你需要了解的关于煤炭的一切

煤炭是一种非常有价值的化石燃料,已在工业中使用了数百年。它由有机成分组成;特别是埋藏在缺氧或非氧化环境中并经过数百万年压缩的植物物质。

化石,矿物或岩石

由于它是有机的,煤炭违反了岩石,矿物和化石的正常分类标准:

  • 化石是任何保存在岩石中的生命证据。构成煤炭的工厂仍然是"压力烹饪"数百万年。因此,说它们已被保存是不准确的。
  • 矿物质是无机的,天然存在的固体。虽然煤炭是一种天然存在的固体,但它是由有机植物材料组成的。
  • 岩石当然是由矿物质组成的。

但是,与地质学家交谈,他们会告诉你煤是一种有机沉积岩。尽管它在技术上不符合标准,但它看起来像一块岩石,感觉像一块岩石,位于(沉积)岩石之间。所以在这种情况下,它是一块岩石。

地质学不是'不像化学或物理学那样具有坚定一致的规则。这是一门地球科学;与地球一样,地质学充满了"规则的例外。"

州立法者也反对这个话题:犹他州和西弗吉尼亚州将煤炭列为他们的官方国家岩石,而肯塔基州在1998年将煤炭命名为国家矿物。

煤:有机岩石

煤炭不同于其他类型的岩石,因为它是由有机碳制成的:死亡植物的实际遗骸,而不仅仅是矿化化石。今天,绝大多数死亡的植物物质被火灾和腐烂消耗,二氧化碳作为气体返回大气。换句话说,它被氧化了。然而,煤炭中的碳含量很高由氧化产生并保持化学还原形式,可用于氧化。

煤地质学家以与其他地质学家研究其他岩石相同的方式研究他们的主题。但煤地质学家并没有谈论构成岩石的矿物(因为没有,只是一点点有机物),而是将煤的成分称为macerals。有三组macerals:inertinite,liptinite和vitrinite。为了过分简化一个复杂的主题,inertinite通常来自植物组织,来自花粉和树脂的liptinite,以及来自腐殖质或分解植物物质的玻璃化物。

其中煤形成

地质学的老话是,现在是过去的关键。今天,我们可以发现植物物质被保存在缺氧的地方:像爱尔兰这样的泥炭沼泽或像佛罗里达州埃弗格拉德斯这样的湿地。当然,在一些煤床上发现了化石叶子和木材。因此,地质学家长期以来一直认为煤是深埋热压造成的泥炭形式。泥炭转化为煤的地质过程称为"聚结。"

煤床比泥炭沼泽大得多,厚度约为几十米,遍布世界各地。这说明古代世界在煤炭生产过程中必须有巨大而长寿的缺氧湿地。

煤的地质历史

虽然据报道,早在元古代(可能20亿年)和上新世(200万年)的岩石中都有煤炭,但世界上绝大多数煤炭都是在石炭纪时期铺设的,当海平面高时,6000万年(359-299 m.y.a.),高蕨类和猕猴的森林在巨大的热带沼泽中生长。

保护森林的关键是埋葬森林。我们可以从包围着它的岩石中说出发生了什么e煤床:顶部有石灰岩和页岩,铺设在浅海,三角洲下铺设砂岩。

显然,海洋的进步淹没了煤沼泽。这使得页岩和石灰石可以沉积在它们上面。页岩和石灰石中的化石从浅水生物变为深水物种,然后又回到浅层。然后,随着三角洲进入浅海,砂岩出现,另一个煤床放置在顶部。这种岩石类型的循环称为cyclothem

在石炭纪的岩石序列中发生数百个环流。只有一个原因可以做到这一点-一系列的冰河年龄提高和降低海平面。当然,在那个时期处于南极的地区,岩石记录显示了冰川的丰富证据。

这种情况从未复发过,石炭纪(和下二叠世时期)的联盟是这类无可争议的冠军。有人认为,大约3亿年前,一些真菌物种进化出消化木材的能力,这是煤炭大时代的结束,尽管确实存在年轻的煤床。Science中的基因组研究在2012年为该理论提供了更多支持。如果木材在3亿年前就不会腐烂,那么也许并不总是需要缺氧条件。

煤炭等级

煤炭有三种主要类型或等级。首先,将沼泽泥炭挤压并加热形成棕色软煤,称为木质素。在此过程中,材料释放碳氢化合物,碳氢化合物迁移并最终成为石油。随着更多的热量和压力,木质素释放更多的碳氢化合物,成为更高等级的烟煤。烟煤黑色,坚硬,外观通常暗淡至有光泽。更高的热和压力产量蒽石,高点煤炭t级。在此过程中,煤炭释放甲烷或天然气。**病是一种光泽坚硬的黑色石头,几乎是纯碳,燃烧时热量很大,烟雾很少。

如果煤受到更多的热量和压力,它会变成变质岩,因为浸渍物最终结晶成真正的矿物石墨。这种光滑的矿物质仍然灼伤,但它作为润滑剂,铅笔成分和其他作用更有用。深埋碳的命运更有价值,在地幔中发现的条件下,碳转化为新的结晶形式:金刚石。然而,煤炭可能在进入地幔之前很久就会氧化,所以只有超级人才能做到这一点。

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