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亞洲最大露天煤礦 百米厚煤層足足開采了 118 年!古代植物咋都埋那了
説到煤炭,很多人都會想到山西,那裏是中國煤炭的主要生產地區,產量占到全中國的四分之一。
不過亞洲最大、最壯觀的露天煤礦坑并不在山西,它在遼寧,是撫順西露天礦的遺迹,這是世界上最著名的煤礦之一,無論是開采歷史,還是出產的礦產,都極具特色。
撫順西露天礦,圖源:撫順市委宣傳部
從 1901 年開始,撫順西露天礦進入了工業化開采時代,并在 1914 年開始露天開采,到 2019 年 6 月份閉礦。
100 多年的持續開采,在撫順市南部地區留下一個巨大的礦坑,其東西長 6.6 公裏、南北寬 2.2 公裏,總面積約 14.52 平方公裏,是亞洲面積最大的礦坑。
另外,該礦坑最深處達到達 420 米,據信是中國陸地上最低的地方。
西露天礦谷歌地圖,圖源:嶽中琦 / 科學博客
撫順西露天礦是新中國最早接手的煤礦之一,自新中國成立以來,這個礦坑累計為中國產出了 2.8 億噸煤礦。
不僅如此,該礦區還盛產各種珍貴礦產,包括銅、鋅、鐵、金,以及享譽世界的煤精,新中國第一噸煤、第一桶頁岩油、第一爐鋼、第一包鋁等等都來自撫順西露天礦。
實際上,西露天礦只是撫順煤田的一個代表,整個撫順煤礦儲量非常驚人,預計達到 15 億噸。
而且該煤田是世界罕見的單一特厚煤層,最厚的地方超過百米,平均厚度達 55 米。
很多人可能會有疑問,為什麼古代的植物都埋在那裏了呢?
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撫順煤田是如何形成的?
很多人可能并不清楚,我們使用的大部分——大約 90% 的煤炭都形成于石炭紀和二疊紀的沉積物(時間大約是 3.5 億到 2.5 億年前)。
之所以煤炭基本都形成于那一億年間,主要有兩個原因:
一個是在那個時間段内,地球的氣候非常温暖潮濕,很适合植物生長,植物開始大量出現,這為煤炭形成提供了原材料;
另外一個是,植物在那個時期開始迅速演化,它們演化出了木質素纖維,這種纖維可以讓它們長得更高大,從而讓它們更具競争優勢。但是降解木質素的微生物還沒有獲得相應的 " 技能包 " 來處理這些有機質,所以這些植物不容易腐爛,更容易變成煤炭。
△ 石炭紀、二疊紀時期森林的樹木倒掉可能很難腐爛
一些研究人員并不認可第二個因素,因為他們找到了在石炭紀時期,微生物處理木質素的證據。
不過,現在通過系統發育分析得出,木質素降解酶确實是在大約 2 億年前才在真菌中進化,晚于煤炭大量形成的時間點。
換句話説,在石炭紀和二疊紀時期,微生物可能确實可以處理木質素,但效率或許并不高,所以讓那些材料得以保存并大量形成煤炭。
在真菌得到木質素降解酶之後,樹木死亡就會迅速被真菌分解,所以即便地球在此之後也出現過相對温暖的時期,但是煤炭的形成也變得相對罕見。
不過,撫順煤田是為數不多存量巨大的單一特厚煤層,同時又不是來自石炭紀和二疊紀。
根據撫順煤礦博物館的介紹,撫順煤田形成于大約 5000 萬年,是非常新的煤炭。
當時的撫順地區充滿了湖泊和沼澤,出于某些原因,藻類植物在這些區網域嚴重過剩,它們死亡後便在水下沉積起來。
在石炭紀之後,形成煤炭的 " 植物原材料 " 被水覆蓋是非常必要的,因為一旦被水覆蓋,缺氧的環境下這些 " 原材料 " 就更難被微生物分解。
随着時間推移,水中的藻類沉積物逐漸被其它沉積物覆蓋,最後在地熱,以及巨大壓力下,最終變成厚厚的煤炭層。
當聊到煤炭、石油的形成時,許多人會想到怎麼會有那麼多植物被埋在同一個地方——我經常在網上看到這樣的質疑。
我想他們應該是缺少時間觀念,形成煤炭和石油的沉積物經常是以千萬年為部門的。有些海邊的貝殼幾年的時間就能堆積出幾十厘米的厚度,數千萬年讓某些植物沉積出個幾十米厚的煤層不足為奇。
簡單了解了撫順煤田的形成之後,我覺得有必要再説下這個煤炭坑的歷史!
撫順煤炭的發現
中國是世界上最早開采并使用煤炭的國家,早在 2600 年前的春秋戰國時期,就已經有了煤炭開采和使用記錄了。
撫順城興建于明朝,明成祖朱棣口谕 " 撫綏邊疆,順導夷民 ",這是 " 撫順 " 二字的由來,但是撫順發現煤炭的歷史遠比建城時間要久遠得多。
根據沈陽新樂遺址出土的撫順煤精工藝品推斷,早在 7000 年前,撫順地區的人們就已經開始挖掘撫順的煤炭資源了。
煤精又被稱為煤玉,它和我們理解的常規煤不同,相較于普通煤炭,它黝黑發亮,堅韌,适合作為寶石,用于制作工藝品,不好用于燃燒(會有難聞氣味)。
△ 煤精藝術品
煤精在煤炭層中很罕見,7000 年前的古人已在雕刻煤精,或許也意味着他們已經在開采和使用撫順的煤炭資源了,只是受限于工具,沒法規模化。
到了漢代,中國古人的開采工具得到了更新,煤炭的使用場景也變多了,燒飯、取暖都會用到,所以撫順開始進入規模化的煤炭開采。
可以説,從漢代開始撫順地區煤炭資源就已經開始被持續開采了,但很明顯,依然受限于工具和技術,累計開采的量非常有限。
直到清朝,由于清朝發家于撫順一帶,他們把撫順劃入所謂的 " 龍興聖地 ",認為開采煤炭會斷了 " 龍脈 ",所以封禁了煤炭開采。
1901 年清末時期,由于清政府财政虧空,撫順的煤炭的開采才再次被啓動,但是很快就迎來其它國家搶奪。
先是被迫引入俄羅斯資本,之後在 1905 年,日本戰勝俄羅斯,并占領了撫順煤礦區,從此之後,撫順煤礦被日本長時間霸占開采。
日本采用當時最先進的技術進行開采,西露天礦則從那時開始逐漸成型。
據信,在日本開采撫順煤礦的 40 餘年間,超過 2 億噸煤炭被掠奪,超過 25 萬名中國礦工死亡。
新中國成立之後,撫順煤礦重新回到中國人的手中,不過由于開采技術較為落後,也沒有進行邊開發邊回填,于是變成了今天誇張的礦坑。
最後
現在西露天礦已經從開發轉變成治理了,由于它非常出名——被譽為人類工業文明一大奇迹,所以那裏現在發展成了一個國家 3A 級旅遊景區,并成立了一個博物館向遊客展示它的歷史。