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地球一半的煤诞生于石炭纪,这个巨虫横行的时代,是如何终结的?

煤炭和石油是当今世界最为重要的两类化石能源,而且煤炭的使用要比石油更早,可以说自人类进入工业时代开始,煤炭就成为了一种最主要的能源。

煤炭是如何形成的?与石油的成因存在争议不同,煤炭的形成方式基本是确定的,它是由植物形成的。当植物死亡之后,先是在地表堆积,成为腐殖质,进而在物理、化学、生物的多种作用之下化身为煤炭的最初形态,即泥煤。泥煤需要经过漫长的地质作用,在温度和压力的共同配合之下,才能够逐渐压结成块,形成褐煤。

褐煤可以算是一种煤炭资源,但相对比较低级,因为这种煤的水分和杂质都比较多,燃烧会产生很大烟雾,而且热量不高。

褐煤想要继续转化形成烟煤,不仅需要很长的时间,还得需要巨大的压力,一般而言,一米厚的褐煤,在转化为烟煤之后,厚度只有不到5厘米,而烟煤已经是一种非常优质的煤炭资源了。地球上的煤炭资源是非常丰富的,按照目前的探明储量来算,至少可以供人类继续使用200年以上,而这些已探明的煤炭资源,其中有一半以上竟然都诞生于石炭纪。

石炭纪大约持续了6000万年,这在整个地球历史上并不算一段特别长的时期,为什么全球一半以上的煤都会诞生于这一时代呢?

大量煤炭的集中形成要满足两个基本要素,其一就是有大量的植物死亡,其二就是植物的残骸不会很快被微生物分解。在其它的时代,要同时满足这两个条件,的确不容易,需要大量的植物死亡后浸泡于水中形成水密环境,但石炭纪则并不需要。石炭纪是地球植物从海洋爬向陆地的重要时期,当时地球温暖潮湿的环境非常适合植物的发展。

树干可以长到50多米高的石松类乔木、二三十米的木贼类芦木以及十多米的树蕨随处可见,构成了一幅繁茂的热带雨林图景。

这些高大的乔木快速生长,又快速死亡,大量累积之后就为煤炭的形成构筑了先天条件。而且彼时的微生物还没有进化出可以分解木质素的能力,这使得植物的残骸可以完好地保存下来。石炭纪除了诞生了大量的煤炭资源之外,还有一点也是这一时代的标志,那就是横行的巨虫。

昆虫的呼吸方式与我们熟悉的其它水生和陆生动物不同,它们没有用于呼吸的鳃或肺,它们呼吸依靠的是遍布于身体各处的气孔。

这种呼吸方式很是特别,它使得氧气短途运输效率极高,长途运输则力不从心,因为昆虫的体型极大地受制于空气中的含氧量。恰巧石炭纪植物繁茂,吸收二氧化碳、吐出氧气,于是空气中的含氧量越来越高,超过了30%,甚至一度接近40%。这给虫子们提供了发展的机遇,翼展0.7米的巨脉蜻蜓、2米长的马陆随处可见,让陆地变得好不热闹。

这样一个奇妙的时代,为何会终结呢?

每一种事物的过度发展都会导致危机,植物的过度发展,使得二氧化碳减少,气温下降,变得干燥。干燥、寒冷,再加上超高的氧气含量,只需要一个火星,就会燃起难以熄灭的熊熊大火,而闪电就是这个火星。所以从这个时代开始走向繁茂的伊始,就已经决定了它会以何种方式走向终结。随着植物的消亡,氧气含量下降,巨虫们也走下了历史的舞台,地球新的统治者浮出了水面,它们就是爬行动物。

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