คำอธิบายของแร่ถ่านหิน ถ่านหิน: การก่อตัวในบาดาลของโลก

ถ่านหินเป็นหินตะกอนที่เกิดจากการสลายตัวของซากพืช (เฟิร์นต้นไม้ หางม้า และมอส รวมถึงพวกยิมโนสเปิร์มกลุ่มแรก) ปริมาณสำรองถ่านหินหลักที่ขุดได้ในปัจจุบันนั้นก่อตัวขึ้นในช่วงยุคพาลีโอโซอิกเมื่อประมาณ 300-350 ล้านปีก่อน ถ่านหินมีการขุดมาหลายศตวรรษและเป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่สำคัญที่สุด ใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง

ถ่านหินประกอบด้วยส่วนผสมของสารประกอบอะโรมาติกที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน) เช่นเดียวกับน้ำและสารระเหยที่มีสารเจือปนเล็กน้อย ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของถ่านหิน รวมถึงปริมาณเถ้าที่ผลิตได้ มูลค่าของถ่านหินและเงินฝากขึ้นอยู่กับอัตราส่วนนี้

สำหรับการก่อตัวของแร่ จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: วัสดุพืชที่เน่าเปื่อยจะต้องสะสมเร็วกว่าการสลายตัวที่เกิดขึ้น นั่นคือสาเหตุที่ถ่านหินก่อตัวขึ้นบนดินพรุโบราณเป็นหลักซึ่งมีสารประกอบคาร์บอนสะสมอยู่และแทบไม่สามารถเข้าถึงออกซิเจนได้ วัสดุเริ่มต้นสำหรับการก่อตัวของถ่านหินในความเป็นจริงคือพีทซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงมาระยะหนึ่งแล้ว ถ่านหินเกิดขึ้นเมื่อชั้นพีทอยู่ใต้ตะกอนอื่นๆ ในเวลาเดียวกัน พีทถูกอัดและสูญเสียน้ำ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของถ่านหิน

ถ่านหินเกิดขึ้นเมื่อชั้นพีทเกิดขึ้นที่ระดับความลึกที่สำคัญ ซึ่งปกติจะมากกว่า 3 กม. ที่ระดับความลึกที่มากขึ้นจะเกิดแอนทราไซต์ซึ่งเป็นถ่านหินเกรดสูงสุด อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าแหล่งถ่านหินทั้งหมดจะอยู่ที่ระดับความลึกมาก เมื่อเวลาผ่านไป ภายใต้อิทธิพลของกระบวนการแปรสัณฐานในทิศทางต่างๆ บางชั้นได้รับการยกขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกเขาพบว่าตัวเองอยู่ใกล้พื้นผิวมากขึ้น

วิธีการทำเหมืองถ่านหินยังขึ้นอยู่กับความลึกของแร่ธาตุที่มีถ่านหินอยู่ด้วย หากถ่านหินอยู่ที่ระดับความลึกไม่เกิน 100 เมตร การขุดมักจะดำเนินการโดยใช้วิธีหลุมเปิด นี่คือชื่อสำหรับขจัดคราบด้านบนซึ่งมีแร่ปรากฏอยู่บนพื้นผิว สำหรับการขุดจากระดับความลึกมากจะใช้วิธีการเพลาซึ่งเข้าถึงได้โดยการสร้างทางเดินใต้ดินแบบพิเศษ - เพลา เหมืองถ่านหินที่ลึกที่สุดในรัสเซียอยู่ห่างจากพื้นผิวประมาณ 1,200 เมตร

แหล่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย

ทุ่งเอลก้า (สาขะ)

แหล่งสะสมถ่านหินนี้ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของสาธารณรัฐซาฮา (ยาคุเตีย) ห่างจากเมืองเนรึงรีไปทางตะวันออก 415 กม. เป็นแหล่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการขุดหลุมแบบเปิด พื้นที่สนามคือ 246 km2 การสะสมเป็นรอยพับที่ไม่สมมาตรอย่างอ่อนโยน

แหล่งสะสมของยุคจูราสสิกตอนบนและยุคครีเทเชียสตอนล่างนั้นมีถ่านหินอยู่ ตะเข็บถ่านหินหลักตั้งอยู่ในแหล่งสะสมของ Neryungri (6 ตะเข็บที่มีความหนา 0.7-17 ม.) และ Undyktan (18 ตะเข็บที่มีความหนา 0.7-17 ม.)

ถ่านหินที่นี่ส่วนใหญ่เป็นกึ่งเงาโดยมีส่วนประกอบที่มีค่ามากที่สุดในปริมาณสูงมาก ได้แก่ วิตริไนต์ (78-98%) เถ้าปานกลางและสูง กำมะถันต่ำ ฟอสฟอรัสต่ำ เผาได้ดี และมีความร้อนสูง ค่า. สามารถเพิ่มคุณค่าถ่านหิน Elga ได้โดยใช้เทคโนโลยีพิเศษซึ่งจะผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงขึ้นตรงตามมาตรฐานสากล ตะเข็บถ่านหินแบนและหนาถูกทับด้วยตะกอนบางๆ ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับการขุดแบบเปิด

เงินฝาก Elegest (ตูวา)

