Sejak zaman purba, manusia telah menggunakan arang batu sebagai salah satu sumber tenaga. Dan hari ini mineral ini digunakan secara meluas. Kadang-kadang ia dipanggil tenaga suria, yang dipelihara dalam batu.
Permohonan
Arang batu dibakar untuk menghasilkan haba, yang digunakan untuk air panas dan pemanasan rumah. Mineral ini digunakan dalam proses peleburan logam. Di loji kuasa haba, arang batu ditukar kepada elektrik melalui pembakaran.
Kemajuan saintifik telah memungkinkan untuk menggunakan bahan berharga ini dengan cara yang berbeza. Oleh itu, industri kimia telah berjaya menguasai teknologi yang memungkinkan untuk mendapatkan bahan api cecair daripada arang batu, serta logam nadir seperti germanium dan galium. Karbon-grafit dengan kepekatan karbon yang tinggi kini sedang diekstrak daripada mineral berharga. Kaedah untuk menghasilkan plastik dan bahan api gas berkalori tinggi daripada arang batu juga telah dibangunkan.
Sebilangan kecil arang batu gred rendah dan habuknya selepas pemprosesan ditekan menjadi briket. Bahan ini sangat baik untuk memanaskan rumah persendirian dan premis perindustrian. Secara umum, mereka menghasilkan lebih daripada empat ratus jenis pelbagai produk selepas pemprosesan kimia yang dikenakan arang batu. Harga semua produk ini berpuluh kali ganda lebih tinggi daripada kos bahan mentah asal.
Sejak beberapa abad yang lalu, manusia telah secara aktif menggunakan arang batu sebagai bahan api yang diperlukan untuk mendapatkan dan menukar tenaga. Lebih-lebih lagi, keperluan untuk sumber berharga ini semakin meningkat baru-baru ini. Ini difasilitasi oleh pembangunan industri kimia, serta keperluan untuk unsur-unsur berharga dan jarang diperoleh daripadanya. Dalam hal ini, Rusia sedang menjalankan penerokaan intensif deposit baru, mencipta lombong dan kuari, dan membina perusahaan untuk memproses bahan mentah yang berharga ini.
Asal usul fosil
Pada zaman dahulu, Bumi mempunyai iklim yang hangat dan lembap di mana pelbagai tumbuh-tumbuhan berkembang pesat. Dari sinilah arang batu terbentuk kemudiannya. Asal usul fosil ini terletak pada pengumpulan berbilion tan tumbuh-tumbuhan mati di dasar paya, di mana ia ditutup dengan sedimen. Kira-kira 300 juta tahun telah berlalu sejak itu. Di bawah tekanan kuat pasir, air dan pelbagai batu, tumbuh-tumbuhan perlahan-lahan terurai dalam persekitaran bebas oksigen. Di bawah pengaruh suhu tinggi yang dihasilkan oleh magma berdekatan, jisim ini mengeras, yang secara beransur-ansur berubah menjadi arang batu. Asal semua deposit sedia ada hanya mempunyai penjelasan ini.
Rizab mineral dan pengeluarannya
Terdapat deposit arang batu yang besar di planet kita. Secara keseluruhan, menurut pakar, usus bumi mengandungi lima belas trilion tan mineral ini. Selain itu, perlombongan arang batu berada di tempat pertama dari segi jumlah. Ia berjumlah 2.6 bilion tan setahun, atau 0.7 tan bagi setiap penduduk planet kita.
Deposit arang batu di Rusia terletak di pelbagai wilayah. Lebih-lebih lagi, dalam setiap daripada mereka mineral mempunyai ciri-ciri yang berbeza dan mempunyai kedalaman kejadian sendiri. Di bawah ialah senarai yang termasuk deposit arang batu terbesar di Rusia:
- Ia terletak di bahagian tenggara Yakutia. Kedalaman arang batu di tempat-tempat ini membolehkan perlombongan terbuka mineral. Ini tidak memerlukan sebarang kos khas, yang mengurangkan kos produk akhir.
- Padang Tuva. Menurut pakar, terdapat kira-kira 20 bilion tan mineral di wilayahnya. Deposit sangat menarik untuk pembangunan. Hakikatnya ialah lapan puluh peratus daripada depositnya terletak dalam satu lapisan, iaitu setebal 6-7 meter.
- Deposit Minusinsk. Mereka terletak di Republik Khakassia. Ini adalah beberapa deposit, yang terbesar adalah Chernogorskoye dan Izykhskoye. Rizab kolam adalah rendah. Menurut pakar, ia berkisar antara 2 hingga 7 bilion tan. Di sini, arang batu yang sangat berharga dilombong. Sifat mineral adalah sedemikian rupa sehingga apabila ia terbakar, suhu yang sangat tinggi direkodkan.
- Deposit ini, terletak di Siberia barat, menghasilkan produk yang digunakan dalam metalurgi ferus. Arang batu yang dilombong di tempat-tempat ini digunakan untuk memasak. Jumlah deposit di sini sangat besar.
- Deposit ini menghasilkan produk yang berkualiti tinggi. Kedalaman terbesar deposit mineral mencapai lima ratus meter. Perlombongan dijalankan di dalam lubang terbuka dan di lombong.
Arang batu keras di Rusia dilombong di lembangan arang batu Pechora. Deposit juga sedang giat dibangunkan di rantau Rostov.
Pemilihan arang batu untuk proses pengeluaran
Dalam industri yang berbeza terdapat keperluan untuk gred mineral yang berbeza. Apakah perbezaan yang ada pada arang batu? Sifat dan ciri kualiti produk ini berbeza-beza secara meluas.
Ini berlaku walaupun arang batu mempunyai tanda yang sama. Hakikatnya ialah ciri-ciri fosil bergantung kepada tempat pengekstrakannya. Itulah sebabnya setiap perusahaan, apabila memilih arang batu untuk pengeluarannya, mesti membiasakan diri dengan ciri fizikalnya.
Hartanah
Arang batu berbeza dalam sifat berikut:
Ijazah pengayaan
Bergantung kepada tujuan penggunaan, pelbagai jenis arang batu boleh dibeli. Sifat bahan api menjadi jelas berdasarkan tahap pengayaannya. Serlahkan:
1. Pekat. Bahan api tersebut digunakan dalam pengeluaran elektrik dan haba.
2. Produk industri. Mereka digunakan dalam metalurgi.
3. pecahan halus arang batu (sehingga enam milimeter), serta habuk yang terhasil daripada penghancuran batu. Briket terbentuk daripada enap cemar, yang mempunyai ciri prestasi yang baik untuk dandang bahan api pepejal isi rumah.
Ijazah penggabungjalinan
Menurut penunjuk ini, mereka membezakan:
1. Arang batu perang. Ini adalah arang batu yang sama, hanya terbentuk separa. Ciri-cirinya agak lebih buruk daripada bahan api berkualiti tinggi. Arang batu perang menghasilkan haba yang rendah semasa pembakaran dan hancur semasa pengangkutan. Di samping itu, ia mempunyai kecenderungan untuk terbakar secara spontan.
2. Arang batu. Bahan api jenis ini mempunyai sejumlah besar gred (gred), yang sifatnya berbeza. Ia digunakan secara meluas dalam tenaga dan metalurgi, perumahan dan perkhidmatan komunal dan industri kimia.
3. Antrasit. Ini adalah jenis arang batu yang berkualiti tinggi.
Sifat-sifat semua bentuk mineral ini berbeza dengan ketara antara satu sama lain. Oleh itu, arang batu perang mempunyai nilai kalori yang paling rendah, dan antrasit mempunyai yang paling tinggi. Apakah arang batu yang terbaik untuk dibeli? Harga mestilah berpatutan dari segi ekonomi. Berdasarkan ini, kos dan haba tentu berada dalam nisbah optimum untuk arang batu keras ringkas (dalam lingkungan $220 setiap tan).
Klasifikasi mengikut saiz
Apabila memilih arang batu, penting untuk mengetahui saiznya. Penunjuk ini disulitkan dalam gred mineral. Jadi, arang batu boleh:
- "P" - papak, yang terdiri daripada kepingan besar melebihi 10 cm.
- "K" - besar, dimensinya berkisar antara 5 hingga 10 cm.
- "O" - kacang, ia juga agak besar, dengan saiz serpihan dari 2.5 hingga 5 cm.
- "M" - kecil, dengan kepingan kecil 1.3-2.5 cm.
- "C" - benih - pecahan yang murah untuk membara jangka panjang dengan dimensi 0.6-1.3 cm.
- "Ш" - sekeping, yang kebanyakannya adalah habuk arang batu, bertujuan untuk briket.
- "R" - biasa, atau tidak standard, di mana mungkin terdapat puak dari pelbagai saiz.
Sifat arang perang
Ini adalah arang batu yang paling tidak berkualiti. Harganya adalah yang paling rendah (kira-kira seratus dolar setiap tan). terbentuk di paya purba dengan menekan gambut pada kedalaman kira-kira 0.9 km. Ini adalah bahan api termurah yang mengandungi sejumlah besar air (kira-kira 40%).
Di samping itu, arang batu perang mempunyai haba pembakaran yang agak rendah. Ia mengandungi sejumlah besar (sehingga 50%) gas meruap. Jika anda menggunakan arang perang untuk menyalakan dapur, ciri kualitinya akan menyerupai kayu api mentah. Produk terbakar dengan kuat, berasap dengan kuat dan meninggalkan sejumlah besar abu. Briket selalunya disediakan daripada bahan mentah ini. Mereka mempunyai ciri prestasi yang baik. Harga mereka berkisar antara lapan hingga sepuluh ribu rubel setiap tan.
