纖維素
木質素
纖維素酶細菌
白腐真菌酵素
石炭紀煤層
🖐️ 拖曳平移・滾輪/雙指縮放
100%
藻類/矽藻
脂質/油母質
液態石油
天然氣(甲烷)
地層水
🖐️ 拖曳平移・滾輪/雙指縮放
100%
🔄 單指旋轉・雙指/右鍵平移與縮放
100%
煤炭沉積高峰
(石炭紀窗口)
白腐菌演化閉合循環
海洋浮游生物油氣生成
🖐️ 時間軸支援縮放與平移・點擊節點高亮
100%
煤炭 vs. 石油與天然氣:本質差異對照
煤炭是「陸地植物的木質素化石」,石油與天然氣則是「海洋微觀生物的脂質液化」。
比較維度
🪨
煤炭 (Coal)
🛢️
石油與天然氣 (Oil & Gas)
生物來源
陸地高等維管束植物:泥盆紀至石炭紀的巨型石松、木賊與早期高大蕨類森林。
海洋與湖泊微觀浮游生物:古代藻類(Algae)、矽藻(Diatoms)及浮游動植物。
關鍵化學組分
木質素(Lignin):高度交聯的苯丙烷高分子聚合物,具極強剛性、抗壓與防水性。
生物脂質(Lipids)與蛋白質:先轉化為蠟狀中間產物油母質(Kerogen),再裂解為液態或氣態烴類。
保存與沉積環境
溫暖潮濕的淹水泥炭沼澤;加上當時缺乏能分解木質素的微生物酵素(演化盲點)。
缺氧(Anoxic)海盆或湖底,避免好氧細菌分解,並由泥沙、黏土迅速掩埋形成頁岩源岩。
熱力學轉化條件
地殼下沉伴隨數千萬年高溫高壓的物理壓實與化學碳化(Carbonification):泥炭 → 褐煤 → 煙煤 →
無煙煤。
依地溫梯度(約 30°C/km)進入熱裂解:
• 油窗(2–4 km, 60–120°C)→ 液態石油
• 氣窗(>4 km, >120–150°C)→ 天然氣(甲烷)
• 油窗(2–4 km, 60–120°C)→ 液態石油
• 氣窗(>4 km, >120–150°C)→ 天然氣(甲烷)
儲存型態與構造
原地固態層狀堆積:直接保留於原沉積盆地地層中,形成厚重連續的固態煤層。
流體向上運移與構造封閉:因密度小於水而沿多孔隙岩層上浮,受不滲透蓋層與背斜構造 /
斷層阻擋聚集。
地質歷史窗口
高度集中於石炭紀(3.6億–3億年前);待二疊紀初白腐真菌演化出木質素過氧化物酶與漆酶後,巨量成煤窗口隨之關閉。
只要具備「浮游生物繁盛 + 缺氧掩埋 + 油氣窗地溫 + 儲集蓋層構造」,於古生代、中生代至新生代海洋盆地皆可發生。