ตั้งอยู่ในสาธารณรัฐตูวา แหล่งนี้มีปริมาณสำรองประมาณ 20 พันล้านตัน ปริมาณสำรองส่วนใหญ่ (ประมาณ 80%) อยู่ในชั้นเดียวที่มีความหนา 6.4 ม. การพัฒนาของแหล่งนี้กำลังดำเนินอยู่ ดังนั้นการขุดถ่านหินที่นี่น่าจะถึงกำลังการผลิตสูงสุดประมาณปี 2555

แหล่งสะสมถ่านหินขนาดใหญ่ (พื้นที่หลายพันกิโลเมตร) เรียกว่าแอ่งถ่านหิน โดยปกติแล้ว คราบดังกล่าวจะอยู่ในโครงสร้างเปลือกโลกขนาดใหญ่บางแห่ง (เช่น รางน้ำ) อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าทุกฟิลด์ที่อยู่ใกล้กันจะรวมกันเป็นแอ่ง และบางครั้งก็ถือเป็นฟิลด์ที่แยกจากกัน สิ่งนี้มักเกิดขึ้นตามแนวคิดที่กำหนดไว้ในอดีต (พบเงินฝากในช่วงเวลาที่ต่างกัน)

อ่างถ่านหิน Minusinskตั้งอยู่ในสาธารณรัฐคาคัสเซีย การขุดถ่านหินที่นี่เริ่มขึ้นในปี 1904 เงินฝากที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ Chernogorskoye และ Izykhskoye ตามที่นักธรณีวิทยาระบุว่าปริมาณสำรองถ่านหินในพื้นที่นี้มีจำนวน 2.7 พันล้านตัน สระน้ำถูกครอบงำโดยถ่านหินเปลวไฟยาวที่มีค่าความร้อนสูง ถ่านหินจัดเป็นเถ้าขนาดกลาง ปริมาณเถ้าสูงสุดเป็นเรื่องปกติสำหรับถ่านหินที่มีแหล่งสะสม Izykh ซึ่งเป็นปริมาณขั้นต่ำสำหรับถ่านหินที่มีแหล่งสะสม Beiskoe การทำเหมืองถ่านหินในลุ่มน้ำดำเนินการในรูปแบบต่างๆ: มีทั้งเหมืองแบบเปิดและเหมือง

อ่างถ่านหิน Kuznetsk (Kuzbass)– หนึ่งในแหล่งสะสมถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก Kuzbass ตั้งอยู่ทางทิศใต้ในแอ่งน้ำตื้นระหว่างเทือกเขา Shoria และ นี่คืออาณาเขตของภูมิภาคเคเมโรโว อักษรย่อ “คุซบาส” เป็นชื่อที่สองของภูมิภาค แหล่งสะสมครั้งแรกในภูมิภาค Kemerovo ถูกค้นพบในปี 1721 และในปี 1842 นักธรณีวิทยา Chikhachev ได้แนะนำคำว่า "แอ่งถ่านหิน Kuznetsk"

การขุดที่นี่ก็ดำเนินการในรูปแบบต่างๆ มีเหมือง 58 แห่งและเหมืองแบบเปิดมากกว่า 30 แห่งในอาณาเขตของลุ่มน้ำ คุณภาพของถ่านหิน "" นั้นแตกต่างกันไปและเป็นหนึ่งในถ่านหินที่ดีที่สุด

ชั้นรับถ่านหินของแอ่งถ่านหิน Kuznetsk ประกอบด้วยตะเข็บถ่านหินประมาณ 260 ตะเข็บที่มีความหนาต่างกัน โดยกระจายไม่เท่ากันทั่วทั้งส่วน ความหนาที่โดดเด่นของตะเข็บถ่านหินอยู่ที่ 1.3 ถึง 4.0 ม. แต่ก็มีตะเข็บที่หนากว่า 9-15 และ 20 ม. และในบางสถานที่สูงถึง 30 ม.

ความลึกสูงสุดของเหมืองถ่านหินไม่เกิน 500 ม. (ความลึกเฉลี่ยประมาณ 200 ม.) ความหนาเฉลี่ยของตะเข็บถ่านหินที่พัฒนาแล้วคือ 2.1 ม. แต่การผลิตถ่านหินมากถึง 25% เกิดขึ้นในตะเข็บที่ยาวกว่า 6.5 ม.

ใช้เวลานานในการเปลี่ยนพีทเป็นถ่านหิน ชั้นของพีทค่อยๆ สะสมอยู่ในพรุพรุ และมีต้นไม้จำนวนมากขึ้นอยู่ด้านบน ที่ระดับความลึก สารประกอบเชิงซ้อนที่พบในพืชที่กำลังสลายตัวจะแตกตัวออกเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่ามากขึ้นเรื่อยๆ พวกมันละลายบางส่วนและถูกน้ำพาไป และบางส่วนจะเข้าสู่สถานะก๊าซ ก่อตัวเป็นมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ แบคทีเรียและเชื้อราต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในหนองน้ำและหนองพรุทั้งหมดก็มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของถ่านหินเช่นกัน เนื่องจากพวกมันมีส่วนทำให้เนื้อเยื่อพืชเน่าเปื่อยอย่างรวดเร็ว เมื่อเวลาผ่านไปในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว คาร์บอนเริ่มสะสมในพีทซึ่งเป็นสารที่คงอยู่มากที่สุด เมื่อเวลาผ่านไป ปริมาณคาร์บอนในพีทจะเพิ่มขึ้น

เงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการสะสมของคาร์บอนในพีทคือการไม่มีออกซิเจน มิฉะนั้นคาร์บอนเมื่อรวมกับออกซิเจนจะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และระเหยไป ชั้นของพีทที่ถูกเปลี่ยนเป็นถ่านหินจะถูกแยกออกจากอากาศในขั้นแรกและออกซิเจนที่มีอยู่ในน้ำที่ปกคลุมมัน และชั้นบนสุดด้วยชั้นพีทที่เพิ่งเกิดขึ้นใหม่จากชั้นที่เน่าเปื่อยของพืชและพุ่มใหม่ที่เติบโตอยู่บนนั้น

ขั้นตอนของถ่านหิน

ขั้นแรกคือลิกไนต์ ถ่านหินสีน้ำตาลหลวม ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับพีทมากที่สุด ไม่ใช่แหล่งกำเนิดที่เก่าแก่ที่สุด มองเห็นซากพืชได้ชัดเจน โดยเฉพาะไม้ เนื่องจากใช้เวลาย่อยสลายนานกว่า ลิกไนต์ก่อตัวขึ้นในพรุพรุสมัยใหม่บริเวณกึ่งกลาง และประกอบด้วยกก ต้นกก และพีทมอส วู้ดดี้พีทซึ่งก่อตัวในพื้นที่กึ่งเขตร้อน เช่น หนองน้ำของรัฐฟลอริดาในสหรัฐอเมริกา มีลักษณะคล้ายกับฟอสซิลลิกไนต์มาก

ถ่านหินสีน้ำตาลเกิดจากการย่อยสลายและการเปลี่ยนแปลงของเศษซากพืชมากขึ้น สีของมันคือสีดำหรือสีน้ำตาลเข้ม ซากไม้มีอยู่น้อยและไม่มีพืชเหลืออยู่เลย มันแข็งแกร่งกว่าลิกไนต์ เมื่อเผา ถ่านหินสีน้ำตาลจะปล่อยความร้อนออกมามากขึ้นเนื่องจากมีสารประกอบคาร์บอนมากกว่า เมื่อเวลาผ่านไป ถ่านหินสีน้ำตาลจะกลายเป็นถ่านหินแข็ง แต่ก็ไม่เสมอไป กระบวนการเปลี่ยนรูปจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อชั้นถ่านหินสีน้ำตาลจมลงในชั้นลึกของเปลือกโลกเมื่อกระบวนการสร้างภูเขาเกิดขึ้น หากต้องการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินแข็งหรือแอนทราไซต์ คุณต้องมีอุณหภูมิภายในโลกที่สูงมากและมีแรงดันสูง

ในถ่านหิน ซากพืชและไม้สามารถพบได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น มันมีความมันเงา หนักและแข็งแรง เกือบจะเหมือนกับหิน สีดำและถ่านหินที่เรียกว่าแอนทราไซต์มีปริมาณคาร์บอนมากที่สุด ถ่านหินนี้มีมูลค่ามากที่สุดเนื่องจากจะก่อให้เกิดความร้อนมากที่สุดเมื่อเผา

ข้อความเกี่ยวกับถ่านหินสามารถใช้เพื่อเตรียมบทเรียนได้ เรื่องราวเกี่ยวกับถ่านหินสำหรับเด็กสามารถเสริมด้วยข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

รายงานเรื่องถ่านหิน

ถ่านหินคือแร่ธาตุที่เป็นของแข็ง หมดสิ้นไป และไม่หมุนเวียนซึ่งมนุษย์ใช้ในการผลิตความร้อนโดยการเผามัน ตามการจำแนกประเภทมันเป็นของหินตะกอน ผู้คนเริ่มใช้ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานในสมัยโบราณร่วมกับฟืน

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ถ่านหินปรากฏบนโลกเมื่อประมาณ 300-350 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นช่วงที่ต้นเฟิร์นเติบโตอย่างอุดมสมบูรณ์ในหนองน้ำดึกดำบรรพ์ และต้นยิมโนสเปิร์มกลุ่มแรกเริ่มปรากฏขึ้น

เชื่อกันว่าถ่านหินเกิดขึ้นจากการทับถมของไม้ มีป่าโบราณต้นไม้ที่สะสมอยู่ในหนองน้ำโดยที่เมื่อไม่สามารถเข้าถึงออกซิเจนกิจกรรมของแบคทีเรียที่ย่อยสลายเศษพืชจะลดลงเหลือศูนย์เกิดพีทจากนั้นในกระบวนการฝังถ่านหินที่ตกค้างเหล่านี้ ภายใต้ความกดดันและอุณหภูมิสูง
ดังนั้นสำหรับการก่อตัวของถ่านหินพีทจะต้องอยู่ที่ระดับความลึกสามกิโลเมตร ที่ระดับความลึกนี้ชั้นพีทยี่สิบเมตรจะกลายเป็นถ่านหินโดยมีความหนาของชั้นสองเมตร

ประเภทของถ่านหิน

ถ่านหินทุกประเภทเกิดขึ้นเป็นชั้น ๆ และตำแหน่งของพวกมันเรียกว่าแอ่งถ่านหิน ปัจจุบันมีการขุดถ่านหินประเภทต่างๆ

• แอนทราไซต์เป็นพันธุ์ที่แข็งที่สุดจากระดับความลึกมากและมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด
• ถ่านหินแข็ง - มีหลายพันธุ์ที่ขุดในเหมืองและในหลุมเปิด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์
• ถ่านหินสีน้ำตาล - เกิดจากซากของพีท ซึ่งเป็นถ่านหินชนิดที่อายุน้อยที่สุด มีอุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำที่สุด

การขุดถ่านหินเป็นอย่างไร?

