為什麼有些古代樹木變成了煤炭，有些卻變成了硅化木？

01-27

煤炭是古代植物大量死亡、沉降堆積後形成的化石能源，硅化木則是古代樹木死亡後在地層里演變形成的珍貴觀賞石。
（硅化木）
（煤里的木化石）

同樣是樹木，為什麼有些樹木死後變成了煤炭，有些卻變成硅化木？是什麼原因讓它們轉變為兩種不同的物質？這中間發生了怎樣的地質過程？

以下僅為個人觀點。

如果留心一下，硅化木化石，一般只能留存大型木本植物的木質部和韌皮部（或者蕨類等喬木）。這很可能與植物死亡時的濕度及溫度有關。在乾燥炎熱環境下，這些松柏類的樹木死亡或者乾枯後，只有樹榦部分保存較為完整（根，葉等都乾枯碎爛）。之後再被沉積物掩埋，在漫長的地質歷史中經歷硅化作用，形成硅化木。

只留下乾燥的木質部韌皮部的樹榦，既缺乏水，也缺乏活的厭氧細菌，是很難繼續在還原環境下變成泥炭的。

煤炭則剛好相反。在潮濕環境下，所有植物的各個部分都能埋藏保存，富含有機物，水，厭氧細菌等。具備了形成泥炭的條件。

看到這個的時候很詫異，困惑了半天——女神是地學專業大V，為什麼會問這種連我這業餘愛好者都不覺得困難的初級問題？難道是準備自問自答秀一把？

但願是我想多了。

既然是業餘人士回答專業人士的問題，那我就不敢在回答里用什麼專業術語了，免得用錯了被噴，我就用業餘思路來嘗試探討一下吧。

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被掩埋的生物體不一定都會形成化石。化石形成的具體條件，諸如水、溫度、壓力等等，這個在貴專業肯定有詳細的研究，並且也不是題主這個問題的關鍵，我就不展開討論了。

不談化石成因，在這裡我只討論化石形成之後的成分。

硅化木和煤其實都是植物的化石，只不過多數硅化木是以二氧化硅為主要成分的化石，煤是以碳為主要成分的化石。植物化石還有別的成分的。

我曾經在一處溶洞內發現過一些樹木化石，地質資料里顯示那一帶是二疊系、海相沉積，可我發現的化石是典型的陸生植物，並且是被子植物中相當進步的類型。很顯然，這個化石是後期形成的，也許是被某次岩崩掩埋的樹木。

這些化石我測試了一下，成分是碳酸鈣，在樹榦的某些位置還能看到方解石結晶。道理很明顯，被石灰岩掩埋，當然形成的化石成分是碳酸鈣。

相信形成硅化木的那些樹，當初多半是被石英砂或硅酸鹽礦物掩埋的。

煤炭的成分，主要就是碳，這意味著形成煤炭的環境，除了水、溫度、壓力等等各種條件以外，還有一條特別關鍵：周圍都是碳/有機物，從而能很好地隔絕硅酸鹽等無機成分的侵入。

周圍都是天然的碳不太可能，但周圍都是有機物是可以有的：在靜水的沼澤區，由流水帶來的泥沙很少，沉積物基本都是植物，樹（草）A被樹（草）B埋了，樹（草）B又被樹（草）C埋了，樹（草）C被樹（草）D……這樣層層疊疊的植物，處於中間的那一部分，是沒多少機會接觸到石英砂硅酸鹽碳酸鹽什麼，其在還原過程中形成的碳也就沒機會被無機礦物替代，那隻能形成一大塊的碳了，也就是煤。

你可以發現只由一顆樹形成的硅化木，可是你聽說過只由一棵樹形成的煤炭嗎？

其實你的問題說明本身就已經揭示了答案：「煤炭是古代植物大量死亡、沉降堆積後形成的化石能源，硅化木則是古代樹木死亡後在地層里演變形成的珍貴觀賞石。」

注意煤炭那一句裡面的「大量」二字。

硅化木的形成需要有水，還要有二氧化硅的環境，或者硅化物的熱液逐漸替代木結構。成煤是植物被掩埋，高溫高壓逐漸類似蒸餾的過程形成的...非地質專業胡亂回答請勿追殺orz

硅化木雖然看起來像木頭，但是他根本就是石頭。

他並不是原來那棵樹的成分，經過某些變化之後形成的。並不是，不是原來那棵樹！

他是原來那棵樹裡面的結構，各種微細的導管啥的，有硅滲透進來了，形成的遺迹。原來的那棵樹，裡面的木質部分早就爛掉了，沒有了。沒有了，真的沒有了！

因為沉積環境的不同

我感覺首先木頭一定是要在無法自然分解的條件下才有可能轉化為硅化木。這樣的條件其實很容易找，就是沙漠，日照強烈，降雨極少，還可以有一定沙子的掩埋。沙子的主要成分是什麼？剛好是硅元素。硅元素和木頭裡的碳元素慢慢的物質運動交換，最終形成硅化木。所以，大量的硅化木是在新疆沙漠里找到的。

我曾經在 @雲舞空城的一個回答下提出這個疑問，女神（沒想到她竟然是女的）提出了這個問題。可能是為了科普也可能是為了拋磚引玉吧。我看了目前的幾個答案，我覺得都很有道理，但是 @老樹009 的回答可能更正確。感謝各位大神。

我不是學地質的，我是學化學和化工的。樹榦的主要成分跟白糖基本上可以視為一致，碳氫氧，或者簡單視為CH2O問題也不大，煤炭主要成分就是碳，C，氫和氧元素沒有了。現代化工廠里可以把木材乾餾得到煤炭類似物，主要是就是加溫，或者農村土法用木柴燒木炭也是一樣的原理。也就是說，從木料到煤炭，高溫是一定的，高壓幾乎也是一定的，既然要高溫高壓，那埋藏深度就不會太淺，如果距離地表只有幾米，十幾米，估計很難形成煤炭

硅化木在我們看來就是硅元素徹底取代了木材中原有絕大部分碳氫氧，也就是說周圍環境里至少是有水溶性硅，另外還不能特別高溫高壓，要不然會變成煤炭。其它我就不知道了

1.二氧化硅的溶解條件要儘可能滿足。

2.二氧化碳的存在是硅沉積的關鍵，即木材必須要分解成二氧化碳。

3.二氧化碳要有一個高效的清除機制，即能建立非常高的二氧化碳濃度梯度，以此來代替生物分解。

4.高壓，有水，多數時間段無微生物作用。

5.地面有泉水出口。