信源：泰田环能、中国煤炭工业协会

从十八世纪开始它便是人类的主要能源之一，它被称为黑色的金子，工业的粮食，在全球范围内被广泛用于发电、工业生产以及加热等领域。

它埋于地下，历经地球数以亿万年的变迁，最终蜕变成为了人类不可或缺的化石能源煤炭。

而位于美利坚的阿巴拉契亚煤田，以横跨九个州，近千米的煤层厚度和延伸上千公里的长度一跃成为了全球产量最大的煤田。

作为全球最大的煤田，它来源却和植物有着密不可分的关联，如此庞大的煤田难道真的是由植物形成的吗？

被埋在地下的黑色“精灵”

众所周知，煤炭和石油、天然气作为三大主要化石能源为人类社会的发展立下了“汗马功劳”，而煤炭因为相对低廉的价格和广泛的储存量被应用在了工业、电力、民用等领域。

纵观人类的发展历史，学会用火无疑是人类文明向前迈进的里程碑，而无论是点火和续燃都必须依靠燃料，因而寻找可以持续使用的燃料便成了人类的刚需。

而对于煤炭的形成，科学家们普遍认为是由远古时代大量植物埋在地下慢慢形成的。

植物的残骸在地下长时间受到高温和压力的作用又经过复杂的碳化过程最终成为了可燃性矿物。

三亿多年前的地球正处于古生代石炭纪也是植物世界大繁盛的代表时期，温暖湿润的气候，和不断扩大的陆地面积，让陆生植物从滨海地带不断向陆地延伸形成大规模的森林和沼泽。

与此同时石炭纪时期的地壳运动也相对比较频繁，形成了许多的山系和陆地，高低起伏的地势也开始让不同地区的气候产生了差异，也让森林中既有高大的乔木也有茂密的灌木。

而这些为煤炭的形成可谓是奠定了坚实的基础，种类繁多的植物在适宜环境下快速生长，等到生长周期一过虽然会有一部分植物腐烂，但仍有植物的枝干会下沉被水浸泡的沼泽地中。

这些植物很快便下沉到了淤泥中，在这个相对封闭的环境中，就这样大量的植物残骸完美躲避了风化、细菌、微生物等来自外界的破坏。

与此同时大量的植物残骸也和氧气隔绝，厌氧环境形成而植物中的氢、氧等成分开始逐渐分解，在压力和高温的作用下年复一年缓慢地演变成泥炭。

由大量植物形成的泥炭被完好地保存在了地层中，随后又经历了漫长的成岩作用后形成了褐煤也是初级的煤炭，褐煤在经过长时间高温高压的压实后，才形成了最终的烟煤。

比起褐煤来它的碳含量增高，氧含量减少，而在分解中植物酸也早已不复存在了，成型的烟煤则继续进行着变质作用，在变质作用它的碳含量不断增加形成人们常常提起的无烟煤。

在这整个过程中，温度和压力都有着决定性的作用缺一不可，因为随着地层的加深，地温的升高。

整个变质作用会逐渐加深，而经历高温的时间越长，煤的变质程度就会越高。

伴随着不断运动的地壳，那些被埋在地下的水平煤层会在运动中发生褶皱、断裂，这时有些煤层会被埋到更深的地下去，而有些煤层则会被挤到了地表甚至露出地面。

工业发展的“食粮”