ก่อนหน้านี้มีการรวบรวมถ่านหินในบริเวณที่มีรอยต่อขึ้นมา สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเคลื่อนตัวของชั้นเปลือกโลก
บ่อย​ครั้ง หลัง​จาก​แผ่นดิน​ถล่ม​ใน​พื้นที่​ภูเขา ตะกอน​เหล่า​นี้​ก็​ถูก​เปิดโปง และ​ผู้​คน​สามารถ​เข้าถึง “หิน​ที่​ติดไฟได้” ได้.
ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีแรกปรากฏขึ้น ถ่านหินก็เริ่มถูกขุดโดยใช้วิธีหลุมเปิด เหมืองถ่านหินบางแห่งจมลึกกว่า 300 เมตร
ทุกวันนี้ ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​ผู้คนจึงลงไปที่ระดับความลึกมากกว่า 1,000 เมตร ซึ่งเป็นแหล่งขุดถ่านหินคุณภาพสูง

ถ่านหินประเภทต่างๆ สามารถใช้ผลิตความร้อนได้ เมื่อถูกเผา จะถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่มากกว่าปริมาณฟืนหรือเชื้อเพลิงแข็งอื่นๆ มาก ถ่านหินประเภทที่ร้อนที่สุดถูกนำมาใช้ในโลหะวิทยาซึ่งต้องใช้อุณหภูมิสูง
นอกจากนี้ถ่านหินยังเป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรมเคมีอีกด้วย สารที่จำเป็นและมีประโยชน์มากมายถูกสกัดออกมา

เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้เกี่ยวกับถ่านหินจะช่วยคุณได้ คุณสามารถฝากรายงานเกี่ยวกับถ่านหินได้โดยใช้แบบฟอร์มแสดงความคิดเห็น

ฉันจำได้ว่าตอนเด็กๆ ตอนอายุ 3-4 ขวบ พ่อบอกฉันว่าถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ และทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆ มาจากไหน ฉันเพิ่งอ่านโพสต์เกี่ยวกับ "หลุมขนาดใหญ่ในโลก" “เมื่อมองจากมุมสูง พื้นดินจะดูเหมือนหลุมขนาดใหญ่” ด้วยอิทธิพลจากสิ่งที่ฉันอ่าน หลายทศวรรษต่อมา ฉันจึงเริ่มสนใจหัวข้อนี้อีกครั้ง อันดับแรก ฉันขอแนะนำให้คุณอ่านบทความนี้ (ดูด้านล่าง)

ต้นไม้ หญ้า = ถ่านหิน สัตว์ = น้ำมัน ก๊าซ สูตรย่อสำหรับการสร้างถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ

พบถ่านหินและน้ำมันอยู่ระหว่างชั้นหินตะกอน หินตะกอนส่วนใหญ่เป็นโคลนแห้ง ซึ่งหมายความว่าชั้นทั้งหมดเหล่านี้ รวมถึงถ่านหินและน้ำมัน ถูกสร้างขึ้นโดยส่วนใหญ่เกิดจากการกระทำของน้ำในช่วงน้ำท่วม ควรเสริมว่าปริมาณสำรองถ่านหินและน้ำมันเกือบทั้งหมดมีต้นกำเนิดจากพืช

ถ่านหิน (ซากสัตว์ที่ไหม้เกรียม) และปิโตรเลียมที่เกิดจากซากสัตว์มีสารประกอบไนโตรเจนซึ่งไม่พบในปิโตรเลียมที่ได้จากพืช ดังนั้นจึงไม่ยากที่จะแยกแยะประเภทเงินฝากประเภทหนึ่งจากประเภทอื่น

คนส่วนใหญ่รู้สึกประหลาดใจเมื่อรู้ว่าถ่านหินและน้ำมันเป็นสิ่งเดียวกัน ข้อแตกต่างที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวคือปริมาณน้ำในแหล่งสะสม!

