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远古陆地植物给地球带来“泥巴革命”

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北京3月6日电 地球上的泥巴从哪里来?你可能会想到岩石被风雨侵蚀和冰川碾压。但英国科研人员最近发现,最早的陆地植物可能才是泥沙和粘土大量出现的主要推手。相关论文发表在新一期美国《科学》杂志上。

煤和石油是人类生产活动中两种最重要的能源,也是重要的化工原料,前者被比作工业的粮食,后者则被比作工业的血液。煤和石油都是化石燃料,它们的主要成分都为有机物,这意味着它们最初都应该是由早期地球生命演变而来。那么,煤和石油具体是怎么形成的呢?

页岩、板岩等泥质岩由泥沙和粘土微粒沉积形成,在今天的地球上十分常见,但在5亿年前的地层中很少发现。英国剑桥大学研究小组综合多项研究数据,分析了从35亿年前到3亿年前多处河流沉积物中的泥巴含量变化,发现随着早期陆生植物的繁盛,陆地泥巴含量大幅增加。

煤的形成理论

数据显示,约4.58亿年前,河流沉积物中泥巴成分约占1%,此后1亿年里稳步上升,在3.59亿年前至2.99亿年前达到了26%左右。研究人员认为,这种增长不是冰期作用和板块运动导致的,带来“泥巴革命”的可能是早期植物。第一次推动来自近5亿年前苔藓植物的兴盛,约4.3亿年前有较深根系的高等植物诞生并传播开来,使泥巴进一步增加。

根据现有的理论,地球上大部分的煤都起源于树木、蕨类植物和其他热带森林植物,它们所生活的时代比现在更加温暖。正因为如此,世界上的煤层都是在陆地上发现的。

岩石风化会持续产生泥沙和粘土,细菌和真菌也会侵蚀岩石产生微粒,但与植物相比效率很低。人们还不清楚植物具体通过什么方式加速泥巴生产,分泌物的化学作用可能是其中之一。

在3.6亿年前至3亿年前的石炭纪,地球上进化出了木本植物。然而,当时地球上的微生物无法分解木质素,所以这些植物死亡之后不会很快烂掉。再加上那个时候的地球上遍布沼泽地,所以植物死亡后会被泥沙封存起来。经过不断的地质变迁之后,这些物质会在一定温度和压力下逐渐碳化,最终形成了固状的煤炭。

泥质岩是地质史的重要记录者,其沉积过程对海洋化学成分和地球气候的长期变化起着重要作用。此外,苔藓植物诞生之前的地球环境与现今的火星较为相似,新研究将有助于理解火星上的沉积构造。

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也就是说,煤是特定的环境下才会形成,目前的地球上已经没有这样的条件,因为植物死亡之后很快会被各种微生物分解掉。因此,煤会被用尽,这是一种不可再生能源。

石油的形成理论

石油广泛分布于陆地和海洋中,它们的确切成因仍然是未知的,一种观点认为石油不是由生物形成的,还有一种观点认为石油是由动物的尸骸演变而成的。

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