作为分布范围最广、储存量最丰富的化石能源，也是重要的战略资源，不仅广泛应用于在钢铁、冶金、电力、化工以及居民等生活领域，对每个国家的发展同样有着举足轻重的作用。

在第一次工业革命之前，世界上许多国家都将木炭作为了生活或是生产时的主要燃料，早在13世纪的英国，就已经开始出现小规模地煤炭采挖了。

但受当时社会发展的限制，对煤炭的依赖性并不高，而当时开采出来的也是褐煤居多，这种煤燃烧时候释放大量的黑烟、煤尘以及刺鼻的气味并不是最佳燃料的首选。

一直到了16世纪后期随着人口的增长、土地面积的扩张及手工业的发展，人类对于燃料的需求也越来越多，而单单靠木材显然是无法满足当时社会需求的。

以18世纪初期的英国举例，在当时木材已然成为了限购限量的稀缺资源后，为了解决当时的能源短缺煤炭登上了历史的舞台，英国开始使用煤炭来代替木炭冶铁。

与此同时他们发现被火烤过的煤炭中杂质会少很多，于是便有了此后煤被炼成焦炭使用的操作，这一举动也彻底让英国摆脱了对于木材能源的依赖，迈出了工业革命的第一步。

于是在第一次工业革命中替代传统燃料的新能源煤炭就成为了人们口里的工业粮食，而蒸汽机的发明使用也是基于焦炭所进行的炼铁生产技术才得以发展起来的。

煤炭的大规模开发利用，不仅激发了工业革命，也加快了人们对电力开发的脚步，而煤炭则再次变身为了发电的基本燃料 , 从而造就了现代工业社会的雏形。

随着煤炭的广泛应用，人们根据其化学物理指标让不同的煤炭分为了褐煤、烟煤、无烟煤三大类，当煤层所受到的温度、压力或埋藏时间不同时，其变质程度也会有所不同。

这其中褐煤是煤化程度最低的矿产煤，介于泥炭和沥青煤之间的黑棕色、无光泽的低级煤，其在空气中极易被风化，且不易于储存和运输，燃烧时对空气污染严重。

而烟煤则因在燃烧时冒出浓烟而得名，它分为长焰煤、气煤、焦煤、贫煤等，这其中可用来直接炼焦投入工业生产的焦煤，因分布稀少所以售价较为昂贵。

人们常说的无烟煤，自然是因其燃烧时没有烟尘而得名的，它因为发热量高、热稳定性强、机械强度大等特点，一直都是化工、电力、冶金、建材等行业的首选。

藏在地下的大规模“工业粮”

众所周知中国是世界上最大的煤炭开采国和消费国，然而全球最大的煤田却在美国著名的山脉阿巴拉契亚，这里的煤田自东北向西南方向延伸，足足横跨了九个州。

总长度达1250千米左右，宽度约为50到300千米左右，煤层厚度更是有上千米深，现探测到含有煤炭的地方面积约在18万平方千米左右，已探明的煤炭储量高达3107亿吨。

而这里的煤层形成时间正是亿万年前的石炭纪，除此之外这里煤的种类可谓是一应俱全，褐煤、炼焦煤、无烟煤等等应有尽有都有，其中炼焦煤的含量在90%以上。

从上世纪这里开始动工产煤后，已经成为了世界上最大的煤炭生产基地，早在1970年前，阿巴拉契亚煤田的产量就已经占据了美国煤炭总产量的70%以上。

虽然后来有所下降，但也依旧保持在50%到60%之间，以年产值4亿多吨的产量占据着全美煤炭总产量的半壁江山，而在位于宾夕法尼亚的东部矿区中还有着全美唯一的无烟煤资源。

不用于其他的煤田开采区，阿巴拉契亚煤田就有着非常优越的开采条件，这里的沉积物主要来源于海陆交互相的沉积层，其中含煤层就有23到42层，能开采的有12到22层。

这就意味着在阿巴拉契亚煤田中净水平煤层的占比极高，而煤层距离地面还不到100米，最浅的地方只有1.7米，不用打太深的矿井就能挖到煤，甚至有些地方可以直接露天开采。

也就是说，只要在地表挖开出一个1.7米的坑就可以顺利挖到煤了，这在全球目前已知的所有煤田中都算是较为浅薄的厚度了。

这里的平均开采深度仅为70米，不仅可以避免了地下开采的危险，还能大大缩减了开采的时间与成本，并且这里的煤炭质量很高，几乎都为无烟煤，开采后就可直接使用无需加工。

除此之外阿巴拉契亚山脉树木茂盛，水汽聚集较多，雨量充足的地理优势，使得周边城市配套的水路交通也相对比较完善，即便是大型的船只也可以在这里畅通无阻。

在煤田周围分布着很多的炼钢厂、火力发电厂等需要煤炭资源的行业，毫不夸张地说阿巴拉契亚煤田对美国的工业以及经济的快速发展都起到了至关重要的作用。

除了阿巴拉契亚煤田外，在美国其他的31个州里还有着丰富的煤矿资源，但即便拥有如此优渥的煤炭资源，他们却没有像上世纪一样对阿巴拉契亚煤田再次进行大规模地过度开采。

反而是选择从其他国家进口煤炭，这是因为煤炭作为重要的战略资源之一，一旦爆发世界级的战争，即便在没有国外资源供应的情况下，也可以做到自给自足。

众所周知像煤炭、石油、天然气之类的不可再生能源，一直以来都和国家经济有着千丝万缕的联系，毫不夸张地说，哪个国家手里握的能源越多就意味着在国际上的话语权越多。

与此同时，深度开采所造成的地质灾害和煤炭所造成的环境污染也日渐凸显，在基于环保因素的考虑下或许在不久的将来阿巴拉契亚煤田会慢慢变成一个庞大又单纯的自然景观。

信息来源

泰田环能 - 能源科普：煤炭是怎么形成的

中国煤炭工业协会 - 全球主要煤炭生产国资源分布情况