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจการก่อตัวของถ่านหินและน้ำมันคือการดูตัวอย่างการอบพายในเตาอบ เราทุกคนเคยเห็นมาแล้วว่าไส้ที่อุ่นไหลออกจากพายไปบนถาดอบอย่างไร ผลที่ได้คือสารเหนียวหรือไหม้เกรียมซึ่งยากต่อการขูดออก ยิ่งผิวสีแทนรั่วไหลออกมามากเท่าไร ผิวสีแทนก็จะยิ่งแข็งและดำมากขึ้นเท่านั้น

สิ่งที่เกิดขึ้นกับไส้ในมีดังนี้: น้ำตาล (ไฮโดรคาร์บอน) ขาดน้ำในเตาอบร้อน ยิ่งเตาอบร้อนและอบพายนานเท่าไร ก้อนไส้ที่รั่วก็จะแข็งและดำมากขึ้นเท่านั้น โดยพื้นฐานแล้วไส้ที่ดำคล้ำถือได้ว่าเป็นถ่านคุณภาพต่ำประเภทหนึ่ง

ไม้ประกอบด้วยเซลลูโลส-น้ำตาล พิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากวัสดุพืชจำนวนมากถูกฝังลงดินอย่างรวดเร็ว กระบวนการสลายตัวทำให้เกิดความร้อนซึ่งจะเริ่มทำให้วัสดุพืชขาดน้ำ อย่างไรก็ตาม การสูญเสียน้ำจะทำให้ความร้อนเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน จะทำให้ร่างกายขาดน้ำมากขึ้น หากกระบวนการเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ทำให้ความร้อนไม่กระจายอย่างรวดเร็ว การทำความร้อนและทำให้แห้งจะดำเนินต่อไป

การทำความร้อนวัสดุปลูกพืชในพื้นดินจะให้ผลลัพธ์อย่างใดอย่างหนึ่งจากสองประการ หากน้ำสามารถไหลออกจากการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่ทิ้งวัสดุที่แห้งและขาดน้ำไว้ ผลลัพธ์ก็คือถ่านหิน หากน้ำไม่สามารถหลุดพ้นจากการก่อตัวทางธรณีวิทยาได้ ก็จะเกิดการผลิตน้ำมันขึ้นมา

เมื่อย้ายจากพีทไปลิกไนต์ (ถ่านหินสีน้ำตาล) ไปเป็นถ่านหินบิทูมินัสและแอนทราไซต์ ปริมาณน้ำในนั้น (ระดับของการขาดน้ำหรือระดับของปริมาณน้ำที่ลดลง) จะเปลี่ยนไปตามการพึ่งพาเชิงเส้น

ส่วนประกอบที่จำเป็นในการก่อตัวของเชื้อเพลิงฟอสซิลคือการมีดินเหนียวดินขาว ดินเหนียวดังกล่าวมักพบในผลิตภัณฑ์จากการปะทุของภูเขาไฟ โดยเฉพาะในเถ้าภูเขาไฟ

ถ่านหินและน้ำมันเป็นผลจากน้ำท่วมของโนอาห์อย่างเห็นได้ชัด ในช่วงภัยพิบัติทั่วโลกและน้ำท่วมโลกที่โนอาห์ตามมา ปริมาณน้ำร้อนยวดยิ่งจำนวนมหาศาลไหลออกมาจากส่วนลึกสู่พื้นผิวโลก โดยผสมกับน้ำผิวดินและน้ำฝน นอกจากนี้ ต้องขอบคุณหินร้อนและเถ้าร้อนจากภูเขาไฟหลายพันลูก ทำให้ชั้นตะกอนจำนวนมากได้รับความร้อน โลกเป็นฉนวนความร้อนที่ยอดเยี่ยมที่สามารถกักเก็บความร้อนได้เป็นเวลานาน

ในช่วงเริ่มต้นของน้ำท่วม ภูเขาไฟหลายพันลูกและการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกได้ทำลายป่าไปทั่วโลก เถ้าภูเขาไฟปกคลุมลำต้นของต้นไม้ขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่ในน้ำ เมื่อปล่องเหล่านี้ถูกฝังอยู่ระหว่างชั้นตะกอนร้อนที่สะสมไว้ในช่วงน้ำท่วม ถ่านหินและน้ำมันก็ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว

“ประเด็นสำคัญ: การสะสมของน้ำมันและก๊าซธรรมชาติทางอุตสาหกรรมอาจก่อตัวขึ้นในแอ่งตะกอน [ชั้นโคลนแห้ง] ในเวลาหลายพันปีภายใต้สภาวะการไหลของของไหลร้อนในช่วงเวลาที่เทียบเคียงได้”

การก่อตัวของโคลนร้อนและเปียกอันเป็นผลมาจากน้ำท่วมโนอาห์ทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมในการก่อตัวของถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซอย่างรวดเร็ว

ต้องใช้เวลาในการ”สร้าง”ถ่านหินและน้ำมัน

การศึกษาในห้องปฏิบัติการในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าถ่านหินและน้ำมันสามารถก่อตัวได้อย่างรวดเร็ว ในเดือนพฤษภาคม ปี 1972 George Hill คณบดีวิทยาลัยเหมืองแร่ ได้เขียนบทความที่ตีพิมพ์ใน Journal of Chemical Technology ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Kemtech ในหน้า 292 เขาแสดงความคิดเห็นว่า:

“ด้วยความบังเอิญ สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการค้นพบที่ค่อนข้างน่าตกใจ... ข้อสังเกตเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าในระหว่างกระบวนการก่อตัว ถ่านหินคุณภาพสูง... อาจจะสัมผัสกับอุณหภูมิสูงในช่วงใดช่วงหนึ่งในประวัติศาสตร์ บางทีกลไกในการก่อตัวของถ่านหินคุณภาพสูงเหล่านี้อาจเป็นเหตุการณ์บางอย่างที่ทำให้เกิดความร้อนที่รุนแรงในระยะสั้น”

