你需要了解的關(guān)于煤炭的一切

煤炭是一種非常有價(jià)值的化石燃料，已在工業(yè)中使用了數(shù)百年。它由有機(jī)成分組成;特別是埋藏在缺氧或非氧化環(huán)境中并經(jīng)過數(shù)百萬年壓縮的植物物質(zhì)。

化石，礦物或巖石

由于它是有機(jī)的，煤炭違反了巖石，礦物和化石的正常分類標(biāo)準(zhǔn)：

• 化石是任何保存在巖石中的生命證據(jù)。構(gòu)成煤炭的工廠仍然是"壓力烹飪"數(shù)百萬年。因此，說它們已被保存是不準(zhǔn)確的。
• 礦物質(zhì)是無機(jī)的，天然存在的固體。雖然煤炭是一種天然存在的固體，但它是由有機(jī)植物材料組成的。
• 巖石當(dāng)然是由礦物質(zhì)組成的。

但是，與地質(zhì)學(xué)家交談，他們會(huì)告訴你煤是一種有機(jī)沉積巖。盡管它在技術(shù)上不符合標(biāo)準(zhǔn)，但它看起來像一塊巖石，感覺像一塊巖石，位于（沉積）巖石之間。所以在這種情況下，它是一塊巖石。

地質(zhì)學(xué)不是'不像化學(xué)或物理學(xué)那樣具有堅(jiān)定一致的規(guī)則。這是一門地球科學(xué);與地球一樣，地質(zhì)學(xué)充滿了"規(guī)則的例外。"

州立法者也反對(duì)這個(gè)話題：猶他州和西弗吉尼亞州將煤炭列為他們的官方國(guó)家?guī)r石，而肯塔基州在1998年將煤炭命名為國(guó)家礦物。

煤：有機(jī)巖石

煤炭不同于其他類型的巖石，因?yàn)樗怯捎袡C(jī)碳制成的：死亡植物的實(shí)際遺骸，而不僅僅是礦化化石。今天，絕大多數(shù)死亡的植物物質(zhì)被火災(zāi)和腐爛消耗，二氧化碳作為氣體返回大氣。換句話說，它被氧化了。然而，煤炭中的碳含量很高由氧化產(chǎn)生并保持化學(xué)還原形式，可用于氧化。

煤地質(zhì)學(xué)家以與其他地質(zhì)學(xué)家研究其他巖石相同的方式研究他們的主題。但煤地質(zhì)學(xué)家并沒有談?wù)摌?gòu)成巖石的礦物（因?yàn)闆]有，只是一點(diǎn)點(diǎn)有機(jī)物），而是將煤的成分稱為macerals。有三組macerals：inertinite，liptinite和vitrinite。為了過分簡(jiǎn)化一個(gè)復(fù)雜的主題，inertinite通常來自植物組織，來自花粉和樹脂的liptinite，以及來自腐殖質(zhì)或分解植物物質(zhì)的玻璃化物。

其中煤形成

地質(zhì)學(xué)的老話是，現(xiàn)在是過去的關(guān)鍵。今天，我們可以發(fā)現(xiàn)植物物質(zhì)被保存在缺氧的地方：像愛爾蘭這樣的泥炭沼澤或像佛羅里達(dá)州埃弗格拉德斯這樣的濕地。當(dāng)然，在一些煤床上發(fā)現(xiàn)了化石葉子和木材。因此，地質(zhì)學(xué)家長(zhǎng)期以來一直認(rèn)為煤是深埋熱壓造成的泥炭形式。泥炭轉(zhuǎn)化為煤的地質(zhì)過程稱為"聚結(jié)。"

煤床比泥炭沼澤大得多，厚度約為幾十米，遍布世界各地。這說明古代世界在煤炭生產(chǎn)過程中必須有巨大而長(zhǎng)壽的缺氧濕地。

煤的地質(zhì)歷史

雖然據(jù)報(bào)道，早在元古代（可能20億年）和上新世（200萬年）的巖石中都有煤炭，但世界上絕大多數(shù)煤炭都是在石炭紀(jì)時(shí)期鋪設(shè)的，當(dāng)海平面高時(shí)，6000萬年（359-299 m.y.a.），高蕨類和獼猴的森林在巨大的熱帶沼澤中生長(zhǎng)。

保護(hù)森林的關(guān)鍵是埋葬森林。我們可以從包圍著它的巖石中說出發(fā)生了什么e煤床：頂部有石灰?guī)r和頁巖，鋪設(shè)在淺海，三角洲下鋪設(shè)砂巖。

顯然，海洋的進(jìn)步淹沒了煤沼澤。這使得頁巖和石灰石可以沉積在它們上面。頁巖和石灰石中的化石從淺水生物變?yōu)樯钏锓N，然后又回到淺層。然后，隨著三角洲進(jìn)入淺海，砂巖出現(xiàn)，另一個(gè)煤床放置在頂部。這種巖石類型的循環(huán)稱為cyclothem。

在石炭紀(jì)的巖石序列中發(fā)生數(shù)百個(gè)環(huán)流。只有一個(gè)原因可以做到這一點(diǎn)-一系列的冰河年齡提高和降低海平面。當(dāng)然，在那個(gè)時(shí)期處于南極的地區(qū)，巖石記錄顯示了冰川的豐富證據(jù)。

這種情況從未復(fù)發(fā)過，石炭紀(jì)（和下二疊世時(shí)期）的聯(lián)盟是這類無可爭(zhēng)議的冠軍。有人認(rèn)為，大約3億年前，一些真菌物種進(jìn)化出消化木材的能力，這是煤炭大時(shí)代的結(jié)束，盡管確實(shí)存在年輕的煤床。Science中的基因組研究在2012年為該理論提供了更多支持。如果木材在3億年前就不會(huì)腐爛，那么也許并不總是需要缺氧條件。

煤炭等級(jí)

煤炭有三種主要類型或等級(jí)。首先，將沼澤泥炭擠壓并加熱形成棕色軟煤，稱為木質(zhì)素。在此過程中，材料釋放碳?xì)浠衔?，碳?xì)浠衔镞w移并最終成為石油。隨著更多的熱量和壓力，木質(zhì)素釋放更多的碳?xì)浠衔?，成為更高等?jí)的煙煤。煙煤黑色，堅(jiān)硬，外觀通常暗淡至有光澤。更高的熱和壓力產(chǎn)量蒽石，高點(diǎn)煤炭t級(jí)。在此過程中，煤炭釋放甲烷或天然氣。**病是一種光澤堅(jiān)硬的黑色石頭，幾乎是純碳，燃燒時(shí)熱量很大，煙霧很少。

如果煤受到更多的熱量和壓力，它會(huì)變成變質(zhì)巖，因?yàn)榻n物最終結(jié)晶成真正的礦物石墨。這種光滑的礦物質(zhì)仍然灼傷，但它作為潤(rùn)滑劑，鉛筆成分和其他作用更有用。深埋碳的命運(yùn)更有價(jià)值，在地幔中發(fā)現(xiàn)的條件下，碳轉(zhuǎn)化為新的結(jié)晶形式：金剛石。然而，煤炭可能在進(jìn)入地幔之前很久就會(huì)氧化，所以只有超級(jí)人才能做到這一點(diǎn)。