Sifat arang batu
Bahan api ini lebih berkualiti. Arang batu ialah batu yang berwarna hitam dan mempunyai permukaan matte, separa matte atau berkilat.
Bahan api jenis ini mengandungi hanya lima hingga enam peratus lembapan, itulah sebabnya ia mempunyai nilai kalori yang tinggi. Berbanding dengan kayu api oak, alder dan birch, arang batu menghasilkan 3.5 kali lebih banyak haba. Kelemahan bahan api jenis ini ialah kandungan abunya yang tinggi. Harga arang batu keras pada musim panas dan musim luruh berkisar antara 3,900 hingga 4,600 rubel setiap tan. Pada musim sejuk, kos bahan api ini meningkat sebanyak dua puluh hingga tiga puluh peratus.
Penyimpanan arang batu
Jika bahan api itu bertujuan untuk digunakan untuk jangka masa yang lama, ia mesti diletakkan di dalam bangsal atau kubu khas. Di sana ia harus dilindungi dari cahaya matahari langsung dan hujan.
Sekiranya timbunan arang batu besar, maka semasa penyimpanan anda perlu sentiasa memantau keadaan mereka. Pecahan kecil dalam kombinasi dengan suhu dan kelembapan yang tinggi boleh menyala secara spontan.
Tempoh pengumpulan dan penggunaan aktif arang batu fosil adalah tidak sepadan dengan tempoh kewujudan manusia. Deposit arang batu yang terkumpul selama berjuta-juta tahun berumur puluhan atau ratusan juta tahun; Penggunaan aktif arang batu bermula kurang daripada 270 tahun yang lalu. Pada kadar semasa perlombongan arang batu, rizab arang batu terbukti akan bertahan lebih kurang 500 tahun.
Batu mudah terbakar - arang batu fosil - dikenali pada zaman dahulu. Perlombongan primitifnya berlaku di China purba dan Greece purba, di mana ia digunakan sebagai bahan api. Vila Rom purba dipanaskan dengan arang batu dari deposit Greece dan Itali. Walaupun ahli falsafah Yunani kuno Aristotle membandingkan beberapa sifat arang dan arang batu fosil, selama berabad-abad terdapat pendapat tentang asal mineral arang fosil. Jadi, pada 315 SM, pelajar Aristotle Theophrastus memanggil mereka "batu terbakar" - "anthrax" (oleh itu nama "antrasit"). Pada abad ke-16 Masihi, pakar perubatan dan ahli alkimia Paracelsus menganggap arang semula jadi sebagai "batu yang diubah suai oleh tindakan api gunung berapi," dan ahli naturalis Agricola (Rajah 7.1) berkata bahawa arang batu ialah minyak pepejal.
Saintis Rusia M.V. Lomonosov, dalam risalahnya "On the Layers of the Earth" (1763), mengemukakan hipotesis tentang asal usul arang batu fosil dari gambut, dan gambut daripada pengumpulan tumbuhan kekal di dasar paya. Asal organik arang batu fosil akhirnya dibuktikan hanya pada abad ke-19 melalui kajian mikroskopik, yang mendedahkan sisa-sisa tisu tumbuhan, biji damar, biji dan spora yang hangus atau separa reput dalam struktur bahan arang batu.
Terdapat deposit arang batu di semua benua di Bumi dan kebanyakan pulau di Lautan Dunia. Penemuan setiap satunya mempunyai sejarah tersendiri.
Terdapat pelbagai maklumat mengenai pengekstrakan dan penggunaan arang batu di Ukraine. Oleh itu, semasa kajian geologi, longgokan perlombongan arang batu purba ditemui di kawasan bandar Bakhmut (kini bandar Artemovsk), menunjukkan bahawa sudah pada abad ke-9-10. penduduk tempatan melombong dan menggunakannya sebagai bahan api dalam pengeluaran pelbagai barangan rumah.
Di Eropah Barat, arang batu mula digunakan kemudian. Sehingga abad ke-17, secara eksklusif arang digunakan untuk peleburan logam. Perkembangan pesat metalurgi di
Georg Agricola (1494–1555), nama sebenarnya Bauer, ialah seorang saintis Jerman dalam bidang geologi, perlombongan dan metalurgi, dan naturalis. Pada tahun 1527–1530 dia bekerja di St. Joachimsthal (Bohemia) sebagai doktor dan ahli farmasi. Di sini dia berkenalan dengan analisis ujian perlombongan dan teknik peleburan, dan memperoleh pengetahuan yang luas tentang mineralogi, geologi, perlombongan dan metalurgi. Pada tahun 1530, G. Agricola menerbitkan buku pertamanya yang ditulis dalam bahasa Latin, “Bermannus. Perlombongan Perlombongan," yang tertumpu terutamanya pada perlombongan perak dan "pengalaman dengan mineral." Kerja saintifik Agricola seterusnya membincangkan terutamanya pembangunan deposit bijih, peleburan logam, perlombongan garam dan mesin perlombongan. Monograf ini, yang terdiri daripada 12 buku, diterbitkan pada 1556, beberapa bulan selepas kematiannya, di bawah tajuk "Mengenai Perlombongan dan Metalurgi" (De re metallica, libri XII). Selama lebih daripada dua ratus tahun, kerja perlombongan ini, yang digambarkan dengan lukisan yang cantik (lihat, sebagai contoh, Rajah 7.2) - hampir tiga ratus potongan kayu - merupakan buku teks utama untuk pelombong dan ahli metalurgi.
Abad ke-18 memerlukan sejumlah besar bahan api, jadi rizab kayu perindustrian berkurangan dengan ketara. Arang fosil boleh menjadi pengganti arang.
Kali ini termasuk pencarian yang dipergiatkan untuk deposit arang batu fosil di pelbagai negara. Sejarah permulaan penggunaan arang batu di Veli adalah menarik
Permulaan pembangunan Donbass dikaitkan dengan pandangan jauh Peter I, yang menarik perhatian kepada sampel arang batu tempatan semasa kempen Azov pada tahun 1696. Menurut legenda, Peter I berkata: "Mineral ini, jika bukan untuk kita, maka untuk keturunan kita, akan sangat berguna.” Pada tahun 1722, beliau menandatangani dekri menubuhkan lembangan arang batu Donetsk. Adalah menarik bahawa pada akhir abad ke-17, arang batu masih praktikal tidak digunakan dalam industri Eropah, dan tidak lebih daripada 150 orang telah bekerja di semua perlombongan arang batu Inggeris, jadi keputusan Peter adalah tekaan yang cemerlang.
UK. Seperti yang ditulis oleh salah satu akhbar Inggeris seratus tahun yang lalu: “Ia adalah pada permulaan abad ke-14. Pembuat bir, tukang besi dan pekerja logam London, melihat peningkatan kos kayu api, sebaliknya cuba membakar arang batu, yang ternyata sangat mudah dan sangat menguntungkan. Tetapi penduduk bandar yang percaya karut menganggap pembakaran arang batu sebagai perbuatan yang tidak suci. Petisyen khas telah dikemukakan kepada raja, dan penggunaan arang batu dilarang oleh undang-undang. Walau bagaimanapun, disebabkan kos kayu api yang tinggi, ramai yang secara rahsia terus melanggar undang-undang, jadi penduduk bandar menuntut langkah yang zalim. Sudah pasti seorang pelanggar undang-undang di London telah dihukum bunuh, tetapi dikatakan terdapat banyak kes sedemikian. Kemudian undang-undang yang ketat telah dimansuhkan, tetapi untuk masa yang lama terdapat prasangka yang kuat terhadap arang batu kerana "bau bahan bakar jenis ini."
Wanita terutamanya memberontak terhadap arang batu; ramai wanita London enggan memasuki rumah yang tidak dipanaskan dengan kayu, dan tidak menyentuh sebarang hidangan jika dimasak di atas arang batu, memandangkan hidangan sedemikian tidak bersih.
Dan kini arang batu membentuk kekuatan dan kekayaan England, keadaan yang tidak dapat dielakkan bagi tamadun moden itu sendiri."
Zaman telah berubah dan sikap British terhadap arang batu telah berubah, akibatnya tradisi berikut telah muncul. Bagi orang Inggeris (terutamanya orang Scots), pada Malam Tahun Baru orang pertama yang melintasi ambang rumah mestilah seorang lelaki berambut hitam tinggi dengan syiling perak dan sekeping arang batu. Dan kemudian pada Tahun Baru tidak akan ada kekurangan makanan di rumah, ia akan sentiasa hangat dan selesa.
Di Rusia, penggunaan industri arang batu dan bukannya arang timbul pada awal abad ke-18. Maklumat pertama yang boleh dipercayai tentang pencarian dan penerokaan arang fosil di Rusia juga bermula pada awal abad ke-18.
Di bawah Peter I, yang memberi perhatian besar kepada pembangunan perlombongan, ekspedisi khas telah dianjurkan ke pelbagai wilayah di negara ini.
Di lembangan Donetsk, deposit arang batu ditemui pada tahun 1721 di kawasan Bakhmut, Lisichansk, dan Shakhty.
Terdapat pertikaian antara ahli sejarah tentang penemu arang batu di Donbass. Untuk masa yang lama dipercayai bahawa penemu arang batu di lembangan Donetsk ialah Grigory Kapustin (Rajah 7.3), yang pada tahun 1721 menemui deposit di kawasan sungai Don, Kurdyuchey dan Oseredi.
Walau bagaimanapun, menurut bahan arkib, pada tahun 1721 yang sama, pekerja garam Bakhmut Nikita Vekreisky dan Semyon Chirkov menemui arang batu di selokan Skelevataya, 25 km dari Bakhmut, dan mula menggunakannya dalam penempaan. Dan di Lisichya Balka, di mana lombong pertama di Donbass mula beroperasi pada tahun 1796, deposit arang batu ditemui pada Disember 1722 oleh Nikolai Avramov, salah seorang pemimpin ekspedisi perlombongan Laut Hitam.