ความจริงก็คือฮิลล์สามารถผลิตถ่านหินได้อย่างง่ายดาย (แยกไม่ออกจากถ่านหินธรรมชาติ) และเขาใช้เวลาหกชั่วโมง

เมื่อกว่า 20 ปีที่แล้ว นักวิจัยชาวอังกฤษได้คิดค้นวิธีเปลี่ยนขยะในครัวเรือนให้เป็นน้ำมันซึ่งเหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านและใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้า

ถ่านหินธรรมชาติสามารถก่อตัวได้อย่างรวดเร็วเช่นกัน ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ได้ประกาศผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่แสดงให้เห็นว่า ภายใต้สภาพธรรมชาติ ถ่านหินสามารถก่อตัวได้ภายในเวลาเพียง 36 สัปดาห์ ตามรายงานนี้ สำหรับการก่อตัวของถ่านหิน จำเป็นเท่านั้นที่จะต้องฝังไม้และดินเหนียวดินขาวซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้ลึกเพียงพอ (เพื่อไม่ให้เข้าถึงออกซิเจน) และอุณหภูมิของหินโดยรอบอยู่ที่ 150 องศาเซลเซียส ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ถ่านหินจะผลิตได้ในเวลาเพียง 36 เดือน รายงานยังระบุอีกว่าที่อุณหภูมิสูงขึ้น ถ่านหินจะก่อตัวเร็วขึ้นอีกด้วย

น้ำมันเป็นทรัพยากรธรรมชาติหมุนเวียน

ประเด็นสำคัญก็คือ ปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซธรรมชาติอาจไม่ถูกจำกัดและจำกัดเท่าที่หลายคนจินตนาการ เมื่อวันที่ 16 เมษายน พ.ศ. 2542 นักข่าวเจ้าหน้าที่ของ Wall Street Journal ได้เขียนบทความเรื่อง "ไม่มีเรื่องตลก: ทุ่งน้ำมันเติบโตในขณะที่มีการผลิตน้ำมัน" มันเริ่มต้นเช่นนี้:

“ฮูสตัน - มีบางอย่างลึกลับเกิดขึ้นที่เกาะยูจีน 330”

ทุ่งนาซึ่งตั้งอยู่ในอ่าวเม็กซิโกซึ่งห่างไกลจากชายฝั่งรัฐลุยเซียนา เชื่อกันว่าปริมาณการผลิตลดลงเป็นเวลาหลายปี และในบางครั้งมันก็ทำตัวเหมือนทุ่งปกติ หลังจากการค้นพบในปี 1973 การผลิตน้ำมันที่ South Island 330 ถึงจุดสูงสุดประมาณ 15,000 บาร์เรลต่อวัน ภายในปี 1989 การผลิตลดลงเหลือประมาณ 4,000 บาร์เรลต่อวัน

แล้วจู่ๆ โชคชะตาก็ยิ้มให้กับเกาะยูจีนอีกครั้ง แหล่งน้ำมันดังกล่าวซึ่งผลิตโดยบริษัท Penz Energy Co. ปัจจุบันสามารถผลิตได้ 13,000 บาร์เรลต่อวัน และปริมาณสำรองน่าจะเพิ่มสูงขึ้นจาก 60 เป็นมากกว่า 400 ล้านบาร์เรล ที่แปลกกว่านั้นก็คือ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาในสนาม อายุทางธรณีวิทยาของน้ำมันที่ไหลจากท่อค่อนข้างแตกต่างจากอายุของน้ำมันที่ออกมาจากพื้นดินเมื่อ 10 ปีที่แล้ว”

ดูเหมือนว่าน้ำมันยังคงก่อตัวขึ้นภายในโลก และมีคุณภาพสูงกว่าเดิมที่พบ ยิ่งการวิจัยเสร็จสิ้น เราก็ยิ่งเรียนรู้มากขึ้นว่าพลังธรรมชาติที่ผลิตน้ำมันใหม่ยังคงทำงานอยู่!

ข้อสรุป

เมื่อพิจารณาภาพถ่ายของเหมืองถ่านหินขนาดใหญ่และทราบข้อมูลปริมาณสำรองน้ำมัน เราสามารถสรุปได้ว่า:

น้ำมันในสมัยโบราณก่อตัวขึ้นบนพื้นที่ป่าและป่าอันกว้างใหญ่ที่มีอยู่เดิม เหล่านั้น. ปัจจุบันมีแหล่งสำรองน้ำมันและถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในอดีตเคยเป็นป่าที่ไม่สามารถเจาะเข้าไปได้และมีต้นไม้ขนาดยักษ์ และป่าทั้งหมดเหล่านี้พบว่าตัวเองถูกทิ้งลงในกองขนาดใหญ่ก้อนเดียวซึ่งต่อมาถูกปกคลุมไปด้วยดินซึ่งถ่านหินและน้ำมันก่อตัวขึ้นโดยไม่สามารถเข้าถึงอากาศได้ แทนที่ไซบีเรีย ป่า ทะเลทราย คูเวต อิรัก สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ และเม็กซิโก ถูกปกคลุมไปด้วยป่าที่ไม่สามารถเจาะเข้าไปได้เมื่อหลายพันปีก่อน

