浅淡煤炭分布“北多南少”的成因

  在多年的高中地理教学中,学生常会提出这样一个问题:为什么煤炭分布会出现“北多南少”的分布规律?这个“北多南少”是指:就世界而言,煤炭分布是北半球多,南半球少;就中国而言,则是北方多(尤其华北、西北多),南方少(尤其东南沿海少)。要回答上述问题,应从两方面入手:一是了解成煤的必要条件,二是对地球历史上的主要成煤时期进行分析。

  一、成煤的必要条件

  煤是地质史上的陆生植物在沼泽中大量堆积,并经菌解、煤化等作用形成的产物。煤藏的形成有几个大家熟知的必要条件:温暖湿润的气候,以利于陆生植物的繁茂生长;沼泽所提供的缺氧还原环境;持续下陷的盆地或低地,以便造成植物残骸和无机沉积物的大量堆集等等。还有一个非常重要而往往被忽略的条件,就是植物本身的条件。并不是任何植物都能转化成为煤藏,只有陆生高等植物的大发展,才提供了成煤的前提条件。(低等植物经菌解只能生成腐泥,经煤化作用则形成腐泥煤。而高等植物经菌解则生成泥炭,泥炭经压实脱水等变化又可进一步形成褐煤、烟煤和无烟煤。)那么,什么时候陆生高等植物才得到大发展的机会呢?我们可以通过地史上的主要成煤期来了解这个问题。

  二、地史上的主要成煤期

  地质史的早古生代是海洋占优势的时期,这一时期显然还没有陆生植物大发展的条件。早古生代末的加里东运动,使海域缩小,陆地扩大,这才为陆生植物的发展提供了外部条件。但陆生植物从出现、到发展、到繁荣还经历了一个漫长的过程。例如泥盆纪初期,出现了一些最原始的蕨类植物(如裸蕨),可这只是一些生长在低湿地带的纤弱植株,它不可能大量繁衍,当然也不可能成煤。到泥盆纪晚期,出现了一些高大的石松类(蕨类植物的一类)植物,如薄皮木、亚鳞木;而进入石炭纪,蕨类植物的石松类、节蕨类、真蕨类才达到了真正的繁荣,因而造就了地史上第一个重要的成煤时期。

  石炭纪不仅是陆生植物繁荣的时期,也是地球历史上气候最为温暖湿润的时期之一。这一时期的气候条件非常有利于陆生植物的生长,尤其是大型蕨类植物的繁茂生长,为煤藏的形成提供了充足的有机质来源。此外,石炭纪的地质构造活动也十分活跃,许多地区出现了大量的沉降盆地,这些盆地为植物残骸的堆积提供了理想的场所。因此,石炭纪成为了地史上最重要的成煤时期之一,形成了大量的煤田,尤其是在北半球的欧洲、亚洲和北美洲等地。

  然而,石炭纪之后的地质时期,虽然也有成煤现象发生,但规模和重要性远不及石炭纪。例如,侏罗纪和白垩纪期间,虽然陆生植物依然繁茂,但由于气候变干和地质构造的变化,成煤条件不如石炭纪理想。这一时期的成煤主要集中在一些局部地区,如中国的东北和内蒙古等地。尽管如此,这些时期的成煤也为后来的煤炭资源分布奠定了基础。

  三、中国煤炭资源的分布特点及其成因

  中国煤炭资源的分布呈现出明显的“北多南少”特征,这与地质历史上的成煤条件密切相关。首先,从地质构造上看,中国的北方地区在地质历史上经历了多次大规模的构造运动,形成了众多的沉降盆地,这些盆地为植物残骸的堆积提供了有利条件。例如,华北平原、黄土高原和内蒙古高原等地,在地质历史上曾是重要的成煤区。而南方地区,尤其是东南沿海,由于地质构造相对稳定,缺乏大规模的沉降盆地,因此成煤条件相对较差。

  其次,从气候条件来看,中国的北方地区在地质历史上多次经历了温暖湿润的气候时期,这为陆生植物的繁茂生长提供了良好的环境。特别是在石炭纪和二叠纪时期,北方地区的气候条件非常适宜陆生植物的生长,从而为煤藏的形成提供了丰富的有机质来源。而南方地区,由于受季风气候的影响,气候条件相对干燥,不利于大规模的成煤。

  再次,从植物种类的角度来看,中国的北方地区在地质历史上曾经生长着大量的高等植物,尤其是大型蕨类植物,这些植物的残骸经过长时间的埋藏和煤化作用,最终形成了丰富的煤藏。而南方地区,由于地质历史上的植物种类相对单一,且多为低等植物,因此成煤潜力有限。

  四、煤炭资源的合理开发与利用

  面对“北多南少”的煤炭资源分布格局,如何合理开发和利用煤炭资源,是中国经济发展中的一个重要课题。近年来,随着国家对环境保护和可持续发展的重视,煤炭资源的开发和利用方式也在不断调整和优化。

  首先,加强煤炭资源的勘探和评估,科学规划煤炭资源的开发区域。通过先进的地质勘探技术,准确掌握煤炭资源的分布和储量情况,为合理开发提供科学依据。同时,加强对煤炭资源的综合评估,充分考虑资源开发对生态环境的影响,确保煤炭资源的可持续利用。

  其次,推广先进的煤炭开采技术,提高煤炭资源的开采效率。传统的煤炭开采方式不仅效率低下,而且对环境的破坏较大。因此,推广先进的煤炭开采技术,如智能化采煤、绿色矿山建设等,可以有效提高煤炭资源的开采效率,减少对环境的负面影响。

  再次,推动煤炭资源的清洁利用,减少环境污染。煤炭作为传统的能源资源,其燃烧过程中会产生大量的污染物,对环境造成严重危害。因此,推广煤炭的清洁利用技术,如超临界燃煤发电、煤化工技术等,可以有效减少污染物排放,实现煤炭资源的高效清洁利用。

  最后,加强煤炭资源的综合利用,提高资源利用效率。煤炭不仅是重要的能源资源,还是重要的化工原料。通过加强对煤炭资源的综合利用,如煤制油、煤制气等,可以有效提高煤炭资源的附加值,促进煤炭产业的转型升级。

  综上所述,中国的煤炭资源分布呈现出“北多南少”的特征,这与地质历史上的成煤条件密切相关。面对这一分布格局,我们需要科学规划煤炭资源的开发,推广先进的开采技术,推动煤炭资源的清洁利用,加强煤炭资源的综合利用,以实现煤炭资源的可持续发展,为国家经济社会发展提供坚实的能源保障。在新的历史条件下,我们要深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持绿色发展理念,推动煤炭产业高质量发展,为建设美丽中国作出积极贡献。

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