远古的密码——化石与煤炭

煤炭是人们最早利用的“化石燃料”，是由古植物经过泥炭化和炭化作用形成的。煤炭的形成与地质时期植物群的繁盛密切相关，所以我们寻找煤炭时首先从地质时期植物的繁盛期入手，剔除没有植物或植物不繁盛的时期。例如，泥盆纪以前尚未出现陆生植物，自然不存在成煤期。泥盆纪和石炭纪早期，虽然出现陆生植物，但仍是发展时期，即使有煤，规模不大。地质历史时期有3个植物繁盛时期：古生代石炭纪晚期—二叠纪、中生代侏罗纪—白垩纪和新生代古近纪。石炭纪和二叠纪成煤植物主要是孢子植物，主要煤种为烟煤和无烟煤。侏罗纪和白垩纪成煤植物主要是裸子植物，主要煤种为褐煤和烟煤。古近纪成煤植物主要是被子植物，主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分轻烟煤。我国北方主要煤田都是出现在这些时期，因此，可通过古生物化石确定地质时代来缩小找煤区域。其次，植物繁盛要求比较温暖潮湿的气候条件，其环境为湖泊、沼泽、河流三角洲、滨海等，利用古生物化石恢复古地理环境来圈定成煤有利区域，可以节约人力物力，加快速度，提高经济效益。

那么，煤炭又是如何形成的呢？在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、灌木、乔木等。但在不同地质时代海平面常有变化，当水面升高时，植物因被淹而死亡。如果这些死亡的植物被沉积物覆盖而不透氧气，植物就不会完全分解，而是在地下形成有机地层。随着海平面的升降，会产生多层有机地层。经过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最后会转变为煤层。因埋深和埋藏时间的差异，形成的煤也不尽相同。