Grigory Grigoryevich Kapustin ialah seorang kerani di kampung Danilovsky, bekas daerah Kostroma. Setelah meneliti kawasan Don Atas dan Tengah, Kapustin kemudiannya menjalankan penerokaan arang batu di jalur pantai Seversky Donets (Rajah 7.4). Penduduk kampung tempatan, terutamanya Zaporozhye Cossacks, memberitahunya bahawa mereka telah lama menggunakan batu mudah terbakar dalam tempa mereka, dan menunjukkan kepada mereka lombong arang batu mereka. Pada awal Januari 1722, Grigory Kapustin melaporkan hasil ekspedisi:
“Kerani bijih Grigory Kapustin memberitahu anda bahawa saya mengeluarkan arang batu dari tanah Donetsk berhampiran sungai Kundryuchya. Sila terima dan cuba di makmal.”
Kolej Berg, yang atas arahannya ekspedisi itu dijalankan dan yang kebanyakannya terdiri daripada warga asing, tidak mengklasifikasikan penemuan Kapustin sebagai mempunyai kepentingan industri.
Tetapi pada bulan Januari 1724, Peter the Great menerima kecaman daripada pramugara Bakhmut Nikita Vepreysky dan kapten Semyon Chirkov, di mana mereka melaporkan bahawa dengan arang batu yang ditambang di sekitar Lisya Balka, tukang Bakhmut merebus garam dan membuat pelbagai penempaan tukang besi, dan penduduk di penempatan berdekatan menggunakan batu mudah terbakar untuk memanaskan rumah.
Pada masa itu, dalam mengejar Grigory Kapustin, Kolej Berg menghantar penghantaran segera, di mana laluan ekspedisi seterusnya telah diubah dan diperintahkan untuk melawat tebing sungai Seversky Donets dan Verkhnyaya Belenkaya.
Mengalami kekurangan makanan dan wang, ekspedisi Grigory Kapustin pada musim gugur 1724, mengatasi semua kesukaran, belajar berhampiran Sungai Belenkaya, di Lisya Balka, lapisan arang batu yang belum pernah terjadi sebelumnya setinggi 1.14 meter. Ia adalah "eureka" dalam perlombongan arang batu yang mengejutkan jurutera perlombongan asing.
Mesej Grigory Kapustin tentang deposit arang batu yang ditemuinya di Donbass dalam keadaan hamba mulia Rusia tidak serta-merta menjadi asas untuk pembangunan perindustrian deposit kaya di selatan negara itu, walaupun dia gigih berjuang untuk penggunaan terpantas penemuannya. .
Hanya tujuh puluh tahun kemudian, lombong arang batu pertama di Donbass telah diasaskan di Lisya Balka. Di sini, di Lisichansk, pembangunan perindustrian arang batu bermula buat kali pertama.
Ekspedisi yang dihantar ke wilayah lain di Rusia juga membuat beberapa penemuan. Pada tahun 1721, deposit arang batu ditemui di Sungai Tom (Kuzbass). Penemuan lembangan Moscow, serta deposit di kawasan bandar Kizel di Ural, bermula pada tahun yang sama. Pada tahun 1722–1723 Kolej St. Petersburg Berg menerima banyak laporan mengenai jahitan arang batu di kawasan sungai Don dan Dnieper.
Perkembangan industri metalurgi di banyak negara memberi impak yang besar terhadap pencarian dan pembangunan deposit arang batu secara intensif. Khususnya, pembangunan lembangan Donetsk berkait rapat dengan pembinaan faundri besi Lugansk, memproses bijih tempatan, yang telah mula beroperasi pada tahun 1799. Pada masa yang sama dengan permulaan pembinaan loji, lombong arang batu telah diletakkan, terutamanya berhampiran kampung Bely, dan kemudian pada deposit yang lebih kaya di tebing kanan Seversky Donets di Lisicha Balka (Lisichansk). Lombong Lisichansky kekal sebagai perusahaan perlombongan arang batu utama di Donbass sehingga akhir 60-an abad ke-19, i.e. sebelum pembinaan lombong yang lebih besar bermula di kawasan tengahnya.
Dekri Peter I bertarikh 7 Disember 1722 telah dipelihara: "Untuk menggali arang batu dan bijih, yang diumumkan oleh jurutulis Kapustin, hantar utusan dari Kolej Berg dan di tempat-tempat arang batu dan bijih itu menggali tiga depa atau lebih dalam dan , setelah terkumpul pood kepada lima, bawa ia ke Bergkollegium dan cuba.”
Begitu juga, deposit arang batu mula dibangunkan di negara-negara perlombongan arang batu yang lain.
Naturalis purba menganggap keupayaan untuk membakar sebagai ciri membezakan utama arang fosil. Oleh itu, kronologi penemuan arang batu oleh manusia dikaitkan dengan kronologi perkembangan proses teknologi di mana arang batu digunakan terutamanya sebagai bahan api. Mungkin, orang Cina purba adalah yang pertama menggunakan arang batu sebagai bahan bakar: menurut beberapa maklumat, di salah satu kawasan arang batu terbesar di China, Funshui, ia digunakan untuk mencairkan tembaga 3 ribu tahun yang lalu. Risalah Cina pada abad ke-2 SM diketahui, yang menyebut penggunaan arang batu dalam pengeluaran porselin, untuk penyejatan larutan garam, dll. Menurut pengembara terkenal Marco Polo, yang melawat China pada tahun 1310, arang batu digunakan secara meluas dalam industri dan untuk pemanasan. Pada masa yang sama, terdapat rujukan kepada penggunaan arang batu sebagai bahan api di England dan Jerman dan kepada penubuhan lombong arang batu pertama di England.
Walau bagaimanapun, walaupun pada akhir abad ke-17, tahap pengeluaran dan penggunaan arang batu di Eropah adalah diabaikan. Oleh itu, di kawasan perlombongan arang batu England (Bristol), hanya 123 orang bekerja di 70 lombong. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, walaupun jauh lebih baik daripada kayu api dari segi haba pembakaran dan suhu yang dibangunkan, arang batu masih lebih rendah daripada mereka dalam beberapa ciri teknologi - suhu penyalaan, kandungan sulfur - dan, tidak seperti kayu api kering, asap. Oleh itu, walaupun terdapat hutan yang mencukupi di Eropah, dan kepadatan penduduk dan tahap pembangunan perindustrian adalah rendah, mereka lebih suka menggunakan kayu api untuk pemanasan, tar kayu dan resin sebagai pengikat, dan arang sebagai bahan api dan pengurangan bijih dalam metalurgi.
Adalah dipercayai bahawa permulaan penggunaan arang batu dalam arah kimia-teknologi diletakkan oleh kerja ahli kimia I. Becher, yang pada tahun 1681 menerima paten untuk "kaedah baru untuk menghasilkan kok dan tar dari gambut dan arang batu, tidak pernah ditemui atau digunakan oleh sesiapa pun sebelum ini.” Ini adalah rawatan haba arang batu tanpa akses udara dengan penyulingan bahan meruap dan sulfur, mengubahnya menjadi kok. I. Becher menerangkan ciptaannya seperti berikut: “Di Belanda ada gambut, di England ada arang batu, tetapi kedua-duanya hampir tidak pernah digunakan untuk pembakaran dalam relau letupan dan untuk peleburan. Saya telah menemui cara untuk mengubah kedua-duanya menjadi bahan api yang baik, yang bukan sahaja tidak berasap atau berbau busuk, tetapi juga menghasilkan api kuat yang sama yang diperlukan untuk peleburan sebagai arang... Pada masa yang sama, ia patut diberi perhatian: bagaimana orang Sweden dapatkan resin mereka daripada pokok pain, jadi saya mendapat resin saya di England daripada arang batu, yang sama dengan kualiti Sweden, malah beberapa arang batu lebih tinggi daripada itu. Saya menjalankan ujian kedua-dua pada kayu dan pada tali, dan resin ternyata agak baik...” Pada abad ke-17 yang sama, orang Inggeris D. Dodley menjalankan eksperimen peleburan relau letupan pada arang fosil, tetapi dia menyimpan butiran mengenai rahsia proses dan membawanya ke kubur.
Penemuan I. Becher dan D. Dodley tidak tersebar sepanjang hayat mereka. Sementara itu, untuk membekalkan relau letupan dan tempa dengan arang, hutan dimusnahkan secara rakus. Untuk memeliharanya, Parlimen Inggeris pada tahun 1558–1584. mengeluarkan beberapa dekri yang mengehadkan pertumbuhan dan lokasi perusahaan metalurgi. Namun begitu, keperluan untuk logam meningkat dengan cepat, dan pada awal abad ke-17, banyak hutan di Eropah telah musnah sepenuhnya. Di negara-negara yang lebih maju dalam industri - England, Jerman, Belanda, Perancis - kayu api dan arang menjadi benar-benar bernilai beratnya dalam emas, yang secara mendadak memperlahankan pembangunan industri dan memaksa pencarian intensif untuk bahan api alternatif.
Maklumat pertama yang boleh dipercayai tentang pencarian teratur dan penerokaan mineral, khususnya arang batu, di Rusia bermula sejak pemerintahan Peter I.
Dengan dekri Peter I pada tahun 1719, Berg Collegium (Berg Privilege) telah dianjurkan, yang diamanahkan dengan pengurusan industri perlombongan dan penerokaan mineral negara. Kolej Berg menarik penduduk "kedua-dua mereka sendiri dan di tanah asing untuk mencari, menggali, mencium, memasak dan membersihkan semua jenis logam... dan semua jenis bijih dan batu bumi."
