石油和煤真的是动植物的残骸形成的吗? 如果是这样,那么为何现在的动植物尸体大部分都直接降解掉了,没有看到这一能源化的过程? 也无法想象那么大规模的、长时间的生物有机物的这种高温高压下的形成过程……

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6个答案
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刘夙植物学博士,植物园工程师

2016-03-17 16:55

煤炭和石油的生成是需要一定地质条件的,不是只要有生物残骸就行的。简单来说,它们的生成需要死亡生物有机质在沉积层中的积累速度大于微生物分解速度。

煤炭绝大多数是陆地森林形成的。要让森林中的树木死亡之后尽可能多地被掩埋、而不是被微生物分解,一是要求这片森林位于热带地区,在高温高湿的条件下生物质合成速率很快,所以可以提供大量让微生物来不及分解的有机质;二是要求这片森林生在地势较低的平地,这样在森林的地表上会不断产生沉积,把有机质掩埋其中。目前在地球上仍然有不少条件类似的森林,如印尼苏门答腊岛的泥炭沼泽雨林,其中仍然在不断积累泥炭(煤炭的最初级形式)。

石油是水相沉积,大部分是海相沉积,形成它的有机物来自生活在海中的浮游生物。和煤炭的情况类似,要让海中的浮游生物死亡之后尽可能多地被掩埋,而不是被微生物分解,一是要求这片海洋位于热带地区,在高温的条件下浮游生物繁殖很快,所以可以提供大量让微生物来不及分解的有机质;二是要求这片海的海底有长时间积累保存沉积物的条件(比如不能是海沟,否则辛辛苦苦积累的沉积物全被带回地底了)。同样,目前在地球上仍然有不少条件类似的海洋,如墨西哥湾的海底沉积就仍然在不断积累将来可能形成油页岩甚至石油的沉积。

条件符合之后,剩下的就是时间了。再过几千万年或几亿年,我相信苏门答腊泥炭沼泽雨林和墨西哥湾是很有可能成为大煤田或大油田的。

不是地质学专业,回答有粗疏简陋的地方,还望纠正。8-)

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第一个问题:石油和煤真的是动植物的残骸形成的吗?

准确来说,石油和天然气、煤的是由不同的物质形成的。

石油和天然气是海洋和湖泊的浮游植物或浮游动物形成的;煤是由陆地植物(大规模的森林)形成的。

石油和天然气:大量的海洋和湖泊的浮游动植物死亡后,沉降到海底和湖底,处于缺氧环境。在接下来的几个百万年内,这些有机质逐渐和泥质沉积物混合,并且越埋越深,它们所处的温度和压力也会越来越大,进而发生了一系列复杂的化学反应,首先油页岩中会形成一种被称为“干酪根”的蜡状物。随着温度的进一步升高,烃类气体(甲烷、乙烷等)也会逐渐形成。

煤:许多地质历史时期中,我们地球低洼的湿地上覆盖有密集的森林(如沼泽)。如果来了一场大规模的洪水,这些森林就会被洪水带来的沉积物覆盖。如果越来越多沉积物堆积起来,这些陆生植物就会逐渐处于被压实的状态,所处的温度也会逐渐升高。暴露于地表的树木遗体会被氧化腐蚀,而由于缺少氧气的原因,保存在淤泥的植物遗体就不容易被氧化腐蚀了。缺氧高温高压下,死亡的植物逐渐转化为了煤,这一过程也被称为碳化。

第二个问题: 如果是这样,那么为何现在的动植物尸体大部分都直接降解掉了,没有看到这一能源化的过程?

面对这个问题,我只能说:寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟。哀吾生之须臾,羡长江之无穷(地质历史时期中长江也并非无穷)。谁能想象世界屋脊青藏高原在4000万年前是一片汪洋大海呢!!!地质事件,比如煤和石油的形成,时间跨度动辄几个百万年,咱们人类寿命也才100年,完全不在一个尺度上。所以我们看不到煤和石油的形成也就可以理解啦。

不过,咱们也能看到类似的过程。比如熊孩子引爆了下水道井盖。。。为啥?那里头有机物正在缺氧环境下降解形成甲烷呢呢!


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本人正好是石油行业的,能不能形成石油和当年的沉积环境关系很大。最好的沉积环境是加速沉积,就是无机沉积物沉积的速度很快,这样生物残骸就会在一个缺氧的环境下被掩埋,其中的有机质能够保存下来。

另外和大家的想象不同的是,形成石油的生物残骸,主要是微小生物的尸体,不是我们想象的那些恐龙之类的尸体。最近已经在震旦纪发现了规模可观的油气藏。认为是,生物大爆炸之前的蓝细菌等形成的。话说这些油田刚发现的时候还有人提出了无机物成油的学说,不过目前的主流意见,石油还是生物残骸沉积,富集,运移,聚集,形成的。

至于煤的形成,更是一点争议都没有。

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支持者: 我爱过果壳

时间+地质变化缺一不可, 石油的生成至少需要数百万年, 你等得到?

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咪姆中级知识分子

2016-03-20 11:39

以后都别烧了,都埋起来,人油变石油吧,也为后代子孙做点贡献。

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好像看过个记录片,煤形成于非常早的地球。当时缺少腐化细菌的存在。植物直接生长在植物的尸体上。形成了非常厚的煤层。我觉得这可以解释为什么煤真的都是非常大一堆。

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