生物成煤的首要条件等五个关键问题

昨天发了一篇植物成煤说的小文，回答了两个常见的问题，没想到获得了数百网友的热烈评论和探讨，让我眼界大开，果然，头条上每个网友都有着清奇的脑洞，相信彗星成煤说的，相信矿物成煤说的，相信植物灾变说的，居然还有相信石头变煤的。

我勒个去，我居然发现，我生活在一个如此神奇的世界，在这个世界上，即便是和你一样的人，也和你有着完全不同的思想，那些从小一起上学，一个老师讲课，学同样教材，看同样课外书，甚至连家长都是差不多职业、差不多经历的人，和我的思想也是大相径庭，果然是不了解，就不知道这个世界的神奇。

作者所科普的观点，是经得起推敲的观点，是有理论研究的观点，是能经得起时间考验的观点，今天仍然和昨天一样，和诸位志同道合的人一起，让主流观点占据主流地位，让那些还没有形成固定的宇宙观、世界观、自然观的朋友，能够获得有益的启示。

介于网友的热烈回应，今天回答有代表性的四个问题。

1.生物成煤的首要条件是生物死亡后要迅速封闭，才有可能成煤。如何封闭？谁来封闭？有什么样的自然条件、物质条件能在短时间内把数以百平方千米计的森林覆盖起来？

生物成煤无需迅速封闭，我在上篇图文中说过，水成煤在水中形成，启示就是在水面繁衍的植物，死亡之后因为不再进行光合作用，其死亡机体内的空气被排出，比重增大，逐渐沉没在水底，逐层累计。在这种状态下，水是隔绝植物碎屑继续氧化的介质，重力和逐层累计的生物体会产生挤压力，让下层的沉积层成碳。这样的实例可以参照乌木或淤泥的形成，其实富含有机质碎屑的淤泥就是泥炭，是煤炭的初级形式。

陆成煤在逐层堆积过程中，上层在重力和水的作用下，不断挤压下层，产生沉积，但陆成煤较为松散，很容易受水的侵蚀，随水流向低洼地，并在低洼地形成泥炭，泥炭会把生物体内的有机质逐渐分解掉，这就是碳化的过程，最终形成泥炭。

成煤的自然条件非常适宜生物的生长和繁殖，这种情形只能靠从成煤地层同时代的地层中找到相关的证据，在成煤最旺盛的纪元，蘑菇有房子大，蜻蜓将近两米长，千足虫也有数米长，这个时代温度较高，气候较为湿润，太阳活动频繁且剧烈，生物的巨型化为成煤纪元提供了源源不断的原料。

2.请问煤矸石是什么东西？是尚未变成煤的石头？还是煤变成的石头？

煤矸石是煤炭之间的夹层或者煤层的顶底板，煤矸石的成分很复杂，有高岭土煤矸石，铝土煤矸石，还有硅酸盐煤矸石，煤矸石的成因主要有三种。

一种是地质灾害，也就是盆地中的泥炭层中突然涌入上游洪水，洪水中夹杂了水流侵蚀的大量泥沙，这些泥沙和流经地的表层有关，泥炭层中夹杂的煤矸石大多属于这样的情况，铝土、高岭土煤矸石绝大多数是这样形成的。

第二种是火山喷发，火山灰中夹杂有大量的二氧化硅，这是从地层深处喷出的，相对均匀分布的火山灰，会在流水的冲击下，在泥炭层中累计，形成硅酸盐类的煤矸石。通过对煤矸石的观察和研究，你就会推测出成煤纪期间的气候和地壳变化情况。

比如铝土、高岭土煤矸石夹层，就说明当时气候突然变化，降雨增加，水流对土壤的侵蚀加大；若是硅酸盐煤矸石夹层，就说明当时地壳活动频繁，火山喷发剧烈。从夹矸的厚度能够大致测算出当时气候和火山持续的时间。

不论是煤炭中的夹矸还是顶底板矸石，因为和大量的煤炭接触，受碳分子运动，矸石中会产生渗碳现象，而煤炭也会同时产生铝土、高岭土或硅酸化，煤矸石其实也是煤炭的一种，只不过是因为煤矸石发热量低，利用成本较高，因此被划分为煤炭加工当中的杂质或废弃物。

