能源是科技发展的基础，人类在进入科技时代之后的数百年，对资源的需要也是越来越大，在可控核聚变没有实现之前，人类能够依靠的主要能源依然是化石类能源。
对于化石能源相信大家都不陌生，石浀，天然气和煤炭是我们日常生活中应用最广泛也是最多的三大化石能源，尤其是煤炭更是发电的主要原料，也是人类在工业时代应用最广泛，最普遍的一种能源。
我国的煤炭资源是非常丰富的，全国不少的地区地下都储存着大量的煤炭资源，尤其是山西更是全国有名的煤炭大省。或许有不少人认为山西的环境污染比较严重，给山西扣了一顶“污染之都”的黑帽子，可是我们不要忘了，山西为全国人民做出的贡献是巨大的。
我们现在能够有充足的电满足人们的日常生活工作需求，很大一部分功劳要归于山西的煤炭。山西地下的煤炭储量是非常惊人的，它们的厚度达到了100米以上，于是不少人好奇：上百米厚的煤层是如何形成的？
我们都知道，化石类能源都属于不可再生资源，它们是地球经过数千万年以上的时间才逐渐形成的。那么地球上大量的煤炭资源在远古时代是如何形成的？对于煤的形成，科学界曾经也有过多种讨论和答案，最终形成的一个主流观点是煤炭是远古地球上的植物形成的，那么整个形成过程是怎么样的？
对于煤炭形成的过程，科学家研究认为有两个主要的阶段。
第一个阶段我们称之为“泥炭化阶段”，而这个阶段有一种生物对于煤炭的形成提供了重要的帮助，它们就是地球上无处不在且数量庞大的微生物。微生物可以分解各种残骸，尤其是植物的遗骸，大量的植物败落或者死亡之后，被地面和地下的微生物不断分解，发生腐殖化，生物化学凝胶化等合成作用，在这个过程中形成了富含碳、氢、氧、氮等多元素的泥炭。
第二阶段我们称之为“煤化阶段”，第一个阶段是在微生物的帮助下形成的多元素泥炭，通过地壳的沉降进一步结合作用最终会形成我们现在看到的煤炭。那么地壳的沉降如何来配合这一过程？
相信朋友们都知道，地球在远古时期发生过多次的巨大板块运动，而地壳也不是一直保持稳定，而是每隔一段漫长的时间就会来一次大的变动，而小的地壳沉降其实是非常平凡的，地壳的沉降会将地面的各种物质一步步沉入更深的地底。
泥炭中的多种元素也会随着地壳的沉降，形成的高温和高压会将氢、氧、氮等元素逐渐清理出去，让碳元素的含量不断升高，达到一定程度的时候，就会形成褐煤。
褐煤是炼化程度特别低的煤炭，在它的元素物质中，氢、氧、氮等元素还存在着不少，并不是碳元素含量特别高的煤。褐煤继续随着地壳的沉降，更高的温度和压力会进一步清除其中的氢、氧、氮等元素，让单位体积内的碳元素含量变得越来越高。
这个过程是无比漫长的，越是沉降次数多，褐煤的密度和硬度也就会越高，颜色也会变得越来越演化，成为高质量的煤。高质量的煤对于工业的生产才能够发挥重要的作用，我们都知道，煤炭的一个重要用途就是用来发电，而发电效率的高低很大程度上要取决于煤的热量。
煤的热量释放多与少，跟其中的碳元素含量高低有着直接的关系，碳含量越高，释放的热量就会越高，燃烧时烟尘等杂质也就会越低，我们在日常生活中见到的无烟煤就是含碳量特别高的高热量煤。
我们了解了煤炭形成的两个主要过程之后，对于上百米厚的煤层是如何形成的认知也就比较简单了。我们都知道，地球的地壳运动和大型的沉降过程，在过去的数十亿年岁月里曾经发生过多次，就以近5亿年的时间来看，地球曾经发生过五次生物大灭绝事件，而每一次的生物大灭绝都会经历一次地壳的大变动。
尤其是在古生代石炭纪之前，地球的陆地是一整块，我们称之为盘古大陆。距今约1.65亿年前，盘古大陆开始解体，一步步分化为如今的六大板块。这一次的板块运动是非常剧烈的，盘古大陆上的那些植物基本上也都被埋进了地下，加入了煤的形成过程。
不同的时期会有不同程度的地壳运动，也就会有不同的植物参与到煤的形成过程。可能有朋友会说了，远古的地球上有那么多的植物吗？根据科学家的研究探索发现，远古的地球是一个非常湿润的生态环境，植物远比现在要茂盛得多，尤其是存在着很多高大巨型的树木。
我们现在的地球上，存在的大型森林越来越少，而在远古时期的地球陆地上几乎到处都是原始森林，正是由于植物非常繁荣，才能够促进动物的快速发展，才有了长达1.6亿年恐龙时代的繁荣。
繁荣的远古植物环境，给后来煤炭的形成提供了良好的基础，随着一次次地质大变动的发生，一批批植物不断沉降，形成了一层一层的煤层，达到了100多米。
100多米厚的煤层在我们看来似乎不可思议，可是我们要明白，煤的形成过程是无比漫长的，基本都要经历数千万年以上的时间，在这个过程中，即使煤层的厚度每年只增加0.01毫米，也可以轻松达到100米以上的厚度。
虽然煤炭的使用的过程中会产生不少的污染，会破坏地球的生态环境，但是我们也要明白，以人类如今的科技实力，我们要发展要生存，能够依靠的主要能源仍然是煤炭，石油，天然气等这些不可再生资源。即使它们比较大的污染，我们现在也离不开，除非有一天可控核聚变实现了，才可以彻底摆脱对化石类能源的依赖。
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