Perangkaan pertama mengenai pengeluaran arang batu untuk 1796–1801. menunjukkan bahawa pada tahun-tahun ini 2.4 ribu tan arang batu telah dilombong, pada tahun 1810 - 2.5 dan pada tahun 1820 - 4.1 ribu tan arang batu.
Kembali pada 1757 M.V. Lomonosov, dalam "Tale on the Birth of Metals"nya, menyatakan hipotesis tentang asal tumbuhan arang batu dan merupakan orang pertama yang mengemukakan idea bahawa arang batu terbentuk daripada gambut. Idea ini kemudiannya membentuk asas "teori transformasi" yang kini diterima umum. Kerja pertama mengenai kajian arang batu keras di bawah mikroskop adalah kepunyaan jurutera perlombongan-kapten Ivanitsky (1842), yang menulis: "Asal tumbuhan arang batu keras sudah pasti dan hampir boleh dianggap terbukti. Ia berdasarkan peralihan beransur-ansur daripada gambut dan arang batu perang kepada jenis arang batu dan antrasit yang paling kristal.”
Permulaan revolusi perindustrian di Eropah agak tepat dikaitkan dengan "penemuan" arang batu fosil untuk digunakan dalam industri, yang berlaku 50-80 tahun selepas penemuan I. Becher. Pada tahun 1735 di England, A. Derby menggunakan arang batu, atau lebih tepat lagi, kok, yang diperoleh dengan membakar arang batu dalam apa yang dipanggil "timbunan", di mana kira-kira satu pertiga daripada arang batu telah dibakar dan dua pertiga bertukar menjadi kok, sebagai bahan bakar dan agen pengurangan untuk peleburan logam dalam ketuhar relau letupan Pada tahun 1763, J. Watt di England, dan 20 tahun selepas itu, I. Polzunov di Rusia, mencipta enjin wap di mana arang batu fosil digunakan sebagai bahan api. Pada tahun 1763 yang sama, ahli metalurgi Perancis Zhara di Lüttich (Belgium) dan Janzen di wilayah Saar membina bateri kok pertama dengan pengeluaran kok metalurgi dan penangkapan tar kok. Akhirnya, pada tahun 1792, orang Inggeris W. Murdoch bukan sahaja mengulangi eksperimen 180 tahun naturalis Belanda J.B. van Galmont untuk menghasilkan gas mudah terbakar daripada arang batu, tetapi juga melengkapkan rumahnya di Redruth dengan lampu gas. Ini menentukan kawasan utama penggunaan arang batu fosil: bahan api (untuk dandang stim dan keperluan domestik); bahan api dan agen pengurangan (kok untuk peleburan logam); bahan mentah untuk pengeluaran produk cecair dan gas, seterusnya digunakan sebagai bahan api atau bahan mentah kimia.
Peranan utama dalam pengenalan lampu gas di bandar-bandar dimainkan pada awal abad ke-19 oleh orang Inggeris F.-A. Vanzor. Mungkin lebih mudah baginya untuk menyelesaikan isu teknikal daripada mengatasi prasangka sosial. Oleh itu, penulis Inggeris terkenal W. Scott menulis tentang Vanzor: "Seorang orang gila bercadang untuk menerangi London - dengan apa yang anda fikirkan? Bayangkan - asap ... "Akhbar itu penuh dengan kenyataan bahawa pencahayaan buatan melanggar undang-undang ilahi, yang menurutnya harus ada kegelapan pada waktu malam; bahawa jalan-jalan yang diterangi akan menyumbang kepada peningkatan kemabukan, kebejatan penduduk dan selsema (bermaksud bersuka ria malam); bahawa dengan lampu baru kuda akan ketakutan dan pencuri akan menjadi kurang ajar... Walaupun begitu, pada tahun 1812 Parlimen Inggeris meluluskan penubuhan "Syarikat London dan Westminster untuk Pencahayaan Gas dan Pengeluaran Coke" yang pertama di dunia, pada tahun 1816 gas pertama. loji dibuka di Amerika Syarikat, pada tahun 1820 - di Perancis, pada tahun 1835 - di Rusia. Pada tahun 1885, England menggunakan kira-kira 2.5 bilion m 3 gas pencahayaan dan kurang sedikit gas arang batu sebagai bahan api domestik untuk memasak.
Menjelang awal abad ke-19, pembangunan pengeluaran kok untuk metalurgi, di satu pihak, dan gas penerang, di sisi lain, meningkatkan lagi jumlah tar arang batu yang dihasilkan dan mempergiatkan kerja untuk meneroka kemungkinan penggunaannya. Pada tahun 1815, ahli kimia Inggeris Accum mula mendapatkan minyak ringan daripada resin - pati yang didapati digunakan sebagai pelarut dan pengganti untuk turpentin kayu. Pada tahun 1822, loji penyulingan tar pertama di England mula mengeluarkan tar arang batu ringan - naphtha - untuk impregnasi fabrik kalis air dan baju hujan. Pada tahun 1825, ahli fizik dan ahli kimia Inggeris yang hebat M. Faraday mengasingkan benzena daripada produk pemprosesan arang batu, yang meletakkan asas bagi kimia sebatian aromatik. Pada tahun 1842, ahli kimia Rusia N.N. Zinin menemui kaedah untuk pengeluaran industri anilin tar arang batu, produk perantaraan penting dalam sintesis pewarna tiruan. Penemuan ini secara praktikal digunakan hanya pada tahun 1856, apabila pelajar Inggeris V. Perkin, memproses aniline, memperoleh pewarna organik buatan pertama - mauvais - dan dengan cepat mengatur pengeluaran sejumlah pewarna sintetik di tanah airnya.
Nampaknya, apakah kesan penciptaan grid pijar dalam lampu gas terhadap kimia arang batu? Tetapi hakikatnya benzena tidak pernah diekstrak daripada gas mentah sebelum ini: hanya kehadirannya memberikan kecerahan pencahayaan yang memuaskan. Dan selepas ciptaan ini, yang memungkinkan untuk menggunakan gas "habis" benzena untuk pencahayaan, menjadi mungkin untuk mengekstrak benzena mentah secara industri daripada gas arang batu. The German Brunk dianggap sebagai "bapa" benzena mentah industri. Terima kasih kepada beliau, sepanjang dekad terakhir abad ke-19, Jerman meningkatkan pengeluaran benzena mentah daripada pemprosesan arang batu sebanyak 50 kali ganda.
Pada masa ini, permintaan dunia untuk benzena mentah dan produk kimia arang batu cecair lain tidak dilindungi oleh pengeluaran mereka daripada arang batu kok dan separa bercok. Oleh itu, beberapa negara (Austria, Estonia, Israel, dll.) mendapatkannya daripada syal minyak mereka. Kos produk kimia arang batu yang diperoleh daripada syal minyak adalah beberapa kali lebih tinggi daripada kos bahan mentah. Minyak syal mengandungi pecahan petrol-minyak tanah walaupun dalam bahagian yang lebih besar daripada tar arang batu, dan oleh itu, sebagai contoh, Australia merancang pada masa hadapan untuk menggantikan sepenuhnya minyak import dengan syal minyak tempatan.
Arang batu berkuasa sebagai bahan api untuk loji kuasa sehingga penciptaan enjin pembakaran dalaman yang menggunakan produk petroleum dan lebih mudah untuk operasi mudah alih. Menjelang akhir sepertiga pertama abad ke-20, arang batu bukan sahaja digantikan sepenuhnya oleh produk petroleum dari pengangkutan jalan dan udara, tetapi juga kehilangan kedudukannya dalam pengangkutan air dan kereta api. Walau bagaimanapun, di bawah syarat-syarat sekatan minyak, yang Jerman dikenakan semasa Perang Dunia Kedua, dan Afrika Selatan pada tahun-tahun selepas perang, arang batu ternyata menjadi bahan mentah yang boleh menggantikan bahan api motor cecair. Bahan api cecair sintetik diperoleh daripada arang batu melalui penghidrogenan (pencairan langsung), pirolisis, pengegasan arang batu, diikuti oleh sintesis Fischer-Tropsch pemangkin. Walaupun, dari segi penunjuk ekonomi, bahan api sintetik lebih mahal daripada bahan api minyak dan pengeluarannya, sebagai peraturan, terhenti apabila sekatan ditarik balik, penyusutan rizab minyak secara beransur-ansur dan kenaikan harga yang stabil bagi produk petroleum memaksa pembangunan selanjutnya dalam arah ini. Khususnya, di Ukraine, yang paling sesuai untuk pengeluaran bahan api sintesis ialah arang perang Dnieper, sapropelites Lviv-Volyn dan syal minyak Boltysh.
Walaupun pelbagai kegunaan arang fosil, pengguna utama mereka sehingga hari ini ialah kejuruteraan kuasa haba, metalurgi, dan di kawasan luar bandar dan negara membangun - sektor perumahan. Dan semakin banyak penggunaan arang batu berkembang dalam sektor ini, semakin meruncing percanggahan antara nisbah gred arang batu yang diperlukan dan diterima, serta antara keluaran semasa perlombongan dan penggunaan pecahan gred dan arang batu halus yang tidak digredkan. Oleh itu, sejak akhir abad ke-19, pencarian intensif telah dijalankan untuk kaedah untuk menghapuskan percanggahan ini, dan bukan tanpa kejayaan.
