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第12章 宁夏煤炭为何这样多

煤炭是宁夏优势矿产资源之一,主要分布于宁夏的东部和北部,含煤地层分布面积虽然只占全国总面积的1.7‰,但煤炭储量却占了全国煤炭总储量的5%。人们不禁要问,为什么这样一个相对狭小的面积内,竟集中了如此之巨的煤炭资源?这是个较为复杂的问题,要说清楚,还得从3亿年前谈起。

在地球发展史中,3亿年前的时代被称为“石炭纪”。那时,宁夏和整个华北地台一起,渐趋下沉,沦为浅海。但由于下沉幅度较小,海水既易入侵,也易退出,从而形成一种海、陆相互交替出现的古地理环境。贺兰山地区就是由浅海区上升为陆地的,这种海、陆交替的环境,为成煤物质的生长和堆积提供了可能。

环境适宜只是一个条件,还要看是否有成煤的“原始质料”。煤是由植物转变来的,成煤的原始质料主要是树木。在距今3亿年前,贺兰山地区森林植被非常发育,生长的树木种类主要有羊齿、芦木、楔叶、鳞木、科达木、木贼、蹼蕨等。它们的躯干通常都很粗壮高大,如鳞木,树干高40米,基部粗二三米;芦木高二三十米;科达木不仅树干高大,而且其叶长达一米多;各种羊齿也系高大木本。当时,气候温暖潮湿,雨水充沛,使这些植物得以迅速地大量地繁衍并茁壮成长,这就为成煤提供了充裕的物质条件。

成煤的第三个条件是,树木死亡后,要有适宜成煤的埋藏条件。长期露天存放于潮湿环境中的树木,由于氧化分解等作用,天长日久,就会腐烂,变成二氧化碳、水分等,最后只残留下灰分。同样原因,在这种氧化环境中树木是不可能转化成煤的。转变成煤必须是在封闭的绝氧或少氧的还原条件下,才能实现。3亿年前的贺兰山等地区,由于处于海、陆交替的沉积环境中,在陆地时植物大量滋生,被海水入侵后植物即死亡。这些死亡了的植物很易于被从陆地冲刷来的泥、砂所掩埋,使其处于还原环境中。在漫长的地质作用下,历经几十万年、几百万年的缓慢变化,这些被掩埋的植物便逐渐转变成了泥炭。随变质作用的加剧,泥炭又再进一步转变成褐煤、烟煤、无烟煤等,最终完成了从树木到煤炭的转化。宁夏石嘴山、石炭井以及横山堡、韦州、香山地区的某些煤田,都是这个时代形成的。这是宁夏第一个成煤期,所形成的煤炭储量虽占少数,但却是目前宁夏最主要的开采煤田。

到了距今2亿年,也就是地质史上所称谓的“侏罗纪”,宁夏又得天独厚,出现了第二个成煤期。这个成煤期大约持续了2000万年。现今已知的宁夏大部分的煤炭资源,如驰名中外的“太西煤”。宁夏最大的宁东煤田、宁南王洼、炭山煤田、香山下流水、窑山煤田等,都是这个成煤期形成的。与上个成煤期不同的是,当时宁夏不是处于海、陆交替的古地理环境,而是处于一种河流横溢、湖泊遍布的沉积环境。

由上可知,宁夏煤炭所以多,正是由于在地球46亿年的演变过程中,在距今3亿年前、2亿年前这两个特定的地质时代里,得环境之利、森林之盛、埋藏条件之适,齐备了成煤的3个基本条件,才造就了如此富饶的煤炭资源。

(原载《宁夏日报》1985年11月5日。1987年获中国科协、广电部、新闻出版署、中国科普作协“第二届全国优秀科普作品”三等奖。)