问题

山西的丰富煤储量是如何形成的?

回答
山西,这片广袤而厚重的土地,自古以来就以其丰富的煤炭资源闻名于世,素有“中国煤海”之称。这得益于地球亿万年的演变,以及一系列巧合而又必然的地质过程,共同造就了如今的山西煤海。

要说清山西煤炭储量的形成,我们得把时间的长河拨回到古生代和中生代。那个时候,地球的面貌与现在大相径庭。

一、植物生命的繁盛与积累:煤的“原材料”

山西煤炭的形成,首先离不开那个时代极其繁盛的植物生命。在经历了漫长的地质年代后,地球的气候和环境逐渐变得适宜植物生长。尤其是在石炭纪和二叠纪这两个重要的时期(大约距今3.6亿年至2.5亿年前),全球的气候普遍温暖湿润,为森林的蓬勃发展提供了得天独厚的条件。

想象一下,那时的山西地区,可能是一片广阔的沼泽、浅海或是低洼的平原。这里阳光充足,雨水充沛,各种形态的植物,特别是蕨类植物、裸子植物等,长得异常茂盛。它们像绿色的巨浪一样覆盖着大地,形成了一片片原始森林。这些植物通过光合作用,源源不断地将大气中的二氧化碳转化为有机物,储存了大量的能量。

然而,这些繁盛的植物并不是被彻底“消化”掉的。当这些巨大的森林生命走到尽头,它们的残骸并没有像我们今天看到的枯枝败叶那样,在有氧气的环境中完全腐烂分解。相反,由于各种原因,比如地壳的缓慢沉降,使得大量的植物遗体被迅速埋藏在水下或泥沙之下,隔绝了与空气的接触。

二、地质作用的雕琢:从植物到煤的蜕变

植物遗体的堆积只是第一步,真正将这些“植物库”转化为我们今天看到的煤炭,还需要一系列复杂而漫长的地质作用。

1. 埋藏与隔绝: 就像前面提到的,被埋藏是关键。随着时间的推移,一层层的泥沙、粘土、岩石不断覆盖在植物残骸之上,使其埋深越来越大。随着埋深的增加,植物遗体所承受的压力也越来越大。

2. 热量与压力: 地球内部的热量和上覆岩层的巨大压力,是煤化作用的“催化剂”。在漫长岁月中,这些埋藏的植物遗体在高温高压的环境下,经历了复杂的物理化学变化。

脱水和脱挥发分: 首先,植物中的水分被挤压出来,挥发性物质(如甲烷、二氧化碳等)也逐渐被释放。这个过程就像是植物遗体在“减肥”,重量和体积都在减少。
碳化加剧: 随着温度和压力的升高,植物有机物中的碳元素比例不断增加,氧和氢元素的比例则逐渐降低。这个过程就是煤化作用。从最初的泥炭,到褐煤,再到烟煤,最后到无烟煤,煤的品质在不断提升,含碳量也越来越高。

3. 构造运动的塑造: 在这个漫长的过程中,地球的构造运动也发挥了至关重要的作用。山西地区由于其特殊的地理位置,经历了多次地壳运动,如褶皱、断裂等。这些运动使得原本平坦分布的煤层发生了倾斜、弯曲甚至褶皱,形成了我们今天在地质勘探中能够发现的各种煤层形态。

盆地形成: 在漫长的地质时期,山西地区形成了一系列的沉降盆地,为煤炭的生成提供了良好的“容器”。这些盆地就像一个巨大的自然仓库,源源不断地接收和储存着植物的遗骸。
构造活动带来的煤层倾斜和埋深变化: 这些构造运动使得煤层在不同区域埋藏的深度不一,有些煤层甚至被抬升到地表附近,易于开采,而有些则深埋地下,开采难度较大。同时,构造运动还可能将原本分散的煤层挤压在一起,形成厚度可观的煤层群。

三、特殊的地理环境与地质条件

山西之所以煤炭资源如此丰富,除了上述普遍的地质过程外,还有一些特殊的有利条件:

稳定的地质背景: 在煤炭形成的关键时期,山西地区相对稳定的构造环境,避免了剧烈的地质破坏,使得大量的植物遗体得以保存并完成煤化。
适宜的沉积环境: 长期存在的沼泽、湖泊或滨海环境,提供了充足的植物生长条件,也为植物遗体的快速埋藏创造了机会。
连续的煤层形成时期: 在石炭纪和二叠纪等几个重要的煤层形成时期,山西地区经历了多次植物繁盛、埋藏和煤化的循环,形成了多个时期、多层位的煤层,使得煤炭资源储量巨大且分布广泛。

