الجديد

كل ما تحتاج لمعرفته حول الفحم

كل ما تحتاج لمعرفته حول الفحم


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الفحم هو وقود أحفوري له قيمة هائلة تم استخدامه لمئات السنين في الصناعة. وهي مكونة من مكونات عضوية. على وجه التحديد ، المادة النباتية التي تم دفنها في بيئة خالية من الأكسجين ، أو غير المؤكسدة ، وضغطها على مدى ملايين السنين.

الأحفوري ، المعدنية أو الصخور؟

لأنه عضوي ، يتحدى الفحم المعايير العادية لتصنيف الصخور والمعادن والحفريات:

  • الحفرية هي أي دليل على الحياة التي تم الحفاظ عليها في الصخور. المصنع لا يزال يشكل الفحم "الضغط المطبوخ" منذ ملايين السنين. لذلك ، ليس دقيقًا أن نقول أنه تم الحفاظ عليها.
  • المعادن غير العضوية ، والمواد الصلبة التي تحدث بشكل طبيعي. في حين أن الفحم مادة صلبة طبيعية ، فهو يتكون من مواد نباتية عضوية.
  • بطبيعة الحال ، تتكون الصخور من معادن.

تحدث إلى أحد الجيولوجيين ، وسيقول لك إن الفحم صخرة رسوبية عضوية. على الرغم من أنه لا يفي بالمعايير من الناحية الفنية ، إلا أنه يشبه الصخرة ، ويشعر بأنه صخرة ويوجد بين صفائح الصخور (الرسوبية). لذلك في هذه الحالة ، إنها صخرة.

الجيولوجيا ليست مثل الكيمياء أو الفيزياء بقواعدها الثابتة والمتسقة. إنه علم الأرض ؛ ومثل الأرض ، تمتلئ الجيولوجيا بـ "استثناءات من القاعدة".

يناضل المشرعون في الولاية مع هذا الموضوع أيضًا: أدرجت كل من يوتا ووست فرجينيا الفحم كأحد صخور الولاية الرسمية ، بينما عينت كنتاكي الفحم المعدنية في ولايتها عام 1998.

الفحم: الصخرة العضوية

يختلف الفحم عن أي نوع آخر من الصخور في أنه مصنوع من الكربون العضوي: البقايا الفعلية ، وليس فقط الحفريات المعدنية ، للنباتات الميتة. اليوم ، يتم استهلاك الغالبية العظمى من المواد النباتية الميتة من قبل النار والتحلل ، وإرجاع الكربون إلى الغلاف الجوي باعتباره ثاني أكسيد الكربون الغاز. بمعنى آخر ، تتأكسد. ومع ذلك ، تم حفظ الكربون الموجود في الفحم من الأكسدة ويبقى في شكل مخفض كيميائيًا ، وهو متاح للأكسدة.

يدرس علماء جيولوجيا الفحم موضوعهم بنفس الطريقة التي يدرس بها جيولوجيون آخرون الصخور الأخرى. ولكن بدلاً من الحديث عن المعادن التي تشكل الصخور (نظرًا لعدم وجود أجزاء من المادة العضوية فقط) ، يشير علماء جيولوجيا الفحم إلى مكونات الفحم باعتبارهاmacerals. هناك ثلاث مجموعات من macerals: inertinite ، liptinite ، و vitrinite. ولتبسيط موضوع معقد ، يستمد القصور الذاتي عمومًا من الأنسجة النباتية ، واللبتينيت من حبوب اللقاح والراتنجات ، وفيترينيت من الدبال أو المواد النباتية المكسورة.

حيث تشكل الفحم

المثل القديم في الجيولوجيا هو أن الحاضر هو مفتاح الماضي. اليوم ، يمكننا العثور على مادة نباتية محفوظة في أماكن خالية من الأكسجين: مستنقعات الخث مثل تلك الموجودة في أيرلندا أو الأراضي الرطبة مثل إيفرجليدز في فلوريدا. وبالتأكيد ، توجد أوراق الأحفوري والخشب في بعض طبقات الفحم. لذلك افترض الجيولوجيون منذ فترة طويلة أن الفحم هو شكل من أشكال الخث الناشئ عن حرارة وضغط الدفن العميق. تسمى العملية الجيولوجية لتحويل الخث إلى فحم "التحبيب".

طبقات الفحم أكبر بكثير من مستنقعات الخث ، بعضها بسمك عشرات الأمتار ، وتحدث في جميع أنحاء العالم. هذا يقول أن العالم القديم كان يجب أن يكون لديه أراضي رطبة ضخمة الأكسجين طويلة العمر عندما كان الفحم مصنوعًا.