ในกรณีที่มีวันสิ้นโลกในอนาคต ลูกหลานของเราเช่นเดียวกับเรา ในอีกไม่กี่พันปีจะมีโอกาสครอบครองแหล่งแร่ที่ร่ำรวยที่สุด นอกเหนือจากที่เราไม่มีเวลาสกัดและแปรรูปแล้ว สิ่งใหม่ก็จะปรากฏขึ้น และเราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าในทางภูมิศาสตร์พวกเขาจะตั้งอยู่ในสถานที่ของป่าทึบในปัจจุบัน - อีกครั้งคือไซบีเรียของเรา) ป่าอเมซอน และสถานที่ป่าอื่นๆ ในโลกของเรา

พีทใช้เวลานานในการกลายเป็นถ่านหิน พีทค่อยๆสะสมอยู่ในหนองน้ำ ในทางกลับกัน หนองน้ำก็ปกคลุมไปด้วยต้นไม้ที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ที่ระดับความลึก พีทจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สารประกอบเคมีที่ซับซ้อนที่พบในพืชจะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่ง่ายกว่า พวกมันละลายบางส่วนและถูกพาไปกับน้ำ และบางส่วนเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซ: คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน แบคทีเรียและเชื้อราทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในทุกสิ่งมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของถ่านหิน พวกมันส่งเสริมการสลายตัวของเนื้อเยื่อพืช ในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงของพีทสารคาร์บอนที่มีความคงทนมากที่สุดจะเริ่มสะสมเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อเวลาผ่านไป คาร์บอนในพีทจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ

การสะสมของคาร์บอนในพีทเกิดขึ้นโดยไม่มีการเข้าถึงออกซิเจน มิฉะนั้น คาร์บอนเมื่อรวมกับออกซิเจนจะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดและระเหยไป ชั้นที่ก่อตัวขึ้นของพีทจะถูกแยกออกจากออกซิเจนในอากาศโดยน้ำที่ปกคลุมไว้ จากนั้นจึงแยกโดยชั้นพีทที่เพิ่งเกิดใหม่

กระบวนการเปลี่ยนพีทเป็นพีทจึงค่อยๆ เกิดขึ้น ถ่านหินฟอสซิลมีหลายประเภทหลัก: ลิกไนต์, ถ่านหินสีน้ำตาล, ถ่านหินแข็ง, แอนทราไซต์, boghead ฯลฯ

คล้ายกับพีทมากที่สุด ลิกไนต์- ถ่านหินหลวมสีน้ำตาล กำเนิดไม่โบราณมาก มองเห็นซากพืชซึ่งส่วนใหญ่เป็นไม้ได้ชัดเจน (เพราะฉะนั้นชื่อ "ลิกไนต์" ซึ่งแปลว่า "ไม้") ลิกไนต์เป็นไม้พีท ในพรุสมัยใหม่ของเขตอบอุ่น พีทนั้นส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นจากพีทมอส กก และกก แต่ในเขตกึ่งเขตร้อนของโลก เช่น ในป่าพรุของฟลอริดาในสหรัฐอเมริกา พีทวู้ดดี้ก็ก่อตัวเช่นกัน คล้ายกับฟอสซิลลิกไนต์มาก

ด้วยการสลายตัวที่แข็งแกร่งและการเปลี่ยนแปลงของกากพืชจึงสร้างขึ้น ถ่านหินสีน้ำตาล- สีของมันคือสีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ มันแข็งแกร่งกว่าลิกไนต์ ซากไม้พบได้น้อยกว่าและยากต่อการแยกแยะพวกมัน เมื่อเผา ถ่านหินสีน้ำตาลจะผลิตความร้อนมากกว่าลิกไนต์เนื่องจากมีคาร์บอนมากกว่า ถ่านหินสีน้ำตาลไม่ได้กลายเป็นถ่านหินแข็งเสมอไปเมื่อเวลาผ่านไป เป็นที่ทราบกันดีว่าถ่านหินสีน้ำตาลจากแอ่งมอสโกนั้นมีอายุเท่ากับถ่านหินแข็งบนทางลาดด้านตะวันตกของเทือกเขาอูราล (แอ่ง Kizelovsky) กระบวนการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินแข็งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อชั้นของถ่านหินสีน้ำตาลเคลื่อนตัวลงไปสู่ขอบโลกที่ลึกลงไปของเปลือกโลกหรือกระบวนการสร้างภูเขา ในการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินแข็งหรือแอนทราไซต์ จำเป็นต้องมีอุณหภูมิที่สูงมากและแรงดันสูงในลำไส้ของโลก ใน ถ่านหินซากพืชสามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น มันหนัก เป็นมันเงา และมักจะแข็งแรงมาก ถ่านหินบางประเภทเองหรือร่วมกับพันธุ์อื่น ๆ นั้นเป็นโค้กนั่นคือเปลี่ยนเป็นโค้ก