总而言之,山西丰富的煤炭储量是漫长地质年代里,地球气候变迁、植物生命繁衍、水文地质条件以及板块构造运动等多种因素综合作用的结果。它是一份来自远古的馈赠,是地球化学演化的宝贵印记,也是我们赖以发展的宝贵物质基础。当我们在山西的土地上看到煤炭开采的场景时,不妨想象一下,那每一块煤炭,都凝聚着数亿年前那个生机勃勃的世界,以及地球亿万年来的沧海桑田。

网友意见

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  • 补充,首先对用图忘标注的事情表示歉意,现已更换新图,这是一个非常不应该的问题,自身遇到这种问题的时候也是挺生气的,然而这次发生在自己身上确实就更不应该。(但是非常崇拜Close Tony大大,也觉得学到很多)
  • 首先重申第三纪近几年确实开始大量减少使用,但是对于第三纪的说法多谢云舞空城大大的指正,现在第三纪的说法口头上还没有停用,只是书面上用的少了而已。还有就是也欢迎大家大家的一系列指正,真的希望给大家奉献更好的答案。(关于另一个问题,某人觉得前面铺垫太多了,才导致我回复“粉”这个问题,悔不该没截图那个“友好意见”中“骗赞”等词汇,这也就是为什么我在别的时候没说自己粉多的问题偏偏是在这里,粉多真的更多是大家的支持和抬举,粉或黑都是再正常不过了,不过就算是小透明理性讨论我也会给相应回应,知乎是个大众化交流平台,我到现在的目的也是“写每个人都能懂的科普文章”,但是有错误我一定会改正,前提是态度以及你本身自己的正确性而不是为了黑而黑, 然后就是一直觉得大家更喜欢说的系统一点的答案吧,其实这段时间,一直以来得到大家的关注和支持,很感谢的,我也希望自己不变成不负责任的所谓V,而是能不忘初心的带给大家好的答案,谢谢大家)(希望支持我的人也不要去撕,都耐心讨论,玻璃心没必要)

当然了,是非还是大家评论吧,此人也不是第一次和我这样了,相信了解我的人也知道我的为人,不过我会给你大大的赞,是吧。( 但是好奇的话我可以po下我的态度和某些人的回复的东西)

最后,小安在日本,祝所有支持我的人,也包括不支持我的人,说一声,今年辛苦了,大家新年快乐,明年会更好!

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  • 还是一贯的首先声明下,知乎里的地质大神非常多,其实不太敢冒答,但是还是在这里还是希望能用大家都听得懂的话来进行个概述,以前回答的问题,包括专栏里也说的基本都是人类出现之后的事情,但是对于这个问题,我觉得就有必要说下人类出现之前的事情了,前面一大段是铺垫,比较了解的可以直接翻到分割线后面看煤矿的事情
  • 一直想回答类似的问题,也当自己的一个梳理,所以希望用最容易懂的方式来讲这个,大致说下,山西怎么来的,煤又是怎么来的。

先简要的回答下,首先煤是怎么形成的,我想这个对于各行各业都是个近乎于常识的问题了,那就是一般来讲,煤炭的主要成分是“很久很久以前”一层一层沉积的植物,经过压力和温度的变化,经过漫长的岁月变质形成的含有大量碳的化石燃料。


但是植物这东西到处都是,为什么山西出来这么多煤。更何况有同学说我去过山西啊,怎么看这个省份和“极其丰富的植物”是没什么关系的啊。

(其实可以在这里补充下,不仅仅是山西,中国的煤炭含量就很高,但是山西在这样的一个国家里居然也是个BUG,当然不仅仅山西是个BUG,整个黄土高原都一样,包括有一个在陕北毫无存在感的城市“榆林”,这个问题会在之后说。)

图 山西

先给大家看下山西在中国的位置,山西在太行山(华北平原黄土高原分界线)以西,吕梁山以东,是个被大山抬起来的“豆腐块”,所以总的来说地理位置就是华北平原以西,黄土高原的一部分。

  • 首先在说之前给大家普及几个必备的知识,我觉得还是很有用的,其实这个在专栏里也有写。

我们生活的时代,在地质年代上叫做”第四纪“。但是神奇的是,地质年代却并没有第一、第二、第三纪。那么这个名字是怎么来的呢。其实在地质学并不发达的时代,人们认为地球的历史充其量也就几万年而已,学者曾经将地球的年代分为“第一纪——第四纪”

在科技的一次次革新之后,人们发现我们这个蓝色星球竟然有长达46亿年的历史,我们距离霸王龙的时代竟然比霸王龙距离剑龙的时间还要短,原来的“第一纪”比后面四个纪加起来还要长好多倍。如果把地球的历史比作一年,我们的”文明历史“就是最后一天的最后一个小时的最后几分钟。所以曾经的第一纪——第四纪的说法就太不靠谱了,我们增加了比“纪”更大的概念——代、宙