التاريخ الجيولوجي للفحم

بينما تم الإبلاغ عن الفحم في صخور قديمة قدم البروتيروزويك (ربما ملياري سنة) وصغر عمر البلايوسين (منذ مليوني سنة) ، تم وضع الغالبية العظمى من الفحم في العالم خلال فترة الفحم الكربوني ، أي 60 مليون عام تمتد (359-299 ميا) عندما كان مستوى سطح البحر مرتفعا ونمت غابات السرخس الطويل والسيكاد في المستنقعات الاستوائية العملاقة.

كان مفتاح الحفاظ على الموتى للغابات هو دفنه. يمكننا أن نقول ما حدث من الصخور التي تحيط بقاع الفحم: توجد أحجار من الحجر الجيري والسجيل على سطحها ، وتوضع في البحار الضحلة ، والحجر الرملي أسفل تحتها دلتا النهر.

من الواضح ، أن مستنقعات الفحم غمرت بفعل تقدم البحر. سمح هذا لإيداع الصخر الزيتي والحجر الجيري فوقها. تتغير الحفريات في الصخر والحجر الجيري من كائنات المياه الضحلة إلى أنواع المياه العميقة ، ثم تعود إلى أشكال ضحلة. ثم تظهر الأحجار الرملية بينما تتقدم دلتا النهر إلى البحار الضحلة وتوضع طبقة أخرى من الفحم فوقها. وتسمى هذه الدورة من أنواع الصخور أ cyclothem.

مئات من cyclothems تحدث في تسلسل الصخور الكربونية. هناك سبب واحد فقط يمكن أن يفعل ذلك - سلسلة طويلة من العصور الجليدية ترفع وتخفض مستوى سطح البحر. وبالتأكيد بما فيه الكفاية ، في المنطقة التي كانت في القطب الجنوبي خلال تلك الفترة ، يُظهر السجل الصخري أدلة وفيرة على الأنهار الجليدية.

هذه المجموعة من الظروف لم تتكرر أبدًا ، وفحم الكربون (وفترة البرمي التالية) هم أبطال بلا منازع من نوعهم. لقد قيل أنه منذ حوالي 300 مليون سنة ، طورت بعض أنواع الفطريات القدرة على هضم الخشب ، وكانت تلك هي نهاية عصر الفحم الكبير ، على الرغم من وجود طبقات الفحم الأصغر سناً. دراسة الجينوم في علم أعطت هذه النظرية مزيدًا من الدعم في عام 2012. إذا كان الخشب محصنًا من التعفن قبل 300 مليون عام ، فربما لم تكن هناك حاجة دائمًا لظروف الأكسجين.

درجات الفحم

الفحم يأتي في ثلاثة أنواع رئيسية أو الدرجات. أولاً ، يتم ضغط الخث المستنقع وتسخينه لتشكيل فحم بني ناعم يسمى الليجنيت ضرب من الفحم الحجرى. في هذه العملية ، تطلق المادة الهيدروكربونات ، التي تهاجر بعيدًا وتصبح في النهاية نفطًا. مع المزيد من الحرارة والضغط ، يطلق اللغنيت المزيد من الهيدروكربونات ويصبح أعلى درجة الفحم الحجري. الفحم الحجري أسود ، قاسي وعادة ما يكون ممل في المظهر. لا يزال أكبر الحرارة والضغط الغلة فحم الإنتراسيت، أعلى درجة من الفحم. في هذه العملية ، يطلق الفحم الميثان أو الغاز الطبيعي. أنثراسايت ، حجر أسود لامع صلب ، يكاد يكون نقيًا ويحترق بدرجة حرارة كبيرة ودخان قليل.

إذا تعرض الفحم لمزيد من الحرارة والضغط ، يصبح صخرًا متحولًا ، حيث تتبلور البقع الخضراء في النهاية إلى جرافيت معدني حقيقي. لا يزال هذا المعدن الزلق يحترق ، لكنه مفيد أكثر كمواد تشحيم ، ومكون في أقلام الرصاص وأدوار أخرى. لا يزال أكثر قيمة هو مصير الكربون المدفون بعمق ، والذي يتحول في الظروف الموجودة في الوشاح إلى شكل بلوري جديد: الماس. ومع ذلك ، من المحتمل أن يتأكسد الفحم قبل فترة طويلة من وصوله إلى الوشاح ، لذلك فقط سوبرمان يمكنه القيام بهذه الخدعة.


شاهد الفيديو: بالفيديو تعرف على أنواع الفحم واسعاره (شهر اكتوبر 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos