海底有煤的原因

海底煤矿是一种很重要的矿产，它的开采量在已开采的海洋矿产中占第二位，仅次于石油。现在世界上有一些发达国家已在常年开采海底煤矿。英国是世界上最早在海底开采煤矿的国家，从 1620 年至今已有 300 多年的历史。仅海底采出的煤，就占英国采煤总量的 10％。日本也是海底采煤量较多的国家，占全国采煤总量的 30％。从海底采的煤有褐煤、烟煤和无烟煤。目前，世界上已探查出的海底最大煤田是英国诺森伯兰海底煤田。另外有些国家也在海底发现了大型煤田。我国渤海湾和台湾省沿岸也发现了较大规模的海底煤田。

海底为什么有煤呢？我们可以看到在大堆的煤中常可以找到一些植物的树干、茎、叶等，只不过它们早已被碳化或石化了。因此，我们容易联想到， 煤是由古代植物残骸堆积层转化来的。形成煤的原始物质，虽然有低等植物， 例如藻类，但主要的还是古代的高等植物。简单说来，煤是“参天古木”埋

在地下变化而成的。

这些植物大多生长在浅水沼泽区，因为水太深的湖泊不适于高等植物的生长繁殖。植物不断繁殖、生长和死亡，它们的遗体堆积在水中与空气隔绝， 在缺氧的条件下不会很快腐烂，年长日久，就形成了植物堆积层。在微生物作用下，植物遗体经分解、变化，逐渐转变为泥炭层。泥炭是一种质地疏松仍保留着一部分植物组织的褐色物质，含炭量比植物高，而含氢氧量较少， 这就是最初级的“煤”。泥炭层被泥沙掩埋覆盖下沉到地下后，一方面受到上覆岩层的压力；另一方面受到地下高温的作用，进一步脱水、压缩，失去更多的挥发成份，使碳素不断增加。经过这些物理和化学变化，泥炭就逐渐转变为烟煤或无烟煤了。

海底煤层像陆上煤层一样，也是由古代高等植物遗体堆积后，在地下经碳化变成的。也许有人会问：海里也能生长树木吗？虽然陆地上生物的大部分门类都在海洋中找到了，但还未在海洋中发现有过树木。这就是说形成煤的植物必须在浅水沼泽的环境中才能繁盛生长。因此，哪里的海底有煤层， 就说明那里曾经是“桑田”。只是曾一度上升为浅而淡的沼泽，在含煤沉积层堆积后，经地壳运动而下沉，又沦为海水淹没的“沧海”。海底有煤田正好反映了“桑田”经海翻地震而变为“沧海”的过程。当然，海底煤层原来并不一定都是参天古木碳化而来的，其中也包括芦苇、草藓、蒲草等多种高等植物。

海底煤田一般沉积在盆地中。海洋中的沉积盆地多是中、新生代形成的。海底煤矿，特别是太平洋西部边缘的煤矿多是在 7000 万年以来的新生代形成的。日本海底有十多个已经开发的煤田大多数是 7000～2800 万年前老第三纪形成的，而新三纪的煤田很少。

我国山东省黄县海滨布满了现代的泥沙，见不到任何产煤的迹象。后来， 人们在挖井时在地下几十米处发现了褐煤，经地质人员调查确定褐煤形成于老第三纪海滨盆地，煤层一直延伸到渤海底，是一个有价值的煤矿。这个煤矿已经被开采，正为人们的生产和生活提供宝贵的燃料。

目前，国际上使用的海底采煤的方法是从陆地上或岛上打竖井或斜井， 到达煤层后再打平巷开采。开采煤层距离地面的深度现在已达到千米以上。土耳其的一个煤矿深度达到 4500 米。采煤点离岸边一般仅几公里远，估计近年可达数十公里远。为了采掘更深更远的海底煤矿，有些国家正在研究气化开采法。如英国和日本先把煤点燃，再从一个钻孔中鼓入气化剂（空气氧化和水蒸汽），使煤层发生物理化学变化，如热解、氧化、还原，生成含有甲烷、氢、一氧化碳等可燃气体的煤气，再从另一个钻孔中引出，用管道把它输送到陆地上使用。这种开采法，煤的回收率达 50％左右，与陆地上煤矿的回收标准 60％基本相近。目前，英国还准备在海底建立煤田气化试验工厂。