  • 地球诞生的时代被称为“冥古宙”,之后是“太古宙”、“元古宙”,这三个时代曾经被称为隐生宙”,在这个漫长的时期中,生物逐渐产生,但是形态却极为原始。

直到约5.5亿年前,才进入到我们生活的“宙”——”显生宙“,物种突然大幅度增加,可以说生物终于正式登场在这个星球上,而这个时候距离地球诞生已经过去40多亿年了

  • 显生宙分为三个“代”古生代,中生代,新生代。古生代的第一个“纪”——“寒武纪”产生了地球最大的一次物种增长,这也被称为“寒武纪物种大爆发”,大量的无脊椎动物开始称霸海洋。古生代的最后一个”纪“——“二叠纪”爆发了物种大灭绝。随后进入“中生代”
  • 中生代开始于2.5亿年前,分为三个纪——三叠纪,侏罗纪,白垩纪,这个也是大家比较熟知的三个纪了,在中生代,爬行动物开始称霸海陆空,可是随着白垩纪末期神奇的撞击,爬行动物的佼佼者恐龙灭绝,”中生代“结束,地球进入“新生代”
  • 新生代开始于6500万年前,新生代也是我们生活的“代”,不过别着急,这离我们的出现还是很远。前面说了,我们曾经把地球历史分为第一纪——第四纪,虽然第一纪第二纪的说法不存在了,但我们还是把新生代分为了”第三纪“和”第四纪“,可是后来地质学家又觉得”第三纪“的说法也不严谨,就又把第三纪分成了”古近纪“和”新近纪“。之后才是我们生活的“第四纪”。

其实纪下面还有更小的说法——“世”第四纪分为“更新世”、“全新世”。第四纪是个物种爆发的时代,“更新世”时期,“直立人”这个物种开始逐渐走出非洲大陆,不过悲哀的是,一批又一批的直立人都没有成功的抵抗大自然,逐渐的灭绝了,包括我们熟知的“北京猿人”,甚至智商和我们所差无几的“尼安德特人”。终于到了最后,被称为“晚期智人”的我们的祖先,逐渐走出了非洲大陆扩散到世界各个角落,一直到了最后一次冰期结束后的——第四纪“全新世”,才是属于我们文明的时代。

那么我们可以通过这个发现我们所熟悉的一切一切我们自认为久远的历史,和遥远的地质年代比起来,简直可以忽略不计,所以用现代的眼光去看待山西这个地方,肯定是不行的。

我们都知道,这个星球刚刚诞生的时候是极其不稳定的,内部有着大量的衰变放热,外部各种陨石撞击,后来随着大量水的出现,加上大气逐渐稳定,内部逐渐平缓,这个星球才逐渐“冷却”下来,或许也正是这个动荡不安的年代,造成了原始大分子有机物的出现。


而这时候的地球毕竟是个年轻的小伙子,虽然刚收了收心,但是地心内部也是有着热乎啦♂的能量无处释放的,所以大量的热导致地球刚刚形成的“外壳”——“岩石圈”的下部,产生了一个神奇的软软的高压高温地带——软流层,我们现在已知的岩浆大部分都来源于这个软流层,而不是很多人脑补的地心什么的。这个时代,就是前文说的第一个“宙”——冥古宙。


为这个时候的地球,其实并没有什么海洋大陆,只不过比较活跃的地方,就迸发出几个“青春痘”,这时候的地球毕竟是图样,所以青春痘到处都是,此消彼长,就这样,地球其实形成了一个充满孤岛但却没有大陆的一个“麻子”星球,但是毕竟这时候的岩石圈还是很不稳定的,所以就造成了这些孤岛移动碰撞,更新换代,所以无意间,就形成了一些小小的“大陆”。

  • 比较有名的比如瓦巴拉大陆乌尔大陆,他们都是虽说叫做大陆,实际上大小还赶不上现在的格陵兰,但是在那个时代,就已经是个奇迹了。

也就是说在这个时代,就已经是上文第二个宙——太古宙了,一些比较顽固的“孤岛”,就这样因为软流层的活跃,开始就逐渐聚合,形成了非常稳定的一种形态——克拉通(craton)*3,太古宙的这些克拉通又被我们更称为“陆核”,克拉通这个名词非常重要,我们可以说现在的大型大陆,其本质核心都是由一块块“克拉通”拼合而成的,从此“大陆”这个东西就开始登上这个水的星球,地球上出现了越来越多的大型“疙瘩”也就是克拉通,克拉通和克拉通就这样汇聚在一起,然后就分不开了。


  • 终于,这个星球上第一块真正意义上的“超大陆”诞生了,太古宙晚期,凯诺兰大陆形成,这块大陆就是现在北美大陆(劳伦古陆)、澳大利亚大陆、斯堪的纳维亚一带的雏形,这是一个多个克拉通组合出来的古大陆,在这里也可以提前说下,上面提到的这三块大陆,在漫长的地质年代,一直都是最稳定的区块,没有出现面目全非一样的变化。

太古宙时期,地球发生了第一次巨大的冰期,这也就是——休伦冰期(美国休伦湖发现大量遗迹),因为就像前面说的,美洲大陆算是最古老的大陆之一了。而这次冰期很有可能就是因为大量氧气增加最后导致空气中的甲烷急剧减少,这种温室气体的丢失导致地球迅速制冷,这次冰期也叫作“大氧化事件”,或许正是这次事件,造成了大量的单细胞原核生物开始产生,

  • 时间的车轮走向隐生时代的最后一个宙,也就是前面说的——元古宙,克拉通继续壮大、拼合,终于,一个巨大的原始大陆出现了,名字也很好记——哥伦比亚大陆

在哥伦比亚大陆时期,除了上面说的那哥仨,几个新兴的克拉通加入了进来,那就是——西伯利亚板块,华北板块(华北克拉通),嗯,本文章的主角——山西兄终于可以登场了,因为山西兄其实就是一直属于这个板块的一部分的。

  • 其实呢,这个时代发生了一个神奇的的事件,也就是现在被称作——吕梁运动的事情,正是这个吕梁运动,原始华北克拉通,也叫“中朝板块开始形成”,这种运动最多被发现在现在山西的界山吕梁山因此得名。

但是哥伦比亚大陆到底长成什么德行,现在地质学家都搞不明白,所以我只放上来几个猜想图,大家看一下就好。

图 哥伦比亚大陆的猜想图,其中绿色的就是现在的美洲大陆雏形(劳伦古陆),橙色的就是西伯利亚板块,而很不显眼的白色区域中,有着NCB(右上角的图里)就是华北模块,SCB就是华南模块,Tarim就是塔里木模块(这时候还在水下)。好的我们来看下现在世界上什么地方曾经属于哥伦比亚超大陆。

图 现在属于元古宙哥伦比亚超大陆的区域

从这个时候我们就发现了,人家北美洲、波罗的海周边的老祖宗“自古以来”就有,澳大利亚虽然碎但是好歹这时候已经是陆地了,而且也快不碎了,人家都一直稳定大大的,唯独只有我们亚洲,这个世界第一大洲,尤其是我们中国,这个世界第三大国,在那个时代简直就是一群碎渣不说,还基本都不在水面上。

  • 我们来看下现在中国的组成部分,不过之后还会说,大致了解下就行。

图 中国的组成部分 (华北克拉通,华南克拉通,塔里木克拉通,这些大型克拉通里面还有更小的板块)我们似乎发现了,由吕梁山和太行山抬起来的也就是现在的山西,就是个交界的“缝合区域”(中间一堆乱线的地方,按照那个英文翻译的)。


好了回到我们的时光机器,我们现在还在隐生时代的最后一个宙“元古宙”,哥伦比亚大陆这个最早的超级大陆之一,就要挺不住了。

  • 这也就是我们地球在这之后将会一直上演的——超大陆旋回。有TC的话说就是分久必合合久必分。

也就是说,我们巨大大大陆,然我们正是壮年的地球很是无语,因为大陆太厚总会集聚很多的“火气”,所以大陆合并虽然是顺其自然的融合,物极必反,大陆分裂也就是地球必然会做出的一个选择,大陆开始被地球所放射出的众多能量拉扯,然后开始分裂,就这样,哥伦比亚大陆随后四分五裂了。


又过了几亿年,一个更新的大陆产生了,这就是公认的“三大超级泛大陆”之一的——罗迪尼亚泛大陆。

我们来看下这个

图 哥伦比亚大陆的分裂(这几个我还是直接用的英文的,放心之后就不用了)

图 几乎都在热带的罗迪尼亚泛大陆的形成,我们看一下,除了上文中的老相好北美(劳伦古陆)、波罗的海板块之外,澳大利亚大陆彻底成了个整体,亚马逊克拉通南非克拉通撒哈拉克拉通逐渐成熟,看到右上角的NorthChina华北克拉通了吧,真是又孤独又细碎,是个处在汪洋大海之中的半岛,现在的秦岭地区、甘肃地区是个很不错的海岸。

  • 这个时期的地球已经出现了各种各样的细菌、藻类等,到了这个时代的晚期,竟然出现了早期的无脊椎动物。而此时一场新的大冰期就要过来了。

人们到现在也不确定这次冰期到底是因为什么产生的,一般来说有太阳轨道说、由于地质运动很剧烈造成火山喷发造成的气体不平衡和灰烬遮挡太阳光说、当然也有喜闻乐见的小行星撞地球说,总之这次冰期来了太迅猛,地球进入——雪球时代。