ถ่านหินมันเงาดำมีปริมาณคาร์บอนมากที่สุด - แอนทราไซต์- คุณสามารถค้นหาซากพืชได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น เมื่อเผา แอนทราไซต์จะผลิตความร้อนมากกว่าถ่านหินประเภทอื่นๆ ทั้งหมด

บ็อกเฮด- ถ่านหินสีดำหนาแน่นที่มีพื้นผิวแตกหักแบบหอยโข่ง เมื่อกลั่นแบบแห้งจะทำให้เกิดน้ำมันดินจำนวนมากซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรมเคมี Boghead เกิดจากสาหร่ายและ sapropel

ยิ่งถ่านหินอยู่ในชั้นโลกนานขึ้นหรือยิ่งสัมผัสกับความกดดันและความร้อนลึกมากเท่าไร ก็ยิ่งมีคาร์บอนมากขึ้นเท่านั้น แอนทราไซต์มีคาร์บอนประมาณ 95% ถ่านหินสีน้ำตาลมีประมาณ 70% และพีทมีตั้งแต่ 50 ถึง 65% ในพื้นที่พรุที่ซึ่งพีทสะสมในตอนแรก ดินเหนียว ทราย และสารที่ละลายต่างๆ มักจะตกลงไปพร้อมกับน้ำ พวกมันก่อตัวเป็นแร่ธาตุเจือปนในพีทซึ่งจะเหลืออยู่ในถ่านหิน สิ่งเจือปนเหล่านี้มักก่อตัวเป็นชั้นระหว่างชั้นซึ่งแบ่งชั้นถ่านหินออกเป็นหลายชั้น สิ่งเจือปนจะปนเปื้อนถ่านหินและทำให้ขุดได้ยาก

เมื่อเผาถ่านหิน แร่เจือปนทั้งหมดจะยังคงอยู่ในรูปของเถ้า ยิ่งถ่านหินดีเท่าไร ก็ควรมีขี้เถ้าน้อยลงเท่านั้น ในถ่านหินประเภทดีนั้นมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ แต่บางครั้งปริมาณเถ้าอาจสูงถึง 30-40% หากปริมาณเถ้ามากกว่า 60% แสดงว่าถ่านหินไม่เผาไหม้เลยและไม่เหมาะกับเชื้อเพลิง

ตะเข็บถ่านหินมีความแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในองค์ประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างด้วย บางครั้งความหนาทั้งหมดของตะเข็บประกอบด้วยถ่านหินบริสุทธิ์ ซึ่งหมายความว่ามันถูกสร้างขึ้นในพรุพรุซึ่งแทบไม่มีน้ำที่ปนเปื้อนด้วยดินเหนียวและทรายเข้าไป ถ่านหินดังกล่าวสามารถเผาได้ทันที บ่อยครั้งที่ชั้นถ่านหินสลับกับชั้นดินเหนียวหรือทราย ตะเข็บถ่านหินดังกล่าวเรียกว่าซับซ้อน ตัวอย่างเช่นชั้นที่มีความหนา 1 ม. มักประกอบด้วยดินเหนียว 10-15 ชั้น แต่ละชั้นมีความหนาหลายเซนติเมตร ในขณะที่ถ่านหินบริสุทธิ์มีความยาวเพียง 60-70 ซม. นอกจากนี้ถ่านหินยังมีคุณภาพดีอีกด้วย เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงจากถ่านหินที่มีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศในปริมาณต่ำ ถ่านหินจึงได้รับการเสริมสมรรถนะ หินจากเหมืองจะถูกส่งไปยังโรงงานแปรรูปทันที ที่นั่น หินที่สกัดได้จากเหมืองจะถูกบดเป็นชิ้นเล็กๆ ด้วยเครื่องจักรพิเศษ จากนั้นก้อนดินเหนียวทั้งหมดจะถูกแยกออกจากถ่านหิน ดินเหนียวจะหนักกว่าถ่านหินเสมอ ดังนั้นส่วนผสมของถ่านหินและดินเหนียวจึงถูกล้างด้วยกระแสน้ำ ความแรงของไอพ่นถูกเลือกเพื่อให้ลำเลียงถ่านหิน ในขณะที่ดินเหนียวที่หนักกว่ายังคงอยู่ที่ด้านล่าง จากนั้นน้ำและถ่านหินจะถูกส่งผ่านตะแกรงละเอียด น้ำระบายและถ่านหินที่สะอาดและปราศจากอนุภาคดินเหนียวสะสมอยู่บนพื้นผิวของตะแกรง ถ่านหินประเภทนี้เรียกว่าถ่านหินเสริมสมรรถนะ จะมีขี้เถ้าเหลืออยู่น้อยมาก มันเกิดขึ้นที่เถ้าในถ่านหินกลายเป็นสิ่งเจือปนที่ไม่เป็นอันตราย แต่เป็นแร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น โคลนดินเหนียวละเอียดที่ถูกพัดพาไปในหนองน้ำริมลำธารและแม่น้ำ มักก่อตัวเป็นชั้นของดินเหนียวทนไฟอันมีค่า ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษหรือเถ้าที่เหลืออยู่หลังจากรวบรวมการเผาไหม้ถ่านหินแล้วนำไปใช้ทำเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารพอร์ซเลนและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ บางครั้งถ่านหินก็พบอยู่ในกองขี้เถ้า