Sebagai contoh, semua jenama arang batu dengan sifat coking, i.e. Apabila dipanaskan tanpa akses udara, keupayaan untuk bukan sahaja melepaskan bahan meruap dan sulfur, tetapi juga untuk mensinter ke dalam monolit dengan keliangan dan sifat mekanikal tertentu, hanya dimiliki oleh gred Zh (lemak) dan K (kok), bahagian yang dalam jumlah volum pengeluaran agak kecil dan tidak memenuhi keperluan pengeluaran kok. Penyelidikan tentang sifat dan sifat pemplastikan dan pengerasan arang batu yang berikutnya, dimulakan pada 20-an abad kedua puluh oleh F. Fischer dan seterusnya dibangunkan oleh G.L. Stadnikov, D. van Krevelen, N.S. Gryaznov, dibenarkan bukan sahaja untuk mencipta teori pemplastikan yang harmoni, tetapi juga untuk mewujudkan kemungkinan mendapatkan caj coking (campuran) daripada arang batu yang lebih rendah (gas, gas api panjang) dan lebih tinggi (sintering tanpa lemak) darjah metamorfisme, yang hampir menggandakan asas bahan mentah untuk pengeluaran kok metalurgi.
Gas beracun yang terbukti sangat mengerikan di medan perang Perang Dunia Pertama diperoleh daripada arang batu. Tetapi berdasarkan arang batu, walaupun pada mulanya arang, cara perlindungan terhadapnya dibuat. Kualiti perubatan arang telah diterangkan oleh Hippocrates 400 SM, tetapi hanya pada tahun 1785 seorang ahli kimia dan ahli farmasi Rusia yang terkenal, Academician T.E. Lovitz menunjukkan bahawa ia adalah akibat daripada sifat penyerapan atau penjerapannya. Lovitz bukan sahaja meletakkan asas untuk teori penjerapan, tetapi juga menggunakan arang dengan berkesan untuk membersihkan dan menyahwarna sirap gula dan molase, air minuman, garam mentah, dan juga alkohol.
Semasa Perang Dunia Pertama, profesor Rusia N.D. Zelinsky mencipta kaedah untuk mengaktifkan arang dengan wap air dan bahan organik dan berjaya menggunakan karbon diaktifkan dalam topeng gas. Pada masa ini, industri menggunakan beribu-ribu tan karbon aktif teknikal, terutamanya untuk rawatan air sisa. Penjerap teknikal ini diperolehi dengan mengaktifkan bukan kayu, tetapi arang fosil.
Kaedah lapisan membakar arang batu, yang merupakan satu-satunya kaedah untuk dapur, pendiangan, enjin stim dan dandang wap awal, memerlukan penggunaan arang batu (sebahagian kecil denda dibenarkan). Ini disebabkan oleh fakta bahawa dengan draf semula jadi antara zarah arang batu dalam lapisan harus ada ruang yang cukup untuk akses bebas pengoksida, dan dengan draf paksa (bertiup) zarah kecil tidak boleh dibawa keluar dari lapisan. Semasa tempoh arang batu dilombong dengan tangan, bahagian arang batu ketul yang diperlukan semasa perlombongan disediakan oleh pelombong. Pada masa yang sama, jahitan tidak dikeluarkan sepenuhnya, dan produktiviti buruh pelombong adalah rendah. Peningkatan dalam pengeluaran yang disebabkan oleh peningkatan penggunaan, yang menjadi mungkin hanya dengan mekanisasi lombong, secara mendadak meningkatkan bahagian denda dalam jumlah arang batu yang dilombong. Tetapi pembakaran bahan api pepejal, yang dalam saiznya tidak memenuhi keperluan optimum, mengurangkan kecekapan penggunaannya sebanyak 15-20%, dan dalam beberapa kes proses pembakaran berhenti sama sekali. Dalam hal ini, tugas timbul untuk mengaglomerasi (briket) arang batu halus untuk teknologi berdasarkan penggunaan arang batu (gred tinggi), dan selari, tugas membangunkan teknologi di mana ia mungkin menggunakan arang batu dan habuk halus tanpa mengaglomerasi mereka.
Lazimnya, gambut, arang perang, saringan arang keras dan antrasit, separa kok berbutir halus dan kok tertakluk kepada briket. Pengguna utama briket ialah sektor perbandaran dan industri kok. Dari segi sejarah, dua kaedah menghasilkan briket secara mekanikal adalah yang pertama muncul: tanpa pengikat (disebabkan sifat mengikat sendiri gambut dan arang batu perang) pada suhu 40–80°C dan tekanan tekanan 80 MPa atau lebih; dengan tambahan pengikat (bitumen petroleum atau pitch tar arang batu) yang diperlukan untuk memastikan lekatan antara zarah arang keras, antrasit, semi-kok dan angin kok, pada suhu 80–100°C dan tekanan tekanan 15–25 MPa.
Sejarah pengeluaran briket arang batu domestik bermula sejak pertengahan abad ke-19. Pada tahun 1870, kilang pertama dibina di Odessa, menghasilkan briket antrasit untuk kapal armada dagang. Pada abad ke-20, kilang-kilang briket untuk pelet antrasit telah mula beroperasi di Donbass (Mospinskaya, Donetskaya, dll.), serta kilang-kilang briket arang batu coklat yang besar di deposit arang batu coklat Alexandria.
Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, bidang briket dengan rawatan haba halusan arang batu atau briket awal pada suhu 400–500°C telah berkembang secara aktif di dunia. Teknologi ini memungkinkan untuk mendapatkan bahan api isi rumah yang dipanggil "tanpa asap" dengan peningkatan ketulenan alam sekitar (dengan kandungan sulfur yang berkurangan dan kurang berasap apabila dibakar), serta kok yang dibentuk, yang mengembang lagi.
Ia adalah asas bahan api untuk industri kok.
Penggunaan arang fosil sebagai bahan api meningkat secara tidak terkira dengan kemunculan enjin wap dan, terutamanya, dengan kemunculan mesin yang mampu menukar tenaga haba arang batu kepada tenaga elektrik (loji janakuasa haba pertama - TPP). Di loji kuasa haba, tenaga haba arang batu digunakan untuk menjana wap dalam dandang, yang memutarkan pemutar turbin stim yang disambungkan kepada pemutar penjana tenaga elektrik - jenis tenaga yang paling mudah untuk pengguna. Loji kuasa haba pertama muncul pada akhir abad ke-19 (pada tahun 1882 - di New York, pada tahun 1883 - di St. Petersburg, pada tahun 1884 - di Berlin, pada tahun 1895 - di Kyiv). Mereka dilengkapi dengan relau lapisan, yang untuk masa yang lama merupakan peranti utama untuk membakar sejumlah besar bahan api dan digunakan secara meluas untuk dandang dengan kapasiti stim 20-30 t / h. Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada had skala dan kecekapan rendah yang dikaitkan dengan suhu gas serombong yang agak rendah, kelemahan utama mereka adalah keperluan untuk bekalan arang batu dalam bentuk ketulan dan had perkadaran denda, yang menyebabkan kepada pemindahan karbon yang besar daripada isipadu pembakaran.
Keadaan berubah pada akhir 20-an abad kedua puluh, apabila di beberapa negara relau untuk membakar bahan api pepejal dalam keadaan berdebu telah dibangunkan dan diperkenalkan, yang memungkinkan untuk memasukkan arang batu halus, termasuk kandungan abu yang tinggi (sehingga 25–30%), dalam asas bahan api loji kuasa terma – untuk arang antrasit dan tanpa lemak, sehingga 30–40% untuk arang keras), arang perang tanah, syal, dan juga meningkatkan kecekapan unit kuasa kepada 35–40 %. Oleh itu, pada masa ini, terutamanya arang batu gred rendah dan denda tidak bergred dihantar ke sektor tenaga, yang membebaskan arang batu gred tinggi untuk kegunaan lain.
Walaupun arang batu, atau ruang, relau adalah yang paling biasa dalam kejuruteraan kuasa haba hari ini, ia semakin digantikan oleh relau katil terbendalir (CFB) yang beredar yang dicipta pada tahun 60-an abad kedua puluh di Jerman, yang juga menggunakan arang batu halus, tetapi mempunyai beberapa kelebihan teknologi dan alam sekitar.
harta benda Unit dandang dengan katil terbendalir yang beredar dicirikan oleh pelepasan nitrogen oksida yang rendah (disebabkan oleh suhu proses yang lebih rendah dan organisasi zon pengurangan intra-relau) dan sulfur (disebabkan oleh pengikatan intra-relau sulfur arang batu dengan batu kapur), pelbagai kawalan beban, dan yang paling penting - mengurangkan keperluan untuk kandungan abu arang batu, yang membolehkan penggunaan untuk pembakaran bukan sahaja arang batu mentah abu tinggi, tetapi juga sisa penyediaan arang batu. Unit kuasa pertama di Ukraine dengan katil terbendalir beredar dengan kapasiti elektrik 210 MW, menggunakan buburan antrasit sebagai bahan api, sedang beroperasi di Starobeshivska TPP.
Hampir 200 tahun yang lalu, saintis Rusia yang cemerlang M.V. Lomonosov dengan betul menjelaskan pembentukan arang batu fosil dari sisa tumbuhan, sama seperti bagaimana gambut terbentuk sekarang. Lomonosov juga menunjukkan syarat-syarat yang diperlukan untuk transformasi gambut menjadi arang batu: penguraian tumbuh-tumbuhan "tanpa udara bebas," suhu tinggi di dalam Bumi dan "berat bumbung," iaitu tekanan batu.
