谈论到是怎么,大家应该都熟悉,有朋友问煤炭是怎么形成的,另外,还有朋友想问煤炭是怎么形成的,这到底是咋回事?事实上煤炭是怎么形成的呢,下面小编就为大家说说煤炭是怎么形成的,一起来看看吧。
煤炭是怎么形成的
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
1、煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
2、中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。
希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
3、中国煤炭资源丰富,除上海以外其他各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,
是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。
4、中国幅员辽阔,物产丰富,中华民族赖以生息繁衍、发展壮大、立足世界民族之林的要物质基础。在已发现的142种矿物中,煤炭占有特别重要的位量,资源丰富,分布广泛,煤田面积约55万平方公里,居世界产煤国家之前列。
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。
煤的优点:煤炭资源量丰富,且因世界各地都有煤炭矿藏,因此开采及供给皆很稳定,价钱也较石油及天然气便宜。
煤的缺点:煤炭的发热量比石油或天然气小,煤炭在燃烧时,所排放出的二氧化碳量高于石油及天然气。产量有限,是不可再生能源。
按终端用途,一般生产的煤炭可分为两种:焦煤与电煤,均属于广义范围的烟煤与次烟煤。焦煤与电煤市场的经营彼此相对独立。
对煤的品质鉴定,还要根据其发热量、灰分(不能燃烧的部分)和含硫量等因素,根据起用途来确定。如果用做燃料,含硫高则会燃烧产生二氧化硫污染大气,必须要增加脱硫的成本,用做炼焦,膨胀系数也是一个主要因素。
煤是怎么形成的?
煤对于人类来说很重要,下面讲讲煤是怎么形成的。
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。
泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。
水流和冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。植物遗体在水流、冰川的作用下,还会有一个搬运汇集的过程,并不是原地堆积成煤的。
煤炭是怎么形成的?
煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方,经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等,在煤层中还可以发现植物化石,所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成。
科学家们在地质考察研究中发现,在地球上曾经有过气候潮湿、植物茂盛的时代,如石炭纪、二迭纪(距今约3亿年)、侏罗纪(距今约1.3亿~1.8亿年)等。当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾等地堆积下来,并迅速被泥砂覆盖,经过亿万年以后,植物变成了煤,泥砂变成了砂岩或页岩。由于有节奏的地壳运动和反复堆积,在同一地区往往具有很多煤层,每层煤都被岩石分开。
由植物变为煤的过程可以分为三个阶段:
(1)菌解阶段,即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候,便逐渐与氧气隔绝,由嫌气细菌参与作用,促使有机质分解而生成泥炭。通过这种作用,植物遗体中氢、氧成分逐渐减少,而碳的成分逐渐增加。泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小,可看出有机质的残体,用火柴烧可以引燃,烟浓灰多。
(2)煤化作用阶段,即褐煤阶段。当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后,便成了完全封闭的环境,细菌作用逐渐停止,泥炭开始压缩、脱水而胶结,碳的含量进一步增加,过渡成为褐煤,这称为煤化作用。褐煤颜色为褐色或近于黑色,光泽暗淡,基本上不见有机物残体,质地较泥炭致密,用火柴可以引燃,有烟。
(3)变质阶段,即烟煤及无烟煤阶段。褐煤是在低温和低压下形成的。如果褐煤埋藏在地下较深位置时,就会受到高温高压的作用,使褐煤的化学成分发生变化,主要是水分和挥发成分减少,含碳量相对增加;在物理性质上也发生改变,主要是密度、比重、光泽和硬度增加,而成为烟煤。这种作用是煤的变质作用。烟煤颜色为黑色,有光泽,致密状,用蜡烛可以引燃,火焰明亮,有烟。烟煤进一步变质,成为无烟煤。无烟煤颜色为黑色,质地坚硬,有光泽,用蜡烛不能引燃,燃烧无烟。
煤是什么,怎样形成的?
