11

煤层的形成

两种远古植物功不可没

2024年08月05日  吴璇

众所周知,宁夏的煤炭资源丰富,其储量和产量均位居全国前列,煤炭给我们的生活带来了很多的便利,但很少有人认真探究过它们的形成过程。事实上,在煤炭形成的过程中,有不少远古植物都扮演了重要的角色。尽管如今它们早已灭绝,我们无法看到活着的它们,却能在宁夏地质博物馆的展厅里看到它们遗留下来的化石。来,一睹这些“功臣”的英姿吧。

远古时期煤层是怎样形成的

在石炭纪时期,由于地壳运动活跃,全球的地形和地貌都产生了很大的变化,加上当时的气候温暖湿润,大部分地区都有丰富的降水和较高的温度,形成了一种非常有利于植物生长和繁殖的自然环境。大片大片的森林覆盖在地表,其中就包括蕨类植物、石松类植物、真蕨类植物和种子蕨类植物等,其中最有代表性的就是芦木、鳞木和封印木,石炭纪也因此成为植物世界大繁盛的代表时期。

大量的植物死亡后,堆积在充满水的沼泽里,由于沼泽里含氧量比较低,植物的残骸得以被保存下来。随后,这些植物残骸在沼泽中被细菌分解、化合、聚积,经过漫长的地质历史时期,逐渐堆积并转化为泥炭,最后,又在地下高温和压力的作用下形成煤炭。

芦木:生长在最初的森林里

了解了煤层形成的过程,也明白了植物在其中起到的重要作用,不妨来看看在当时的植物世界里占据“C位”的两位明星——芦木和鳞木吧。

在地质博物馆的展厅里,我们可以看到出土于宁夏骡子沟的三块芦木化石,它们生存于距今3.59亿至2.51亿年间的石炭纪——二叠纪时期,曾经或许是高达数十米的参天大树,如今却剩下三块巴掌大的化石。

芦木是一种高大的树状蕨类,属于木贼纲,出现于石炭二叠纪。它们的高度可达30米,外观像竹子般的茎有环状的节,节间具交互排列的纵脊和纵沟。它的孢子叶像现代木贼属一样,呈具柄的盾状,称孢囊柄,每个孢囊柄着生4个孢子囊,很多孢囊柄集成孢子叶球。在孢子叶球上,孢囊柄叶轮与不孕的苞片轮交互轮状着生,在结构上表现多种多样性。不同的类型记载在不同的形态属下,如芦孢穗属,古芦穗属等。孢子多同形,少异形。

鳞木:石炭纪时期站“C位”的植物

在放着芦木化石的展柜里,我们还可以看到另一个石炭纪时期植物明星,它就是鳞木,鳞木是一种早已灭绝的远古石松纲植物。1828年,法国古生物学家布朗尼阿尔(Brongniart)首次描述了鳞木属植物。到了1983年,中国科学家在内蒙古准格尔旗黑岱沟发现了内蒙古鳞木,这是中国首次发现的鳞木属植物。

鳞木在全球范围内均有分布,最初出现在中泥盆世,在石炭纪和二叠纪时期,它在诸多植物中占据了主导地位,其中石炭纪时期,它多在欧美植物区分布,而在二叠纪时期,它则成了华夏植物区的主角。它的茎干是乔木状,高可达50米,直径2米,生长在炎热潮湿的沼泽地中。

作为石松植物中最有代表性的一属,鳞木不仅是石炭二叠纪重要的成煤原始物料,而且关于它的分类学研究,对于了解石松植物的演化和分类具有重要意义。此外,它的生长环境和生态特征对于研究古气候、古地理和古生态具有重要价值。

记者 吴璇 文/图