Ia mengambil masa yang sangat lama untuk gambut bertukar menjadi arang batu. Gambut terkumpul di dalam paya, dan dari atas paya itu ditumbuhi dengan lebih banyak lapisan tumbuhan. Pada kedalaman, gambut sentiasa berubah. Sebatian kimia kompleks yang membentuk tumbuhan dipecahkan kepada yang lebih mudah. Satu bahagian larut dan terbawa-bawa dengan air, yang lain masuk ke dalam keadaan gas: karbon dioksida dan gas penerang - metana (gas yang sama terbakar di dalam dapur kita). Kulat dan bakteria yang mendiami semua tanah gambut memainkan peranan utama dalam pembentukan arang batu. Mereka membantu memecahkan tisu tumbuhan. Semasa proses perubahan ini dalam gambut, bahan yang paling berterusan terkumpul di dalamnya - karbon. Apabila gambut berubah, ia menjadi semakin kaya dengan karbon.
Pengumpulan karbon dalam gambut berlaku tanpa akses kepada oksigen, jika tidak karbon, bergabung dengan oksigen, akan bertukar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan menguap. Lapisan gambut yang terhasil mula-mula diasingkan daripada oksigen udara oleh air yang menutupinya, kemudian oleh lapisan gambut yang baru muncul.
Beginilah proses menukar gambut kepada arang batu fosil secara beransur-ansur berlaku. Terdapat beberapa jenis utama arang batu fosil: lignit, arang perang, arang keras, antrasit, boghead, dll.
Yang paling mirip dengan gambut ialah lignit - arang batu coklat longgar yang tidak berasal dari sangat kuno. Sisa-sisa tumbuhan, terutamanya kayu, kelihatan jelas di dalamnya (oleh itu nama "lignit", yang bermaksud "kayu"). Lignit adalah gambut berkayu. Di kawasan rawa gambut moden di zon sederhana, gambut terbentuk terutamanya daripada lumut gambut, sedge, dan buluh, tetapi di zon subtropika dunia, contohnya, di paya hutan Florida di Amerika Syarikat, gambut berkayu juga terbentuk, sangat mirip dengan fosil lignit.
Dengan penguraian yang lebih besar dan pengubahan serpihan tumbuhan, arang batu perang dicipta. Warnanya coklat gelap atau hitam; ia lebih kuat daripada lignit, sisa kayu kurang biasa di dalamnya dan lebih sukar untuk dibezakan. Apabila dibakar, arang batu perang menghasilkan lebih banyak haba daripada lignit kerana ia lebih kaya dengan karbon. Arang perang tidak selalu berubah menjadi arang batu dari masa ke masa. Adalah diketahui bahawa arang batu coklat dari lembangan Moscow adalah umur yang sama dengan arang batu keras di lereng barat Ural (lembangan Kizelovsky). Proses menukar arang perang kepada arang batu keras berlaku hanya apabila lapisan arang perang tenggelam ke ufuk yang lebih dalam kerak bumi atau proses pembinaan gunung berlaku. Untuk menukar arang perang kepada arang batu keras atau antrasit, suhu yang sangat tinggi dan tekanan tinggi diperlukan di dalam perut Bumi. Dalam arang batu, sisa tumbuhan hanya boleh dilihat di bawah mikroskop; ia berat, berkilat dan selalunya sangat kuat. Sesetengah jenis arang batu itu sendiri atau bersama-sama dengan jenis lain dikok, iaitu, ia berubah menjadi kok.
Jumlah terbesar karbon mengandungi arang batu berkilat hitam - antrasit. Anda boleh menemui sisa tumbuhan di dalamnya hanya di bawah mikroskop. Apabila dibakar, antrasit menghasilkan lebih banyak haba daripada semua jenis arang batu lain.
Boghead ialah arang batu hitam pekat dengan permukaan patah konkoidal; apabila kering disuling, ia menghasilkan sejumlah besar tar arang batu - bahan mentah yang berharga untuk industri kimia. Boghead terbentuk daripada alga dan sapropel.
Semakin lama arang batu terletak di dalam lapisan bumi dan semakin banyak ia terdedah kepada tekanan dan tindakan haba dalam, semakin banyak karbon yang terkandung di dalamnya. Antrasit mengandungi kira-kira 95% karbon, arang perang mengandungi kira-kira 70%, dan gambut mengandungi 50 hingga 65%.
Di paya, di mana gambut mula berkumpul, tanah liat, pasir dan pelbagai bahan terlarut biasanya jatuh bersama air. Mereka membentuk kekotoran mineral dalam gambut, yang kemudiannya kekal dalam arang batu. Kekotoran ini selalunya membentuk interlayer yang membahagikan jahitan arang batu kepada beberapa lapisan. Kekotoran itu mencemarkan arang batu dan menjadikannya sukar untuk dilombong.
Apabila arang batu dibakar, semua kekotoran mineral kekal dalam bentuk abu. Lebih baik arang batu, lebih sedikit abu yang sepatutnya terkandung. Dalam jenis arang batu yang baik ia hanya beberapa peratus, tetapi kadang-kadang jumlah abu mencapai 30-40%. Sekiranya kandungan abu lebih daripada 60%, maka arang batu tidak terbakar sama sekali dan tidak sesuai untuk bahan bakar.
Jahitan arang batu berbeza bukan sahaja dalam komposisi mereka, tetapi juga dalam struktur. Kadang-kadang keseluruhan ketebalan jahitan terdiri daripada arang batu tulen. Ini bermakna ia terbentuk di dalam rawa gambut, di mana hampir tiada air, tercemar dengan tanah liat dan pasir, masuk. Arang batu tersebut boleh dibakar serta-merta. Lebih kerap, lapisan arang batu bergantian dengan lapisan tanah liat atau berpasir. Jahitan arang batu sedemikian dipanggil kompleks. Di dalamnya, sebagai contoh, lapisan setebal 1 m sering mengandungi 10-15 lapisan tanah liat, setiap satu tebal beberapa sentimeter, manakala arang batu tulen menyumbang hanya 60-70 cm; Selain itu, arang batu boleh mempunyai kualiti yang sangat baik.
Untuk mendapatkan bahan api daripada arang batu dengan kandungan kekotoran asing yang rendah, arang batu diperkaya. Batu dari lombong itu segera dihantar ke kilang pemprosesan. Di sana, batu yang diekstrak dari lombong dihancurkan menjadi kepingan kecil dalam mesin khas, dan kemudian semua ketulan tanah liat dipisahkan daripada arang batu. Tanah liat sentiasa lebih berat daripada arang batu, jadi campuran arang batu dan tanah liat dibasuh dengan aliran air. Daya jet dipilih supaya ia membawa pergi arang batu, manakala tanah liat yang lebih berat kekal di bahagian bawah. Kemudian air dan arang batu disalurkan melalui parut halus. Air mengalir, dan arang batu, yang sudah bersih dan bebas daripada zarah tanah liat, berkumpul di permukaan parut. Arang batu jenis ini dipanggil arang batu diperkaya. Akan ada sedikit abu yang tinggal di dalamnya. Ia berlaku bahawa abu dalam arang batu ternyata bukan kekotoran berbahaya, tetapi mineral. Contohnya, lumpur halus dan liat yang dibawa ke dalam paya oleh sungai dan sungai sering membentuk lapisan tanah liat tahan api yang berharga. Ia dibangunkan khas atau abu yang tinggal selepas pembakaran arang batu dikumpulkan, dan kemudian digunakan untuk membuat pinggan mangkuk porselin dan produk lain. Kadang-kadang arang batu ditemui di dalam abu.
Jika anda mendapati ralat, sila serlahkan sekeping teks dan klik Ctrl+Enter.
Stuart E. Nevins, MSc.
Tumbuhan yang terkumpul, dipadatkan dan diproses membentuk batu enapan yang dipanggil arang batu. Arang batu bukan sahaja sumber kepentingan ekonomi yang besar, tetapi juga batu yang mempunyai daya tarikan istimewa kepada pelajar sejarah bumi. Walaupun arang batu membentuk kurang daripada satu peratus daripada batuan sedimen bumi, ia amat penting bagi ahli geologi yang mempercayai Bible. Ia adalah arang batu yang memberikan ahli geologi Kristian salah satu hujah geologi terkuat yang memihak kepada realiti Banjir Nuh global.
Dua teori telah dicadangkan untuk menerangkan pembentukan arang batu. Teori popular, yang dipegang oleh kebanyakan ahli geologi seragam, ialah tumbuhan yang membentuk arang batu terkumpul di paya air tawar yang luas atau rawa gambut selama beribu-ribu tahun. Teori pertama ini, yang melibatkan pertumbuhan bahan tumbuhan di mana ia ditemui, dipanggil teori autochthonous .
Teori kedua mencadangkan bahawa jahitan arang batu terkumpul dari tumbuhan yang diangkut dengan cepat dari tempat lain dan dimendapkan dalam keadaan banjir. Teori kedua ini, mengikut mana pergerakan serpihan tumbuhan berlaku, dipanggil teori alochthonous .
Fosil dalam arang batu
Jenis-jenis fosil tumbuhan yang terdapat dalam arang batu adalah jelas tidak menyokong teori autochthonous. Pokok lumut kelab fosil (cth. Lepidodendron Dan Sigillaria) dan paku-pakis gergasi (terutamanya Psaronius), ciri dasar arang batu Pennsylvania, mungkin mempunyai sedikit toleransi ekologi terhadap keadaan berpaya, manakala tumbuhan fosil Lembangan Pennsylvania yang lain (mis., konifer Cordaites, ekor kuda gergasi sepanjang musim sejuk Calamin, pelbagai gimnosperma seperti pakis yang pupus) kerana struktur asasnya mestilah lebih suka tanah yang dikeringkan dengan baik daripada paya. Ramai penyelidik percaya bahawa struktur anatomi tumbuhan fosil menunjukkan bahawa ia tumbuh di iklim tropika atau subtropika (hujah yang boleh digunakan menentang teori autochthonous), kerana rawa moden adalah yang paling luas dan mempunyai pengumpulan paling dalam gambut di iklim yang lebih sejuk. latitud. Disebabkan oleh peningkatan kapasiti penyejatan matahari, kawasan tropika dan subtropika moden adalah yang paling miskin di gambut.