煤是一种固态的,可以燃烧的或用作工艺原料的沉积岩,是地球上能源矿产中最主要的一种,系古代植物经过复杂的生物化学作用和地质作用而形成的。煤的形成需要一定的条件:
第一,要有大量的植物生长和繁殖。在地质时代,石炭纪、二叠纪和侏罗纪等气候温暖潮湿、植物茂盛,是地球上主要的成煤期。
第二,植物遗体要有合适的堆积环境。适合植物遗体堆积的环境主要是沼泽,其次是湖泊及海滨低地。后者经植物遗体的堆积淤浅最终也会演变成沼泽。在沼泽环境中有丰富的水分,为植物繁殖创造了条件,水分又使植物遗体与大气隔绝,免于氧化。
第三,要求地壳缓慢下沉,下沉的速度同植物遗体堆积的速度保持平衡,即植物遗体的堆积,补偿填充了地壳下降造成的空间,使地表依然保持沼泽条件。由于有节奏的地壳运动和反复堆积,在同一地区往往具有很厚的煤层或很多层煤。
由植物遗传转变为煤的过程(统称成煤作用),一般要经过三个阶段:
(1)菌解阶段,即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥沙覆盖起来的时候,便逐渐与氧气隔绝,由嫌气细菌参与作用,促使有机质腐烂分解而生成泥炭。这一阶段也可以说是生物化学作用的阶段,通过这种作用,植物遗体中氢、氧成分逐渐减少,而碳的成分逐渐增加。
(2)煤化阶段,即褐煤阶段。由于地壳下降,已形成的泥炭物质被继续堆积的泥炭或其他的泥沙、砂等沉积物覆盖。这样,一方面便形成完全封闭的环境,细菌作用逐渐停止;另一方面泥炭便开始压紧、变硬、脱水和胶结,碳的含量增加,过渡成为褐煤。
形成煤的植物
(3)变质作用阶段,即烟煤及无烟煤阶段。褐煤是在低温低压条件下形成的。如果褐煤埋藏在地下较深位置,就会受到高温高压的作用,使褐煤的物理、化学性质发生显著变化,便逐渐变成烟煤。烟煤进一步变质,可成为无烟煤,无烟煤具有较强的金属光泽和较大的比重,含碳量更高,无黏结性。
煤炭是怎样形成的?
煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产,一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。
具体来讲,煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种,在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:
(1)古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。 (2)中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。 (3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。
在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
煤是怎么形成的?
地球四十三亿年的年龄里,只有两个比较重大的成煤时代,一个是石炭纪,一个是侏儸纪。我们现在开采的大多是形成于侏儸系的煤层,就近看乌鲁木齐地底下赋存的侏儸纪西山窑组煤系,就是一个相当优质的煤系,出产动力弱粘结煤,用于锅炉取暖和动力热电。我就以那个特殊的地质年代来简要描述一下煤的形成过程。
侏儸纪是地球上物种相当丰富的时期,森林密布,恐龙盛行。最重要的是地球在那个时期已形成了大规模的森林植被,那是一切植物和动物的天堂乐园。设想在一个四面环山的盆地里,盆地的中央是茂密的森林,森林在日光的照耀下和雨水河流的滋润下,一年一年的生根发芽,新老更替。枯死的树干和枝丫被风吹雷击而倒伏在大地上,和着落叶化为了尘泥,日积月累,形成了厚厚的含有丰富有机质的泥层。这个厚度甚至可以达到几十米,上百米。然而在这个过程中,盆地在大地构造运动的作用下在慢慢地变迁,盆地四周的山脉越来越高,盆地的中央越来越低,河流冲刷着泥沙覆盖了森林里的地层,有的树木已经枯死,有的树木还在地质运动变化里继续保持着物种的延续。经过几万年还几十万年,原有的森林最终在整体上化作了腐化了的有机地表,最终被泥沙覆盖,形成了一个特殊的盆地沉积构造。这个过程还没有结束,在厚厚的地表泥沙的重力挤压之下,原来的森林有机体最终被压缩成了一个从几米到几十米甚至上百米的含炭地层(估且这么叫,不太专业),煤层的雏形已形成了。在高压甚至高温的地质作用下,原有的有机质被分解,有机质被石炭化,形成了,炭质的状态,脱离有机体的是水还有甲烷、硫化氢、二氧化炭等衍生物。在这个脱氧,脱水的过程中,煤就形成了,这个过程可不短,至少经历了几亿年之久,之所以我们觉得不可思议,主要是因为我们的生命对于这个过程来说只是瞬间的闪逝,我们看不到这个过程的整体面貌,只能依靠逻辑的推理。
最终在今天,我们人类依靠科学工具找到了深埋于地下的各式各样赋存条件的煤层,有直立的,有倾斜的,有水平的,厚度有薄的,有中厚的,有厚的,有特厚的等等多姿多态的煤层。我们使用一项人类最伟大的工程技术――采矿工程来挖掘宇宙自然恩赐予我们的礼物。我们从地面选择合适的地点,向地下凿出立井或斜井,通向煤层,然后象切蛋糕一样分块处理,做好采掘前必备的井巷工程。然后我们用现代化的机械设备切割煤层,装运地下采出的原煤,通过运输设备提升至地面,我们就看到了堆垛得象山一样巨大的煤场,还有拉着一节节满载原煤的火车长龙。我们生活的世界因此有了动力,还有温暖还有了多种多样的材料。煤就是这么来的。
