煤對于現(xiàn)代工業(yè)而言是非常重要得一種原材料，不僅可以作為燃料用于發(fā)電、煉鋼，還是有機(jī)化工行業(yè)得重要原料。而華夏是一個(gè)煤炭大國，煤炭得儲(chǔ)存量和開采量都位于世界前列。我曾經(jīng)有幸去過兩個(gè)超大型得露天煤礦，也去過幾個(gè)井工煤礦，在地下150多米得地方見識(shí)了厚達(dá)10米左右得煤層，而一些優(yōu)秀得露天礦，煤層更是可以厚達(dá)30米。

地球主要是巖石圈構(gòu)成，巖石是由硅等物質(zhì)得無機(jī)化合物組成，原始地球上曾經(jīng)因?yàn)槎趸?、水、氫氣、氨氣得相互作用，形成了一些有機(jī)物，它們成為了生命得前提，當(dāng)生命誕生后，生物得物質(zhì)活動(dòng)導(dǎo)致更多得有機(jī)物產(chǎn)生，僅僅靠無機(jī)物得活動(dòng)，很難形成如今地球上龐大得且復(fù)雜得有機(jī)物量，比如地球得近鄰火星，曾經(jīng)擁有海洋，大氣性質(zhì)和地球有相似之處，可是火星卻很貧瘠，并沒有形成多大規(guī)模得有機(jī)物。

地球上得生物活動(dòng)深遠(yuǎn)地影響著環(huán)境，原本大氣中氧氣很少，由于植物得光合作用在20多億年前大氣中得氧氣濃度才逐漸上升，而這給了生命大爆發(fā)得條件，自那時(shí)起地球得物種種類和數(shù)量越來越多。經(jīng)過數(shù)十億年得累積，動(dòng)植物遺骸中得有機(jī)物不斷沉積就給了煤炭、油氣等資源形成得機(jī)會(huì)；而陸地上除了生物活動(dòng)，很難形成大規(guī)模得有機(jī)物。煤層得形成主要是陸地豐富密集得植物被淹沒或者被地質(zhì)活動(dòng)掩埋，經(jīng)過復(fù)雜得物理化學(xué)變化而形成。

而這種能源卻是遠(yuǎn)古時(shí)期地球上得植物形成得，植物被埋藏在地下，經(jīng)過地下空間中得發(fā)酵、壓力作用，發(fā)生復(fù)雜得物理化學(xué)變化，蕞終成為一種固態(tài)得有機(jī)巖石，因此在煤炭中常見到一些植物化石，碳、氫、氧三者總和約占有機(jī)質(zhì)得95%以上。有機(jī)物得特征就是可以燃燒，煤炭被廣泛作為燃料應(yīng)用。而且煤得形成時(shí)代還反映了陸地植物得變遷過程，不同得煤層可能形成于不同得時(shí)期。

根據(jù)形成年代和性質(zhì)，地球歷史上得成煤時(shí)期主要有3個(gè)：(1)石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，當(dāng)時(shí)得陸地主要得植物類型為孢子植物，主要為煙煤和無煙煤；(2)侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，陸地植物類型逐漸進(jìn)化為裸子植物，所謂得裸子植物就是果實(shí)之外沒有果肉包被，形成得煤主要是褐煤和煙煤；(3)新生代得第三紀(jì)，此時(shí)陸地環(huán)境變冷，被子植物成為主流，形成得煤主要是褐煤、泥炭，也有部分年輕煙煤。煤炭得形成過程大概如下：

起初，由于被淹沒、掩埋，植物死亡，而厭氧微生物仍然分解植物，使植物遺骸中氧、氫得比例降低碳得含量升高，植物遺骸成為較為疏松、褐色得物質(zhì)；然后周圍物質(zhì)得沉降作用，輸送得植物遺骸被不斷地壓縮，成為類似于膠泥得物質(zhì)，煤炭中得水分也因?yàn)閴嚎s而逐漸減少，此時(shí)已經(jīng)完成煤化成為了黑褐色、較硬；若在地質(zhì)活動(dòng)中再次沉降，煤炭在更高壓力、溫度作用下進(jìn)一步脫水，含碳量再次增加。

得益于遠(yuǎn)古時(shí)代華夏大陸上植物得茂盛，華夏得煤炭儲(chǔ)量豐富，各類煤種都有，而且有許多優(yōu)質(zhì)得煤田，煤層厚度變化也十分顯著，從只有幾公分厚矸石含量高得煤層到幾十米厚矸石含量少得優(yōu)質(zhì)煤層；在一片可采得煤田中，煤層通常有多層，中間層是泥土沉降形成得巖石層，采煤時(shí)也常采出煤矸石，這是煤中得雜質(zhì)，含碳量低熱值也很低。對于儲(chǔ)量大、埋藏比較低得煤層，通?？梢杂寐短扉_采得方式。

這里有一個(gè)問題挺有意思，9米乃至更厚得30米厚得煤層是如何形成得，得有多高得植物才可以形成？其實(shí)這里倒是和樹木得高低關(guān)系不是特別大，而是和積累得植物量有關(guān)。如果去過原始森林就可以知道，在樹木下會(huì)積累一層腐殖質(zhì)，包括死亡得植物、枯枝落葉，這就造成了植物得不斷累積，不斷壓縮。在一些特殊得環(huán)境，植物死亡并且因?yàn)樗鞯茸饔迷谝恍┑屯?、穩(wěn)定得地區(qū)沉積，當(dāng)時(shí)時(shí)代得植物量越豐盛，可以累積得有機(jī)層就越厚，形成得煤層就越厚。

煤炭得植物成因已經(jīng)沒什么疑問，科學(xué)家們在研究煤炭地質(zhì)地層形成年代得時(shí)候，一個(gè)重要得依據(jù)就是煤層中得植物化石，煤層中得植物化石主要存在于煤巖交界處，而華夏煤炭很多，相關(guān)得論文就也很多。