Selalunya ditemui dalam arang batu fosil marin, seperti fosil ikan, moluska dan brakiopod (brachiopod). Jahitan arang batu mengandungi bebola arang batu, yang merupakan jisim bulat tumbuhan yang renyuk dan sangat terpelihara dengan baik, serta haiwan fosil (termasuk haiwan marin) yang berkaitan secara langsung dengan jahitan arang batu ini. Spirorbis annelida laut kecil biasanya ditemui melekat pada loji arang batu di Eropah dan Amerika Utara yang berasal dari zaman Karbon. Memandangkan struktur anatomi tumbuhan fosil memberikan sedikit petunjuk bahawa ia telah disesuaikan dengan paya laut, kejadian haiwan marin dengan tumbuhan bukan marin menunjukkan bahawa percampuran berlaku semasa translokasi, dengan itu menyokong model teori allochthonous.
Antara jenis fosil yang paling menakjubkan yang terdapat dalam lapisan arang batu ialah batang pokok menegak, yang berserenjang dengan tempat tidur dan sering bersilang berpuluh-puluh kaki batu. Pokok menegak ini sering ditemui dalam strata yang dikaitkan dengan deposit arang batu, dan dalam kes yang jarang berlaku ia ditemui dalam arang batu itu sendiri. Walau apa pun, sedimen mesti terkumpul dengan cepat untuk menutupi pokok sebelum ia merosot dan tumbang.
Berapa lama masa yang diperlukan untuk lapisan batuan enapan terbentuk? Lihat pokok membatu setinggi sepuluh meter ini, salah satu daripada ratusan yang ditemui di lombong arang batu Cookeville, Tennessee, Amerika Syarikat. Pokok ini bermula dalam satu lapisan arang batu, naik melalui pelbagai lapisan, dan akhirnya berakhir dengan lapisan arang batu yang lain. Fikirkanlah: apakah yang akan berlaku pada bahagian atas pokok selama beribu-ribu tahun yang diperlukan (mengikut evolusi) untuk membentuk lapisan sedimen dan lapisan arang batu? Jelas sekali, pembentukan lapisan sedimen dan kelim arang batu terpaksa menjadi bencana (cepat) untuk menimbus pokok itu dalam keadaan tegak sebelum ia reput dan tumbang. "Pokok berdiri" sedemikian ditemui di banyak tempat di bumi dan pada tahap yang berbeza Walaupun terdapat bukti, tempoh masa yang panjang (diperlukan untuk evolusi) dihimpit antara lapisan, yang tidak ada bukti.
Seseorang mungkin berada di bawah tanggapan bahawa pokok-pokok ini berada dalam kedudukan pertumbuhan asalnya, tetapi beberapa bukti menunjukkan bahawa ini tidak berlaku sama sekali, malah sebaliknya. Sesetengah pokok melintasi strata secara menyerong, dan ada yang ditemui terbalik sepenuhnya. Kadang-kadang nampaknya pokok menegak telah berakar dalam kedudukan pertumbuhan dalam strata yang ditembusi sepenuhnya oleh pokok menegak kedua. Batang pokok fosil yang berongga biasanya dipenuhi dengan mendapan yang berbeza daripada batuan sekeliling. Logik yang digunakan pada contoh yang diterangkan menunjukkan pergerakan batang ini.
Akar fosil
Fosil paling penting yang berkaitan secara langsung dengan perdebatan mengenai asal usul arang batu ialah stigmaria- akar fosil atau rizom. Stigmaria paling kerap ditemui dalam strata yang terletak di bawah jahitan arang batu dan, sebagai peraturan, berkaitan secara langsung dengan pokok menegak. Ia telah dipercayai bahawa stigmaria, yang telah diterokai 140 tahun lalu oleh Charles Lyell dan D.W. Dawson dalam penggantian arang batu Carboniferous Nova Scotia memberikan bukti yang jelas bahawa loji itu tumbuh di lokasi ini.
Ramai ahli geologi moden terus menegaskan bahawa stigmaria adalah akar yang terbentuk di tempat ini, dan yang meluas ke dalam tanah di bawah paya arang batu. Jujukan arang batu Nova Scotia baru-baru ini telah diterokai semula oleh N.A. Rupke, yang menemui empat hujah yang memihak kepada asal allochthonous stigmaria , diperoleh berdasarkan kajian mendapan sedimen. Fosil yang ditemui biasanya klastik dan jarang dilekatkan pada batang, menunjukkan orientasi pilihan paksi mendatarnya, yang dicipta hasil daripada tindakan arus. Di samping itu, batangnya dipenuhi dengan batu sedimen yang tidak serupa dengan batu yang mengelilingi batang, dan ia sering dijumpai di banyak ufuk dalam strata yang ditembusi sepenuhnya oleh pokok menegak. Penyelidikan Rupke menimbulkan keraguan serius terhadap penjelasan autochthonous popular untuk strata lain di mana stigmaria.
Cyclothemes
Arang batu biasanya berlaku dalam urutan batuan sedimen yang dipanggil cyclothem .Diidealkan Pennsylvania cyclothem mungkin mempunyai strata yang dimendapkan dalam susunan menaik berikut: batu pasir, syal, batu kapur, tanah liat asas, arang batu, syal, batu kapur, syal. DALAM cyclothema biasa, sebagai peraturan, salah satu lapisan konstituen tiada. Di setiap tapak cyclothemes setiap kitaran pemendapan lazimnya diulang berpuluh-puluh kali, dengan setiap deposit mengatasi deposit sebelumnya. Terletak di Illinois lima puluh kitaran berturut-turut, dan lebih daripada seratus kitaran sedemikian terletak di West Virginia.
Walaupun jahitan arang batu yang membentuk sebahagian daripada tipikal cyclothemes, biasanya agak nipis (biasanya tebal satu inci hingga beberapa kaki) lokasi sisi arang batu mempunyai dimensi yang luar biasa. Dalam salah satu kajian stratigrafi moden4, hubungan telah dibuat antara deposit arang batu: Broken Arrow (Oklahoma), Crowburg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester Number 2 (Illinois), Coal IIIa (Indiana), Schultztown (Western Kentucky) , Puteri Nombor 6 (Kentucky Timur), dan Lower Kittanning (Ohio dan Pennsylvania). Mereka semua membentuk satu, jahitan arang batu besar yang memanjang ke ratus ribu kilometer persegi di tengah dan timur Amerika Syarikat. Tiada paya moden yang mempunyai keluasan yang hampir sama dengan saiz deposit arang batu Pennsylvania.
Jika model autochthonous pembentukan arang batu adalah betul, maka keadaan yang sangat luar biasa mesti berlaku. Seluruh kawasan, selalunya berpuluh-puluh ribu kilometer persegi, perlu serentak naik di atas paras laut untuk paya terkumpul, dan kemudian ia perlu tenggelam untuk ditenggelami oleh lautan. Sekiranya hutan fosil naik terlalu tinggi di atas paras laut, paya dan air antiseptiknya yang diperlukan untuk mengumpul gambut akan tersejat. Jika laut menyerang paya semasa gambut terkumpul, keadaan marin akan memusnahkan tumbuhan dan sedimen lain dan gambut tidak akan dimendapkan. Kemudian, menurut model popular, pembentukan jahitan arang batu yang tebal akan menunjukkan pengekalan keseimbangan yang luar biasa selama beribu-ribu tahun antara kadar pengumpulan gambut dan kenaikan paras laut. Keadaan ini nampaknya paling tidak munasabah, terutamanya jika kita ingat bahawa cyclothem diulang dalam bahagian menegak beratus-ratus kali atau lebih. Atau mungkin kitaran ini boleh dijelaskan dengan baik sebagai pengumpulan yang berlaku semasa naik turun berturut-turut air banjir?
syal
Apabila bercakap tentang cyclothems, tanah liat di bawahnya adalah yang paling menarik. Tanah liat di bawahnya ialah lapisan tanah liat yang lembut yang tidak tersusun dalam kepingan dan selalunya terletak di bawah jahitan arang batu. Ramai ahli geologi percaya bahawa ini adalah tanah fosil di mana paya itu wujud. Kehadiran tanah liat di bawahnya, terutamanya apabila ia ditemui stigmaria, sering ditafsirkan sebagai cukup bukti asal autochthonous loji pembentuk arang batu.
Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini telah menimbulkan keraguan tentang tafsiran tanah liat asas sebagai tanah fosil. Tiada ciri tanah yang serupa dengan tanah moden ditemui dalam tanah liat di bawahnya. Sesetengah mineral yang terdapat di dalam tanah di bawahnya bukanlah jenis mineral yang sepatutnya ditemui di dalam tanah. Sebaliknya, tanah liat yang mendasari, sebagai peraturan, mempunyai lapisan berirama (bahan berbutir lebih kasar terletak di bahagian paling bawah) dan tanda-tanda pembentukan kepingan tanah liat. Ini adalah ciri-ciri ringkas batuan sedimen yang akan terbentuk dalam mana-mana lapisan yang terkumpul di dalam air.