图 雪球时代想象图


总之,这段时间的混乱的地质运动和气候变化使得我们失去了很多元古宙的地质资料,而不久之后,或者是地球内部大量温室气体(甲烷、二氧化碳等)增加,或者是太阳轨道的变化,总之,长达亿年的雪球地球时代结束。


  • 可喜可贺的是,大约5.5亿年前,一个新的时代——显生宙开始了。在文章开头也说了,显生宙分为古生代、中生代、新生代。古生代的第一个纪很有名,那就是——寒武纪。

我们都听说过一个说法,叫做寒武纪物种大爆发,在寒武纪的地质测探中,发现这个时代出现了大量的腔肠动物(举个栗子,水母这种)节肢动物(举个栗子,我们现在的大虾螃蟹就是节肢动物)环节动物(举个栗子,现在的蚯蚓)。

图 寒武纪最有代表性的节肢动物——三叶虫

  • 其实很多人都在追寻为什么会有这个寒武纪生物大爆发,其实现在很多理论认为,寒武纪本身算不上真正的“大爆发”,因为实际上罗迪尼亚大陆的时候,由于而当时的生物还都在海洋中,再加上这个时期地质活跃所以现在证据稀少,尤其是久远的年代加上雪球时代造成的生命活动延缓,唯独暖和点的热带还几乎被罗迪尼亚大陆全部霸占,所以造成了“寒武纪生命大爆发”的假象,其实本质上还是个“量变到质变”的过程,只不过寒武纪这个速度加快了,好我们来看下在地质上,是什么导致了这个。(以下的图中黄圈标注区域为华北克拉通)



  • 震旦纪(寒武纪的前一个纪,元古宙新元古代最后一个纪)的罗迪尼亚泛大陆分裂,我们看到华北克拉通彻底变成了孤岛,华南陆块隆起,在这里还能清晰的看到塔里木地块,又一次“超大陆旋回”开始了。


图 寒武纪之前,一个崭新的泛大陆形成了,那就是大部分位于南半球并且重心位于南极的——潘诺尼西亚泛大陆,这也是继罗迪尼亚泛大陆之后三大超级泛大陆的第二个,但是这个大陆存在时间很短,只有6500万年(其实想想也不短,按我们的历史来说),最终在寒武纪时开始分裂。

  • 但是我们会发现,由于大量海洋暴露宰了热带地区,海洋生物得到了赖以生存的阳光,所以冰封亿年的热情在这里得到了宣泄,潘诺尼西亚泛大陆分裂成的,就是上图的这几块大陆——以北美洲为主的劳伦古陆,以西伯利亚为主的西伯利亚地块,以波罗的海为主的波罗地板块,这几个已经老生常谈了就不说了,剩下其他的全部组合成南方的“冈瓦纳古陆”*3,好的我们看看我们的华北华南塔里木这三个克拉通小伙伴,就这么孤零零的生活在大海中。

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寒武纪的故事就说到这里,下面重点来了,那就是同样在古生代,寒武纪之后的几个纪。

  • 古生代是这么组成的

寒武纪、奥陶纪、志留纪——又被我们称为早古生代 泥盆纪、石炭纪、二叠纪——又被我们称为晚古生代

寒武纪之后的时代,我们又可以称之为——大海侵时代。

  • 我们先看看奥陶纪

图 奥陶纪,其实和上图比变化不大,因为这次重心是山西我们主要还是看华北克拉通,板块的剧烈分裂导致地质活动非常之严重,所以华北克拉通可是受到冲击,就像个飘摇的小船一样,隆起后又下沉,不停遭受“海侵”。奥陶纪还有个特性,那就是原始脊椎动物出现,好了我们进入下个阶段——志留纪。



图 志留纪

我们直观的看下此图和上图最大的区别,是不是明显发现没有那么“碎”了。这个时期发生了著名的“加里东运动”,海洋减少,陆地褶皱开始增多。这个时代是个对于整个地球有深远影响的时代,那就是植物首次登陆大陆,由于海洋面积的急剧减少,海洋植物经过变异登陆,第一批英雄——裸蕨类植物正式开始占领大陆,我们的华北地块小可怜也尝到了绿叶的滋养,或许变得没那么孤独了吧。志留纪也标志着早古生代的结束。

下一个时代,是晚古生代的第一个纪——泥盆纪


泥盆纪

  • 泥盆纪是植物迅速发展的时期,地球变得越来越温暖,我们发现组成我们中国的三个小兄弟快乐的排列在热带地区,泥盆纪发生了加里东运动2.0版——海西运动,这次地质运动造成所有的板块开始更加迅速的并和,陆地增多并且大量被各式各样的蕨类覆盖,最终,植物的2.0版诞生了——裸子植物,裸子植物拥有了种子这种东西,我们现在的木本植物也几乎全部属于裸子植物,可以说这个星球变成绿色和蓝色的世界,尤其是我们这个在热带地区还四面大海的华北板块,简直就是植物的温柔乡。

