การคงสภาพของซากดึกดำบรรพ์พืชและถ่านหิน

พืชกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน เช่น การอัดตัว (compression), การกลายเป็นหิน (petrifaction) และการกลายเป็นถ่าน (charcoalification) และการทับถมกันจำนวนมากของพืชเหล่านี้ทำให้เกิดถ่านหิน ซึ่งเป็นบันทึกและทรัพยากรที่สำคัญ

Definition

การคงสภาพของซากดึกดำบรรพ์พืชคือชุดของกระบวนการที่เนื้อเยื่อพืชกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ ตั้งแต่การอัดตัวแบบแบนราบไปจนถึงการกลายเป็นหินแบบสามมิติ ส่วนถ่านหินคือหินที่เกิดจากการสะสมและทับถมของซากพืช

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงรูปแบบการคงสภาพของพืช รวมถึงการอัดตัวและการประทับรอย (compressions and impressions), การเกิดแร่แทรกซึมและการกลายเป็นหิน (permineralization and petrifaction), โคลบอลล์ (coal balls) และถ่านหินซากดึกดำบรรพ์ (fossil charcoal) พร้อมกับการก่อตัวของพีทและถ่านหิน และการใช้ประโยชน์จากวัสดุเหล่านี้ในการสร้างภาพพืชพรรณและไฟป่าในอดีตขึ้นมาใหม่

Core questions

• เนื้อเยื่อพืชกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ด้วยวิธีหลักๆ อะไรบ้าง?
• โคลบอลล์คงสภาพโครงสร้างทางกายวิภาคของพืชในสามมิติได้อย่างไร?
• พีทเปลี่ยนไปเป็นถ่านหินประเภทต่างๆ ได้อย่างไร?
• ถ่านหินซากดึกดำบรรพ์เผยให้เห็นอะไรเกี่ยวกับไฟป่าโบราณ?

Key concepts

• ซากดึกดำบรรพ์แบบอัดตัวและการประทับรอย
• การเกิดแร่แทรกซึมและโคลบอลล์
• การก่อตัวของพีทและระดับชั้นของถ่านหิน
• ถ่านหินซากดึกดำบรรพ์และไฟป่าบรรพกาล

Key theories

รูปแบบการคงสภาพของพืช

ซากดึกดำบรรพ์พืชก่อตัวขึ้นจากการอัดตัว, การประทับรอย, การเกิดแร่แทรกซึม, การหล่อแบบ และการกลายเป็นถ่าน ซึ่งแต่ละวิธีจะคงสภาพข้อมูลที่แตกต่างกันเกี่ยวกับโครงสร้างทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยา

การกลายเป็นถ่านหินและระดับชั้นของถ่านหิน

การทับถมและความร้อนจะเปลี่ยนพีทผ่านลิกไนต์และถ่านหินบิทูมินัสไปเป็นแอนทราไซต์ โดยระดับชั้นจะสะท้อนถึงระดับของการเปลี่ยนแปลงทางความร้อน

Clinical relevance

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีความสำคัญระดับโลกและเป็นแหล่งเก็บข้อมูลของระบบนิเวศพื้นที่ชุ่มน้ำโบราณ ในขณะที่การคงสภาพที่ยอดเยี่ยม เช่น โคลบอลล์และถ่านหินซากดึกดำบรรพ์ ให้ข้อมูลทางกายวิภาคและสภาพแวดล้อมบรรพกาลโดยละเอียด รวมถึงหลักฐานของรูปแบบไฟป่าในอดีต

History

การศึกษาโครงสร้างทางกายวิภาคของโคลบอลล์ในศตวรรษที่ 19 และ 20 ได้เผยให้เห็นโครงสร้างของพืชที่ก่อกำเนิดถ่านหินอย่างละเอียด การรับรู้ว่าถ่านหินซากดึกดำบรรพ์เป็นอินเทอร์ทิไนต์ (inertinite) ในภายหลังได้เปิดบันทึกเกี่ยวกับไฟป่าในอดีตและปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศ

Debates

ปัจจัยควบคุมการคงสภาพของพืชที่ยอดเยี่ยม

เหตุใดบางพื้นที่จึงคงสภาพโครงสร้างทางกายวิภาคของพืชที่บอบบางไว้ได้ ในขณะที่ส่วนใหญ่พบเพียงการอัดตัว เป็นประเด็นที่กำลังมีการวิจัยอย่างต่อเนื่องในสาขาบรรพชีวินวิทยา

Key figures

• Andrew C. Scott
• Gar W. Rothwell
• Thomas N. Taylor

Seminal works

• taylor2009
• stewart1993

Frequently asked questions

โคลบอลล์คืออะไร?

โคลบอลล์คือกลุ่มก้อนภายในชั้นถ่านหินที่เนื้อเยื่อพืชถูกทำให้เป็นแร่ก่อนการอัดตัว ซึ่งคงสภาพโครงสร้างเซลล์สามมิติของพืชไว้

ถ่านหินก่อตัวขึ้นได้อย่างไร?

ถ่านหินก่อตัวขึ้นเมื่อซากพืชสะสมตัวเป็นพีทในพื้นที่ชุ่มน้ำ จากนั้นถูกทับถม อัดตัว และได้รับความร้อนเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้ระดับชั้นเพิ่มขึ้นจากลิกไนต์ไปเป็นแอนทราไซต์