植物演化与成煤作用的关系

植物演化与成煤作用的关系

植物在地史过程中逐步由低级向高级发展演化,经历过多次飞跃。

   为了阐述这一演化历史,首先需要简要地了解植物的分类。植物根据其组成细胞的功能是否分化成组织和器官而分为高等植物和低等植物两大类。低等植物主要是由单细胞或多细胞构成的丝状和叶片状物体,没有根、茎、叶等器官的分化,如细菌和藻类。低等植物大多数生活在水中,细菌生存的环境十分广泛,它们是地球上最早出现的生物。高等植物有根、茎、叶等器官的分化,包括苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物,地史上这些类别的植物除苔藓外,常能形成高大的乔木,具有粗壮的茎和根,成为重要的成煤质料。

   25亿年(元古代)到4.1亿年以前 (早泥盆世),是菌藻植物时代。以藻类等低等生物遗体为原始质料形成的古老的煤在我国俗称“石煤”,一般属于高灰分的腐泥煤类,见于从2.5亿年 (上元古代)5.7亿年前 (下古生代)各纪的地层之中,在我国南方分布很广,尤以寒武纪的石煤最为重要。

4.2亿年前(志留纪末期)3.97亿年前(中泥盆世)的植物以蕨为主,形成目前所知的世界上最古老的陆生植物群,因此这一时期可称为裸蕨植物时代。裸蕨的出现说明植物界经过漫长的发展从水域扩大到陆地,这是植物发展史上,也是聚煤历史上的重大事件。裸蕨植物的组织器官还是原始的,它们一般高不到一米,没有真正的叶和根,只在地下茎上生长着假根。由裸蕨形成的煤始于早泥盆世,如德国莱茵区早泥盆世板岩中所夹的镜煤条带即由裸蕨的枝桠形成。我国泥盆纪由裸蕨形成的煤层见于云南禄劝、广东台山和秦岭西段等地。

3.7亿年前(晚泥盆世)开始,经过2.93.5亿年前(石炭纪到晚二叠世早期),以孢子植物蕨类和裸子植物的种子蕨类为主,植物界发生了重大的变化,在植物演化史上可称作蕨类、种子蕨类时代。这一时期像石松植物中的鳞木,封印木,节蕨植物中的芦木、种子蕨类和苛达树等达到全盛时期。这一时期在温暖潮湿的气象条件下,许多树木十分高大,如鳞木、封印木等可高达三十余米,它们是当时大面积发育的森林沼泽中的主要植物群,为煤的形成和聚积提供了丰富的物质基础。这一时期在世界广大范围内都有煤形成,是地史上最重要的聚煤期。

2.5亿年前(二叠世晚期)开始,到2.05亿年早期(中生代),由于海西和印支运动影响,陆地面积大增,地形分化,气候条件亦发生相应的变化,干旱气候带的的扩大使石炭、二叠纪的植物群开始衰退。随着植物界的的演化,适应能力更强的苏铁纲、银杏纲,特别是松柏纲的的植物繁盛,进入了裸子植物时代。这一时期的植物为中生代的聚煤作用提供了丰富的成煤质料。2.05亿年前(侏罗纪)0.65亿年前(早白垩世)是地史上第二个重要的聚煤时期。

从早白垩晚期的1亿年前开始,被子植物迅速代替了裸子植物群,进入到被子植物时代。被子植物成为 0.230.65亿年间(第三纪)的聚煤的主要物质来源。

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