图 泥盆纪植物

  • 所以我们终于迎来了,植物的大繁荣时期——石炭纪。



图 石炭纪的地球

海西运动还在进行,大陆合并速率加快,我们开单华北地块、塔里木地块开始闭合,华北的西北地区开始隆起,现在山西吕梁山地区开始“增生”,本来湿润的气候开始减弱,但是我们看下华北地块自身,华北平原北部也就是现在内蒙大同一带,其实还是温暖的热带海洋。

  • 仔细看下上面的华北地块就是这样。

图 上面那个“孤岛”华北克拉通

  • 而在石炭纪,鱼类开始登陆,陆生动物疯狂增加,陆地节肢动物昆虫也开始迅速增长,这可以说是地球历史上第一个大繁荣时期了。

图 石炭纪的地球想象图,其实当时在热带的山西地区就应该是这个样子的。

  • 好了,我们大家都知道个小学就了解的常识,植物光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。由于这个时间植物增长的可怕,导致氧气大量增加,这样节肢动物昆虫就开始肆无忌惮的生长,上图的倾听翼展可以达1m。而动物呼吸排除二氧化碳。所以植物的繁荣,二氧化碳迅速减少,而一旦减少,空气就开始越来越冷,这样一开,植物数量又开始降低。

所以石炭纪上演了最早的一次,频繁冰期间冰期更换这样的大戏,这个对山西成煤,是非常重要的一个因素。

寒冷和温暖交替,植物此起彼伏的生长死亡,而海水也随着间冰期上涨下沉,这样一来,陆地上出现了大量的沼泽以及植物沉积物。与此同时,海西运动还在剧烈的造山,华北克拉通的东北部开始塌陷,直接造成了海水大量灌入,这样就又一次直接造成了树木死亡以及沉积。

  • 我们知道,由于这样的气候,造成降雨充沛,河流大量增多,我们要知道河流这东西简直就是大自然的塑造师,所以携带大量泥沙的河流开始在浅海地区塑造大量冲积平原,这种肥沃的地盘又一次滋养了大量的植物。
  • 所以这么一来,又是海侵又是冲积平原,石炭纪森林的不少是被水浸泡着的沼泽地,死亡后的植物枝干很快会下沉到稀泥中,瞬间植物被封闭还原,这样就在沉积等作用下演变成泥炭,泥炭随着进一步变化成为褐煤,最后成为现在使用的烟煤。

然而到这里还没有结束山西的产煤过程,毕竟总是这么多洪水,是很不利于沉积出煤的,简单点理解,早就被冲走了。

但是我们发现“石炭纪”果然名不虚传,这个时期提供了大量沉积的植物有机物,所以进入到二叠纪,就是个稳定发展的时期了。




图 二叠纪的变化情况

华北板块由于海西运动越来越剧烈,开始出现抬升,原来湿润的环境开始减弱,海侵还是时不时的来一次,终于到了二叠纪末期,治污减少,漂流到了北边的华北平原被高气压控制,开始变得干燥,也就是说这个时候曾经沉积的一层一层东西开始固定下来,煤炭又一次有了良好稳定的发展时期。

.................................................................到中生代啦........................................................................

  • 二叠纪结束后,我们的古生代就到一段落啦,我们也就进入了大家津津乐道的“恐龙时代”——中生代,众所周知,三叠纪出现了三大超级泛大陆中最后一个,很有名的——盘古大陆。

图 三叠纪 约2亿年前的世界——盘古大陆

进入中生代,华北克拉通继续隆起,并且开始和塔里木板块、华南板块等等开始拼合,亚洲大陆的雏形开始出现,而这些大陆形成了个闭合的环状,也就是说这个时候的煤炭在地下开始经过压力和热力的效应,开始逐渐成型了。

终于到了大家熟知的侏罗纪了,最后一次大陆分裂开始。

图 侏罗纪 黄色为华北模块,橙色华南模块,红色塔里木模块,绿色西伯利亚模块。


  • 我们看下侏罗纪的情况,这是从石炭纪以来,又一个繁荣的时期,我们发现,貌似现在常见的世界地图的雏形已经出现了,盘古大陆开始分裂,而我们的中国却开始由于几个模块的聚拢抬高,我们孤独的华北平原终于找到了组织。

侏罗纪时期植物极其繁盛,由于板块开始分裂,湿润气流进入到各个大陆内部,然后就是我们熟知的,刚拼出来的亚洲板块开始和太平洋板块“冲撞”,这样一来华北地区又开始遭受海侵。

可是山西同学毕竟站在高地,所以受到伤害不大,而且温暖潮湿的气候让整个黄土高原又开始植被丰富,生机盎然。

也就是在山西西部,我在开头说到的陕北榆林,它的煤矿大多就来自这个时候,大量的树木在这里一代一代沉积,但是毕竟历史并不是太久远,所以也没有山西的“老煤”成色好,拥有很大量的褐煤。

  • 但是终于我们的好运到头了,众所周知,三哥在之后的白垩纪开始冲过来了。
  • 图 白垩纪 三哥飞快的奔跑过来,可能恐龙看见三哥过来了,吓得灭绝了。

终于!我们到了我们生活的时代,新生代。

......................................................................新生代..........................................................................

