說煤

　　中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發現有煤制工藝品，河南鞏義市也發現有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》，其中記載有煤的性質和產地；古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。
　　在煤的形成過程中，植物是絕對的主角。當地球處于不同地質年代，隨著氣候和地理環境的改變，生物也在不斷地發展和演化。這些植物在相應的地質年代中造成了大量的煤。但是，我們一點也不能忽略動物的作用，正是由于它們的“嘴下留情”，那些古代植物才有機會燃盡生命的最后余熱。
　　在四億年前的古生代志留紀，當植物第一次從海洋移民陸地的時候，展現在它們面前的是一片前途無量的天堂般的勝境。這里根本就沒有能吃它們的動物，只要把大自然的挑戰克服過去了，它們想怎么活就怎么活。于是植物就這樣步伐緩慢卻穩健地一點一點征服了陸地，三億五千萬年前的泥盆紀末期，陸地上開始出現廣袤的森林，隨后的石炭紀和二疊紀，森林更是茂盛到了無以復加的程度。一部分死亡的樹木來不及被微生物分解就沉積到了地底，于是形成了大面積的煤層。而最早的陸生脊椎動物——原始兩棲類——是泥盆紀才開始出現的，它們的成體毫無例外，全都是肉食動物。換句話說，兩棲類和森林在同一片陸地上共處了將近一億年，它們卻全然沒有想過去吃這些森林!
　　大型食草動物的第一次大規模出現，始于兩億五千萬年前的中生代三疊紀。只不過，這時候終于知道去吃植物的動物，已經不是兩棲類，而是從兩棲類中分化出來的爬行類了，特別是眾多食草恐龍的出現。可惜，天不假年，恐龍的好日子并沒過多久。六千五百萬年前的白堊紀末期，不管是食草的還是食肉的，在短短的時間內都消失了。于是被食草恐龍壓迫了將近兩億年之久的陸生植物得以緩過勁來。重新享受起那種沒有太多壓迫的悠閑生活。被子植物就是在這種情況下迅速擴張，在大部分陸地上取代了裸子植物，成為陸生生態系統的新主人的。在緊隨白堊紀之后的新生代第三紀，由于吃植物的動物銳減，廣袤的森林再一次合成出了過量的有機質，沒有被及時吃掉和分解掉的就沉積到了地底。于是再次形成了煤層——這就是在煤礦地質學上意義僅次于石炭一二疊紀煤層的第三紀煤層。
　　我們知道，煤正是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的。這個轉變過程叫做植物的成煤作用。一般認為，成煤過程分為兩個階段：泥炭化階段和煤化階段。前者主要是生物化學過程，后者是物理化學過程。在泥炭化階段，植物殘骸既分解又化合，最后形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐殖酸，其組成和植物的組成已經有很大的不同。
　　溫度對于在成煤過程中的化學反應有決定性的作用。隨著地層加深，地溫升高，煤的變質程度就逐漸加深。高溫作用的時間愈長，煤的變質程度愈高，反之亦然。在溫度和時間的同時作用下，煤的變質過程基本上是化學變化過程。在其變化過程中所進行的化學反應是多種多樣的，包括脫水、脫羧、脫甲皖、脫氧和縮聚等。
　　壓力也是煤形成過程中的一個重要因素。隨著煤化過程中氣體的析出和壓力的增高，反應速度會愈來愈慢，卻能促成煤化過程中煤質物理結構的變化，能夠減少低變質程度煤的孔隙率和水分，增加密度。
　　
　　編輯　梁