令人爱恨交加的——煤

俺虽然已经吃了大半个世纪的米饭，这回假如不是跑了一趟山西煤矿博物馆，还在那里看了一套有关煤的3D动画记录片，还朦查查不晓得，原来过去的自己，对煤——这种地球人类非常依赖的重要矿物——的认识，简直是空白一片；只知道煤，是从地下挖出来的一种又黑又脏的燃料而已。




找到这套动画，虽然解释得比较简单，但也可以让咱们对煤的形成过程，有一个约略的概念。

亿万年前，地球上有许多浓密的树林，那些生长在海滨和内陆沼泽地带的植物，经洪水和海啸的冲刷，树林被淹埋在土壤中。在地表常温和压缩下，长期堆集在滞水中的植物遗体，经泥炭化(peatification)或腐泥化作用(saprofication)，就转变成极厚的黑色腐植质——泥炭(peat) 或腐泥(sapropel )。
埋在地下的泥炭或腐泥，由于盆地基地的下降，越往下沉至地下深部，经成岩作用(diagenesis )而转变为褐煤( lignite or brown coal )；当温度和压力逐渐增高，再经过变质作用，就转变成烟煤( bituminous coal )和无烟煤(anthracite )。

泥炭作用是指那些高等植物，如苔藓植物、蕨类植物以及种子植物的遗体，在沼泽中堆积经生物化学变成泥炭的过程。而腐泥化作用是指低等生物，如藻类、菌类、和地衣这些在形态上没有根、茎、叶分化的植物遗体，在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。

煤炭的确是植物的残骸、经过一系统的演变而形成的，如果拿一块煤去仔细观察，可以明显看到有植物的叶和根茎的痕迹。把煤切成薄片放在显微镜下，可以发现清楚的植物组织和构造；甚至在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里包裹着完整的昆虫化石。

煤炭，根据发热量的高低，顺序依次有无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤、石煤几个品种。从天然煤性能用途等方面，无烟煤价格最高，其次是烟煤。无烟煤经过加工，生产出的洗精煤、焦炭价格最贵。无烟煤乌黑锃亮、热值高、燃烧完全、灰分少，几乎没有灰渣。据讲解员说，以前的无烟煤，都是外销到西方国家以及日本，专给有钱人用的。


在整个地质年代中，全球范围内，有三个大的成煤期：

（1）古生代( Paleozoic Era ；距今5亿4200万~2亿5100万年前)的石灰纪( Carboniferous Period：约处于地质年代2亿8600万~3亿6000万年前 )和二迭纪(Permian Period；距今约2.9亿~2.5亿年，经历了4500万年)。

成煤植物主要是孢子植物，包括藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物以及蕨类植物；煤种是烟煤和无烟煤。

哇！原来无烟煤的形成期，竟然比株罗期的恐龙来得更早，难怪那——么贵咯！

（2）中生代( Mesozoic Era ，距今约2.5亿年~6500万年）的株罗纪（Jurassic；约1亿9960万年前~1亿4550万年前）和白垩纪（Cretaceous Period；约1亿4550万年~6550万年前）。

成煤植物是裸子植物 (gymnosperm）——种子植物中，胚珠在一开放的孢子叶上边缘或叶面的植物，其孢子叶通常会排成圆椎形。

主要煤种为褐煤和烟煤。

  (3)  新生代（Cenozoic Era，地球历史上最新的一个地质时代；距今6500万年）的第三纪（Tertiary Period；距今6500万年~260万年） 。

成煤植物主要是被子植物（Angiosperm），为植物界最高级的一类，是地球上最完善、出现得最晚的植物，约有20多万种，占了植物界的一半以上。

煤种为褐煤、泥炭，也有部分年轻烟煤。


煤，除了是重要能源，也是治金、化学工业的重要原料，但也是不可再生的资源。世界上煤炭储量丰富的国家有中国、美国、俄罗斯和德国。煤的开采是一项最艰苦的工作，煤矿矿难事故时有所闻。世界上每年至少有几千个工人死于矿难，常发生的计有瓦斯爆炸、煤尘爆炸、瓦斯突出、透水事故、矿井失火、顶板塌方等。在2003年，中国生产的煤占世界产量约35%，但在煤矿事故死亡人数，却占约80%。

煤炭的有机质元素包括了碳(carbon )、氢(hydrogen )、氧( oxygen)、氮(nitrogen)和硫(sulfur )等。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物(oxynitride)和氨(ammonia )，以游离状态析出。硫、磷(phosphorus )、氟(fluorine )、氯(chlorine)和砷(arsenic )等，是煤炭中的有害成分。绝大部分的硫，被氧化成二氧化硫（sulfur dioxide--SOS），随烟气排放，污染大气，危害动植物的生长以及人类健康，腐蚀金属设备。

为了满足销费者对洁净煤的需求，中国把原煤入洗的比例连年提高，而洗煤的过程中，排放出大量的煤泥水，把土壤植被以及河流水系都污染了。


明朝有个山西巡抚叫于谦，写了一首著名的七律《咏煤炭》：

凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。

爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉。

鼎彝元赖生成力，铁石犹存死后心。

但愿苍生俱饱暖，不辞辛苦出山林。


于谦借着吟咏煤炭的品格，抒发自己为国为民鞠躬尽瘁、死而后已的情怀。现代诗人朱自清，在1920年1月19日，也写了一首《煤》的诗，以对下层民众的歌颂。

你在地下睡着，

好腌臜，黑暗！

看着的人，

怎样地憎你，怕你！

他们说：

“谁也不要靠近他呵！--------”

一会你在火园中跳舞起来，

黑裸裸的身体里，

一阵阵透出赤和热

啊！全是赤和热了，

美丽而光明！

他们忘记刚才的事，

都大张着笑口，

唱赞美你的歌

又颠簸身子，凑合你跳舞的节。