所以说，煤矸石既是尚未变成煤的石头，也是煤变成的石头。

3.煤炭里发现植物化石就说煤是植物变的，石油里发现动物化石就说石油是动物变的，那石头里也发现了动物或者植物化石，是否就可以说石头是由动物或者植物变的？

煤炭里经常会发现生物化石，不止是植物，还有动物和真菌；因为煤炭的主要成分是碳，而这个碳源其实是非常容易推测出来的，我上篇文章中就说过，生物体受热分解，就会碳化变黑，所以这个碳源就是生物体；至于石油里发现动物化石，原谅我的孤陋寡闻，我其实是没有看到过有关的文献或报道，但作者认为，石油的确是因生物产生的，不止是动物，植物也一样可以变油。

沉积的生物体所产生的的碳，在地层中会由于高温高压产生变化，而渗透进入地层中的水，也会由于高温高压或其它物质的催化产生变化，碳源和水解后的氢发生反应，其原理就和我们煤化工中的煤制油类似；当然这样的反应和变化只会更复杂，在这个反应中，生物体提供了碳源，水提供了氢源，而地层就是催化环境。

石头中的动植物化石是个普遍现象，作者在上篇文章中说，地球是碳基生命的墓地，地球有今日的体量和规模，碳基生命也是做出了不可磨灭的贡献的。石头中的动植物化石，其分类也非常多，若是生物体占优，那这块石头一定会是漆黑的，不是煤炭就是煤矸石；若是岩石主体占优，那就是石头，具体原因详见上个回答中的渗碳反应，因为分子运动不是定向运动，但我相信，即便是一块含有生物体的化石，其中的碳含量一定会比其它单纯的石头要高得多，即便它不一定是黑色的（碳的同素异形体钻石就是无色透明的）。

4. 地球内部没有氧气，煤炭怎么会燃烧呢？

煤炭不一定是在地层中燃烧，但一定会产生剧烈的反应，因为碳是最好的还原剂，它会还原绝大多数的氧化矿物，所以只要地球的矿物中有氧化矿物，那就一定有氧，煤炭还原所需的热，地球也完全不缺少，因此，地球内部的碳和其它矿物的反应必然是存在的，液态的地幔当中，就是大量的生物碳和氧化物还原反应的最好证据。

5. 煤炭这个称谓不科学，炭和碳也绝对不是一种物质。

煤是煤，炭是炭，煤炭是煤炭。

煤指的是在适宜成煤的环境下，由生物遗体沉积形成的一种矿物，煤具有矿物的一切特性，具有高发热量，并且在常温下性状极其稳定，煤自从进入人类能源利用体系之后，催生了第一次工业革命，大大加快了发展进程，是支持现代社会发展的基础能源矿物。

炭指的是草木或煤在隔绝氧气的条件下加热，挥发物挥发之后的残余，在煤还未作为主要燃料前，炭是一种清洁型的能源，在人类历史上，从木材到炭的利用方式的改变，产生了冶金，让人类的工具更耐用，加工精度更高，炭的革新利用促进了人类历史的进程。

煤炭指的是人类利用的常规能源，是煤和炭的统称，煤炭作为人类利用最广泛的基础能源，让人脱离了茹毛饮血，人类发展的进程，归根结底是对能源利用的革命，每一次能源利用的兴起，都能大大促进人类历史的发展，工业革命下，能量推动的生产，让更多的人可以参与到研究当中，加快了文化、医疗等众多的科学革命。

碳指的是一种元素，是宇宙的基础元素之一，碳具有多种表现方式，是地球上生命构成的基础元素，同时碳还以同素异形体的方式，大量存在于自然界。碳氢化合物是构成生命的基础，碳的活性适中，是当前人类利用最广泛的能源，无论是单质碳、碳的化合物，乃至碳的混合物，人类在碳的氧化当中，获取赖以生存的能源。

碳等无机物通过巧妙的组合，产生了生命体，这是宇宙的奇迹，生命是宇宙的宠儿，而人类这种具有自我意识的生命体，更是宠儿中的宠儿，地球这个碳基生命的乐园，就是宇宙母亲给予我们的家园。