎn)生量和堆積量最大的固體廢物, 產(chǎn)生量一般為煤炭產(chǎn)量的10%左右。中國(guó)煤矸石年排放量大約在1.5 億~2.0 億t之間。截止2002 年底, 全國(guó)煤矸石積存量約34億t, 占地2.6 萬(wàn)公頃, 是中國(guó)工業(yè)固體廢物中產(chǎn)出量和累計(jì)積存量最大的固體廢物。2004 年, 全國(guó)煤矸石綜合利用量為1.35 億t, 利用率54%。 礦井水的排放: 在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中, 各種類型的水源水會(huì)通過(guò)不同的途徑進(jìn)入巷道和工作面, 為了保證采礦安全, 防止水害發(fā)生,需將礦井涌水排出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 在采煤過(guò)程中, 2004 年全國(guó)煤礦礦井水排放約30 億m3, 平均噸煤涌水量約為2m3。資源化利用率僅占22%左右。 瓦斯抽放與礦井通風(fēng): 在煤炭開(kāi)采前和開(kāi)采中抽放瓦斯氣, 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣, 會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫室效應(yīng), 瓦斯中所含甲烷的溫室效應(yīng)比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中, 井下巷道每秒鐘都需要數(shù)十萬(wàn)乃至數(shù)百萬(wàn)立方米的空氣, 它們主要是通過(guò)礦井通風(fēng)來(lái)完成, 礦井通風(fēng)同樣含有瓦斯, 并且還有大量粉塵。據(jù)近幾年有關(guān)評(píng)價(jià)估算, 全國(guó)煤層瓦斯資源量為3×106 Mm3。2002 年中國(guó)重點(diǎn)煤礦煤層瓦斯產(chǎn)生量為9773.37Mm3, 其中利用瓦斯量為517.49 Mm3, 利用率5%左右。 傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采忽略其它共生、伴生礦物的開(kāi)采、加工、利用, 造成了資源的浪費(fèi)。中國(guó)煤系共生、伴生20 多種礦產(chǎn), 目前絕大多數(shù)沒(méi)有利用, 另外礦物的隨意存放丟棄還會(huì)造成環(huán)境污染, 破壞生態(tài)環(huán)境。 生態(tài)破壞: 煤炭開(kāi)采破壞了地殼內(nèi)部原有的力學(xué)平衡狀態(tài)。引起地表塌陷, 原有生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失, 同時(shí)也造成地表水利設(shè)施的破壞和生態(tài)環(huán)境惡化。每年因開(kāi)采引起的地表塌陷面積已達(dá)40萬(wàn)hm2, 且平均每年以1.5 萬(wàn)hm2 的速度增加。