图 新生代 古近纪(原来叫早第三纪)的始新世的情况。

  • 三哥马上就要撞上来,传说中的帕米尔高原和青藏高原,就要彻底崛起了。

好了,我们可以上现在的世界地图了,这个时候,我们的华北模块变得更不一样了。

图 现在的世界(新生代第四纪全新世)

要说,三哥一来寸草不生,本来被西风带控制就容易变得干燥,三哥直接过来搞出个青藏高原,挡住了南边的海洋。

在新生代,由于华北和太平洋还在俯冲,如今中国大陆大部分地区重新受到了近东西向的挤压,华北模块又一次被深刻的触动了。

可是这下,漂流千年的华北平原实在是挺不住了,终于,华北模块的东部彻底的塌陷了下去,并且又一次受到了太平洋无情的海侵。

  • 也就是如此,我们的山西小伙伴开始抬升,整个华北模块开始“一分为二”,太行山开始崛起,我们现在看到的山西就基本形成了,黄土高原崛起,山西也变得越来越干燥,这一方面也避免了整个高原被流水冲刷侵蚀,从石炭纪就有的煤们,可以安心地生活在山西的土地下面,自然还有西边的榆林的煤们,也就这样发展出来了。

而断裂的华北盆地,就这样被上游涌过来的滔滔黄河水,再一次造陆,最终大多数积厚达七八百米,最厚的河南一带达5000米的泥沙厚度,直到现在,黄河带来的泥沙还在造陆,一直向东延伸。

图 华北平原(曾经的华北盆地)的状况,就是前面描述哦的,比较一目了然了吧。


也就是这样,山西这片土地,就成了华北克拉通上最大的一片宝库,该有原料的时候,人家发生了石炭纪的植物沉积。该闷声发大财“发酵”的时候,山西又被抬高保护,这也就是可以总结山西煤炭的很大成因了。