Banyak lapisan arang batu tidak terletak pada tanah liat di bawahnya, dan sebarang tanda kewujudan tanah tidak hadir. Dalam sesetengah kes, jahitan arang batu terletak pada granit, batu tulis, batu kapur, konglomerat atau batu lain yang tidak menyerupai tanah. Tanah liat asas tanpa jahitan arang batu adalah perkara biasa, sama seperti tanah liat asas selalunya terletak di atas jahitan arang batu. Kekurangan tanah yang boleh dikenali di bawah lapisan arang batu menunjukkan bahawa tiada jenis tumbuh-tumbuhan yang subur boleh tumbuh di sini dan menyokong idea bahawa loji pembentuk arang batu diangkut ke sini.
Struktur arang batu
Mengkaji struktur dan struktur mikroskopik gambut dan arang batu membantu memahami asal usul arang batu. A. D. Cohen mempelopori kajian struktur perbandingan gambut autochthonous moden yang diperoleh daripada bakau dan gambut pantai alochthonous moden yang jarang ditemui dari selatan Florida. Kebanyakan gambut autochthonous mengandungi serpihan tumbuhan yang mempunyai orientasi tidak teratur dengan matriks dominan bahan yang lebih halus, manakala gambut alochthonous mempunyai orientasi yang dibentuk oleh aliran air dengan paksi memanjang serpihan tumbuhan yang terletak, sebagai peraturan, selari dengan permukaan pantai dengan ciri ketiadaan bahan yang lebih halus. Serpihan tumbuhan yang tidak disusun dengan baik dalam gambut autochthonous mempunyai struktur yang kasar disebabkan oleh jisim akar yang terjalin, manakala gambut autochthonous mempunyai lapisan mikro yang khas kerana ketiadaan akar yang tumbuh ke dalam.
Dalam menjalankan penyelidikan ini, Cohen menyatakan: "Salah satu perkara yang muncul daripada kajian gambut alochthonous ialah bahagian mikrotom menegak bahan ini kelihatan lebih seperti bahagian nipis arang arang batu daripada mana-mana sampel autochthonous yang diperiksa.". Cohen menyatakan bahawa ciri-ciri gambut autochthonous ini (orientasi serpihan memanjang, struktur berbutir disusun dengan ketiadaan umum matriks yang lebih halus, lapisan mikro dengan ketiadaan struktur akar kusut) juga merupakan ciri-ciri arang batu zaman Karbon!
Ketulan dalam arang batu
Salah satu ciri luaran arang batu yang paling mengagumkan ialah ketulan besar yang terkandung di dalamnya. Selama lebih seratus tahun, ketulan besar ini telah ditemui dalam jahitan arang batu di seluruh dunia. P.H. Price menjalankan kajian di mana dia meneliti blok besar ladang arang batu Sewell, yang terletak di West Virginia. Purata berat 40 batu yang dikumpul ialah 12 paun, dan batu terbesar seberat 161 paun. Kebanyakan batu buntar adalah batuan gunung berapi atau metamorfik, tidak seperti semua singkapan lain di Virginia Barat. Price mencadangkan bahawa bongkah besar boleh terjerat di akar pokok dan diangkut ke sini dari jauh. Oleh itu, kehadiran ketulan besar dalam arang batu menyokong model allochthonous.
Penggabungjalinan
Pertikaian mengenai sifat proses menjadikan gambut menjadi arang batu telah berlaku selama bertahun-tahun. Satu teori sedia ada mencadangkan bahawa ia adalah masa merupakan faktor utama dalam proses penyatuan. Walau bagaimanapun, teori ini tidak disenangi kerana didapati tiada peningkatan sistematik dalam peringkat metamorfik arang batu dari semasa ke semasa. Terdapat beberapa ketidakkonsistenan yang ketara: lignit, yang merupakan peringkat metamorfisme paling rendah, berlaku pada beberapa jahitan galas arang batu tertua, manakala antrasit, yang mewakili peringkat tertinggi metamorfisme arang batu, berlaku pada jahitan yang lebih muda.
Teori kedua mengenai proses menukar gambut kepada arang batu mencadangkan bahawa faktor utama dalam proses metamorfisme arang batu adalah tekanan. Walau bagaimanapun, teori ini disangkal oleh banyak contoh geologi di mana peringkat metamorfik arang batu tidak meningkat dalam strata yang sangat cacat dan berlipat. Selain itu, eksperimen makmal menunjukkan bahawa peningkatan tekanan sebenarnya boleh perlahankan transformasi kimia gambut kepada arang batu.
Teori ketiga (setakat ini yang paling popular) mencadangkan bahawa faktor yang paling penting dalam proses metamorfisme arang batu ialah suhu. Contoh geologi (pencerobohan gunung berapi dalam lapisan arang batu dan kebakaran lombong bawah tanah) menunjukkan bahawa suhu tinggi boleh menyebabkan penyatuan. Eksperimen makmal juga agak berjaya dalam mengesahkan teori ini. Satu eksperimen yang dijalankan menggunakan proses pemanasan pantas menghasilkan bahan seperti antrasit dalam beberapa minit sahaja, dengan kebanyakan haba dihasilkan daripada penukaran bahan selulosa. Oleh itu, metamorfisme arang batu tidak memerlukan berjuta-juta tahun haba dan tekanan - ia boleh dibentuk dengan pemanasan yang cepat.
Kesimpulan
Kami melihat bahawa banyak bukti sokongan sangat membuktikan kebenaran teori allochthonous dan mengesahkan pengumpulan pelbagai lapisan arang batu semasa Banjir Nuh. Pokok fosil menegak dalam lapisan arang batu mengesahkan pengumpulan cepat sisa tumbuhan. Haiwan marin dan tumbuhan darat (bukan tumbuh paya) yang terdapat dalam arang batu membayangkan pergerakan mereka. Struktur mikro banyak jahitan arang batu mempunyai orientasi zarah yang berbeza, struktur butiran yang disusun, dan lapisan mikro yang menunjukkan pergerakan (bukan pertumbuhan in situ) bahan tumbuhan. Gumpalan besar yang terdapat dalam arang batu menunjukkan proses pergerakan. Ketiadaan tanah di bawah banyak jahitan arang batu mengesahkan fakta bahawa loji pembentuk arang batu terapung bersama aliran. Arang batu telah ditunjukkan untuk membentuk bahagian yang sistematik dan tipikal cyclothem, yang jelas, seperti batu lain, dimendapkan oleh air. Eksperimen yang mengkaji perubahan dalam bahan tumbuhan menunjukkan bahawa antrasit seperti arang batu tidak mengambil masa berjuta-juta tahun untuk terbentuk - ia boleh terbentuk dengan cepat di bawah pengaruh haba.
Pautan
*Profesor Geologi dan Arkeologi di Kolej Warisan Kristian, El Cajon, California.
"Bagaimana arang batu terbentuk" pesanan ringkas yang dibentangkan dalam artikel ini akan membantu anda bersedia untuk pelajaran dan mengembangkan pengetahuan anda tentang topik ini.
Mesej "Bagaimana arang batu terbentuk"
Arang batu ialah mineral pepejal yang tidak boleh diganti dan habis digunakan oleh manusia untuk menjana haba semasa pembakarannya. Ia tergolong dalam batuan sedimen.
Apakah yang diperlukan untuk membentuk arang batu?
Pertama, banyak masa. Apabila gambut terbentuk daripada tumbuhan di dasar paya, sebatian kimia timbul: tumbuhan hancur, sebahagiannya larut, atau bertukar menjadi metana dan karbon dioksida.
Kedua, semua jenis kulat dan bakteria. Terima kasih kepada mereka, tisu tumbuhan terurai. Gambut mula mengumpul bahan berterusan yang dipanggil karbon, yang menjadi lebih dan lebih dari masa ke masa.
Ketiga, kekurangan oksigen. Jika ia terkumpul di dalam gambut, maka arang batu tidak akan dapat terbentuk dan hanya akan menguap.
Bagaimanakah arang batu terbentuk di alam semula jadi?
Mendapan arang batu terbentuk daripada sejumlah besar bahan tumbuhan. Keadaan yang ideal adalah apabila semua tumbuhan ini terkumpul di satu tempat dan tidak mempunyai masa untuk reput sepenuhnya. Paya sangat sesuai untuk proses ini: airnya kurang oksigen dan oleh itu aktiviti penting bakteria digantung.
Selepas jisim tumbuhan telah terkumpul di paya, sebelum ia mempunyai masa untuk reput sepenuhnya, ia dimampatkan oleh sedimen tanah. Ini adalah bagaimana bahan permulaan arang batu - gambut - terbentuk. Lapisan tanah menutupnya di dalam tanah tanpa akses kepada oksigen dan air. Lama kelamaan, gambut bertukar menjadi lapisan arang batu. Proses ini adalah jangka panjang - sebahagian besar rizab arang batu telah terbentuk lebih daripada 300 juta tahun dahulu.
Dan semakin lama arang batu berada di lapisan bumi, semakin banyak fosil terdedah kepada tindakan dan tekanan haba dalam. Di paya di mana gambut terkumpul, air membawa pasir, tanah liat dan bahan terlarut, yang dimendapkan dalam arang batu. Kekotoran ini membentuk lapisan dalam mineral, membahagikannya kepada lapisan. Apabila arang batu dibersihkan, yang tinggal hanyalah abu.
Terdapat beberapa jenis arang batu - arang batu keras, arang perang, lignit, boghead, antrasit. Hari ini terdapat 3.6 ribu lembangan arang batu di dunia, yang menduduki 15% daripada tanah bumi. Peratusan terbesar rizab fosil dunia adalah milik Amerika Syarikat (23%), diikuti oleh Rusia (13%), dan ketiga oleh China (11%).
Kami berharap laporan "Cara arang batu terbentuk" membantu anda bersedia untuk pelajaran. Anda boleh menambah mesej pada topik "Cara arang batu terbentuk" melalui borang ulasan.