可以想象煤的来源是多么的复杂和不易,我们仅仅是依靠近百年来发展起来的现代化科技来攫取着宇宙上苍赋予我们的造物,我们却造不出来这些大地的精华。在我们将那些乌黑乌黑的能量之源化为灰烬之时,我们同时进行着一种毁灭的过程,即毁灭了大自然原有的积累了亿万年的储蓄,毁灭了大自然依靠时间的力量而完成的生态平衡。我们肆无忌惮地将大地挖掘的千疮百孔;肆无忌惮地燃烧着原煤,将本是积存在地底的碳基通过二氧化碳的形式释放到天空,我们的环境在恶化,我们的能源在枯竭。我们的大地在哭泣。当我们用我们的灵性和智慧无情地撕开了大地的肌肤,掏空了她的肌体里那部分珍贵之后,她是应该喜还是忧呢?
当人类的思想倒逆着流淌到了那时间长河的彼端,在曾经真实现在幻化的世界里,我们应该将那原始优美的大地的同我们现在文明化的土地做个认真的比较了,宇宙还会给我们多少次重整山河的机会?我们的文明失去了这份依赖还能迈出多远?我们应不应该用理智的真诚去回报大自然对我们的恩赐?至少,我们还有技术还有时间去阻止比古老的历史更原始的破坏行为。
煤是怎么产生的?
作为一种化石燃料,煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底,转化成泥炭,然后转化成褐煤,然后为次烟煤,之后烟煤,最后是无烟煤。煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石。
煤是怎么形成的?
煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的。这个转变过程叫做植物的成煤作用。一般认为,成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程,后者是物理化学过程。
煤的形成示意图
在泥炭化阶段,植物残骸既分解又化合,最后形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸,其组成和植物的组成已经有很大的不同。
煤化阶段包含两个连续的过程:
第一个过程,在地热和压力的作用下,泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在组成上也发生了显著的变化,碳含量相对增加,腐植酸含量减少,氧含量也减少。因为煤是一种有机岩,所以这个过程又叫做成岩作用。
第二个过程,褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化,所以这个过程又叫做变质作用。地壳继续下沉,褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下,褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高,氧含量减少,腐植酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出现了低变质程度的长焰烟、气煤,中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。
温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。随着地层加深,地温升高,煤的变质程度就逐渐加深。高温作用的时间愈长,煤的变质程度愈高,反之亦然。在温度和时间的同时作用下,煤的变质过程基本上是化学变化过程。在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的,包括脱水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚等。
压力也是煤形成过程中的一个重要因素。随着煤化过程中气体的析出和压力的增高,反应速度会愈来愈馒,但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化,能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。
当地球处于不同地质年代,随着气候和地理环境的改变,生物也在不断地发展和演化。就植物而言,从无生命一直发展到被子植物。这些植物在相应的地质年代中造成了大量的煤。在整个地质年代中,全球范围内有3个大的成煤期:
(1)古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。
(2)中生代的株罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。
(3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。
煤炭资源是怎样形成的
古代植物的遗体在缺氧环境下碳化,形成泥炭,泥炭经理地质运动的高温高压,进一步碳化,逐渐形成褐煤、气煤、焦煤、烟煤、无烟煤