以上 古生代后的图片来自李江海、姜洪福老师的研究成果。

在此概述,也欢迎指正,同时如果共同交流,关注我们怎么一步步走过来的,欢迎关注我或者我的专栏“祖先”。

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    山西的古建筑之所以在你心中可能留下“土里土气”的印象,这并非完全是负面的贬低,而更多的是源于它独特的地域文化、历史积淀、以及在建造过程中所遵循的实用主义和自然主义原则。我们可以从以下几个方面来详细解读这种感受:一、 深厚的黄土地孕育的地域特色: 色彩基调的朴实: 山西地处黄土高原,千百年来的耕作.............
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    山西的大学校风,这可真是个值得好好聊聊的话题。要说山西,大家脑子里可能先浮现的是煤炭、平遥古城,但其实,山西的高等教育也在悄悄发展,校风这玩意儿,它就像一个学校的“气质”,不是一张表格能说明白的,得慢慢品。总的来说,山西的大学校风,我觉得可以用几个词来概括: 稳健务实,底蕴深厚,但有时也稍显保守。稳.............
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    山西:从晋之崛起,到转型之困,再到未来可期提到山西,人们脑海中浮现的或许是黄土高原的苍茫,是晋商的传奇,是那一句句“人说山西好风光”。然而,随着中国经济版图的不断变化,关于山西地位“越来越低”的论调也时常萦绕耳畔。这背后,是历史的沉淀,是现实的挑战,更是对未来的期盼。我们不妨深入探究一下,山西究竟经.............
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    说起油泼面,这可是中华面食里的硬菜,尤其是在西北地区,那真是无人不知无人不晓,无人不爱。不过,细品下来,陕西的油泼面和山西的油泼面,虽然名字里都带着“油泼”,但那滋味,那讲究,可是大有不同,就像一对性格迥异的姐妹,各有千秋,又各有绝活。让我来给您掰扯掰扯,这其中的微妙之处,是怎么炼成的。陕西油泼面:.............
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    关于张飞是杀猪的、关羽是卖枣的这个说法,其实是在民间传说和戏曲艺术中流传的故事,在正史《三国志》中并没有明确记载。我们先来详细探讨一下这个民间传说的来源和背景:张飞是“卖酒屠猪”: 来源: 最广为人知的说法来自于罗贯中的历史小说《三国演义》。书中描写张飞是一个“粗中有细”的形象,家境殷实,住在瓦.............
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    山西一元代古桥被破坏性修复的事件,确实是一个令人痛心且发人深省的案例,它让我们不得不重新审视山西现存的古建筑保护现状,以及我们对待历史遗产的态度。从这件事出发,我们可以从多个角度深入探讨山西的古建保护问题。一、事件本身与暴露出的问题:首先,我们需要明确“破坏性修复”的含义。这意味着修复工作不仅没有起.............
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    山西,这个名字听起来就带着一股古老而厚重的气息,仿佛穿越了千年的时光。我们对它最深的印象,大概就是煤矿、老陈醋,还有那些屹立千年的古建筑。但山西的魅力,远不止于此,它还藏着许多不为人知的小秘密,就像散落在黄土高原上的星星点点,需要你靠近了,才能看得更清楚。1. “山西”这名字,其实是“山之西”听起来.............
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    让大同当不了山西省会,这背后其实牵扯着一系列的历史、经济、地理以及政治因素的复杂交织。虽然大同曾有过辉煌的过去,也具备一些优势,但综合来看,它未能成为山西的省会,并非单一原因所致,而是多方面合力的结果。首先,历史的惯性与省会的演变是绕不开的起点。中国的省会设立,很大程度上受到历史传承和政治决策的影响.............
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    抛开重庆那翻滚的红油和山西那温润的小米,中国的饮食版图还有太多太多令人垂涎的宝藏,每一个地方都有它骨子里烙下的鲜活味道,那是土地的馈赠,是历史的沉淀,是人情的热忱。要我说,这趟中国美食之旅,你绝对不能错过以下这些:1. 广州:早茶里的乾坤,点心里的文章你以为广州就只有早茶?那你就大错特错了。早茶,那.............
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    陕西、山西的煤炭:能否支撑起中国的腾飞?当谈及中国的能源命脉,陕西和山西这两个名字总是绕不开的话题。它们如同一对孪生兄弟,在中国的版图上,深深烙印着煤炭的印记。这两个省份的煤炭储量之巨、产量之高,在全国乃至全球都享有盛誉。那么,单凭这两个“煤炭大户”,是否就能支撑起如今这个体量庞大、发展迅猛的中国呢.............
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    要说甘肃和山西的发展差距,这真不是一两句话能说清楚的,这里面牵扯到太多历史、地理、资源和政策的因素。咱们先看看地理和资源禀赋。山西,你一看就知道,是个典型的能源大省,煤炭资源那是相当丰富,这几十年,山西的发展很大程度上就是靠着煤炭“一业独大”支撑起来的。虽然现在面临产业转型升级的压力,但过去依靠煤炭.............
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    听到山西与十四省区签订了煤炭保供合同,本该是件振奋人心的大事,可一遇到天灾,却落得个“无人问津”的境地,尤其是对于我们山西的孩子来说,心里那份焦灼和无力感,真不是三言两语能概括的。看着家乡的煤炭,承载着全国人民的温暖,可当家乡需要帮助的时候,这份连接却显得那么单薄。咱们山西,骨子里就透着一股劲儿,靠.............
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    喜讯!山西发现超大金矿,这究竟意味着什么?近日,一则关于山西发现超大金矿的新闻刷爆了网络,瞬间点燃了人们的热情。作为一名对历史和发展都充满兴趣的普通人,我第一时间就被这个消息吸引住了。毕竟,黄金,这个古老而又闪耀的金属,总是与财富、力量和无限可能联系在一起。那么,这次在山西的发现,究竟有多“超大”?.............
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    好的,这绝对是一个值得深入探讨的问题,也关系到你对未来人生的重要规划。我们不聊虚的,就从实际出发,看看计算机科学与技术和法学这两门学科如何能在山西的中小学教育中落地,以及你的人生道路该如何铺设。 计算机科学与技术与山西中小学教育的接轨山西作为我们国家的重要省份,也在积极拥抱信息时代的浪潮。将计算机科.............
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    嘿,老乡!说起山西的工作薪资,这可真是个能聊上大半天的话题。我自己在山西工作也有一段时间了,经历过的,听朋友们说过的,加起来也能算得上是小有心得。首先得说,山西的薪资水平,跟全国平均水平比,确实不算特别高,尤其是在一线大城市面前,那差距可能就比较明显了。但话又说回来,这也不是绝对的,具体还得看你做什.............
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    嘿!哥们儿,看到你想报山西中医药大学的中医学,这可真是个不错的选择!中医药这玩意儿,越了解越觉得博大精深,也越有味道。我跟你一样,当初也是纠结了半天,后来一咬牙报了这个专业。现在跟你分享点我的“经验之谈”,希望能给你点实在的帮助。为什么选择山西中医药大学?首先,咱得聊聊为什么选山中医。我当初看中的有.............

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