多少木材才能变出那么厚的煤？变成烂泥还是煤，就一力之差！

煤就是植物变的，当然这个植物不只是高大的乔木，当然还可能来自灌木的木本与草本植物，它们吸收大地的养分和水分，结合阳光固化了大气层中的碳，变成了复杂的有机物，最后在漫长的地质化学作用中变成了煤炭！

植物到底会经历什么样的过程，才能变成煤炭？

石油是无机成因还是有机成因到现在还在扯皮中，尽管石油的有机成因已经成为主流说法，但由于石油和史前有机物相差实在太大，因此怀疑的人还不在少数，甚至还包括极少数科学家！

但煤炭的成因很早就形成共识了，道理很简单，我们可以在煤炭中发现煤化的植物化石，不只是化石，而是煤化的化石，从这个角度来看，煤炭就是植物变的，这个科学道理连肉眼都可以分辨！成煤的两个阶段：

第一阶段是泥炭化阶段

这个阶段是在常温与常压下，堆积在停滞水体中的植物经过腐泥作用或者泥炭化作用，变成腐泥或者泥炭的阶段，这个阶段的植物已经经过分解和化合，最后才形成泥炭或者腐泥，此时的泥炭和腐泥含有大量的腐殖酸，和原来的植物成分上已经有了很大的不同！

西伯利亚苔原或者欧洲很多沼泽都有泥炭层，从很久以前起泥炭沼泽附近的居民都知道可以作为燃料使用，因此很多当地居民有将泥炭掘回家当过冬的燃料！

可做燃料的泥炭

这些泥炭沼泽的PH值很低，所以欧洲沼泽发现过很多沼泽木乃伊，比如著名的图伦男子！而2020年发生的北极圈内火灾，也烧到了泥炭层，这个类似于煤层燃烧的火灾，可以在地下潜伏燃烧很久，一直到某个时刻露头重新形成大火！

泥炭沼泽木乃伊

泥炭层发生的大火

第二阶段是煤化阶段

这个阶段是泥炭或者腐泥因地质变动被深埋时，由于压力的作用，经过成岩过程转化成褐煤，当温度和压力继续身高时会转变成烟煤和无烟煤，这个阶段以物理化学变化为主，这个阶段也称煤化作用。

褐煤中的植物残片

泥炭：褐煤﹑烟煤﹑无烟煤﹑超无烟煤

腐泥：腐泥褐煤﹑腐泥烟煤﹑腐泥无烟煤和腐泥超无烟煤

煤炭

其中煤化作用包括成岩和变质作用两个过程，前者主要以压力为主，泥炭会在压力作用下紧实，会经历脱水、固结成为褐煤；后者则主要以温度为主，在压力辅助下，褐煤转变成烟煤和无烟煤直至超无烟煤，变质作用继续会形成半石墨和石墨！

1、煤炭的成煤作用是一个脱氧脱氢，芳构化秩序化的过程，也是一个富集有机质的沉积岩，比如在在泥炭和软褐煤阶段主要的生物化学反应是成煤原始物质形成腐殖酸。

2、硬褐煤阶段，已形成的腐殖酸逐渐失去羟基(-OH)和羧基(-COOH)等官能团，转变为腐殖质！

3、低煤化阶段煤中的芳环层很小，而且是随机分布的，是由大量富氢官能团、富氧桥以及脂肪族侧链支撑和联结；

4、煤化过程中，芳环层逐渐脱去羧基(-COOH)、羟基(-OH)、甲氧基(-OCH 3 )以及羰基等官能团，同时芳环层逐步增大，镜质体反射率也随之增高，所以煤炭闪闪发亮就是这个原因

笔者老家就有一处还没有煤化的褐煤露头点，原本以为会成为煤矿大肆开采，结果经过评估后认为没有开采价值，据说有几个原因，首先是煤化不够，其次是灰分太高，简单的说就是夹杂了石头太多了！

煤层

植物变成煤炭的比例大概是多少？也就是多少植物能变成多少煤炭？

煤炭中除了烟煤和无烟煤等区别外，灰分比例是煤炭等级的重要指标，最好的煤灰分比例很低，可以低至1%，如果灰分比例高于40%，那么就无法称之为煤了，只能叫炭质泥岩，或者高碳泥岩。

植物状态到煤炭状态的比例很难评估，不过我们可以从几个侧面来看看大概是多少交换比：

从燃烧值和密度比例可以做个简单的比较，标准煤的热值为2.93×10^7焦/千克，木材的热值取1.26×10^7焦/千克，标准煤是木材的2.33倍，而煤炭的密度差异比较大，褐煤相对密度小于1.3吨/立方米，烟煤为1.3～1.4吨/立方米，无烟煤为1.4～1.9吨/立方米，我们取值1.5吨/立方米，木材密密度跨度从0.35~0.95吨/立方米，我们取值0.5吨/立方米

那么两者总差距大约为7倍，也就是一立方米煤炭至少需要7立方米木材来转换，而且还不包括转换过程中的损失，那么从本案中9米厚煤层至少也需要63米厚的木材堆积腐化后才能形成，看起来是一个好恐怖的数字不是吗？

但其实这并没有什么，我们在森林中步行时会发现有一个非常厚的腐殖质层，这一层就是森林中大量的落叶和枯枝等形成，而煤炭需要从能形成泥炭的地方开始，这些区域营养丰富，水分充足，而且时间可以是百万年的加持，所以原材料并不是什么大问题！

煤炭形成后的地质运动

泥炭沼泽都是水平沉积的，但成煤后的煤层大都是倾斜，当然也不排除水平煤层，这和成煤后的地质运动是有关的，我们知道普通的地面都会因多种因素沉降，而地球在长期的演化中出现一些变化也是非常正常事情！

毕竟只有在完全没有干扰的情况下才会形成水平煤层！