⑴ 煤,石油,天然氣是怎麼形成的!
1、煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底,轉化成泥炭,然後轉化成褐煤,然後為次煙煤,之後煙煤,最後是無煙煤。煤產生之碳氫化合物經過地殼運動空氣的壓力和溫度條件下作用,產生的碳化化石礦物,亦即,煤炭就是植物化石。這涉及了很長時期的生物和地質過程。
2、石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生。
3、天然氣的形成:成岩作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中,以含甲烷氣為主。
(1)煤礦和石油怎麼形成的擴展閱讀:
煤特點
煤炭資源量豐富,且因世界各地都有煤炭礦藏,因此開采及供給皆很穩定,價錢也較石油及天然氣便宜。
石油特點
有的石油硫含量高,膠質含量高,屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產率高,感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高,閃點高,硫含量高,酸度大,經精製後可生產輕柴油與專用柴油。潤滑油餾分中,有一部分組分的粘度指數在90以上,是生產內燃機油的良好的原料。
天然氣特點
採用天然氣作為能源,可減少煤和石油的用量,因而大大改善環境污染問題;天然氣作為一種清潔能源,能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,並有助於減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,從根本上改善環境質量。
天然氣作為汽車燃料,具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低等優點,已成為世界車用清潔燃料的發展方向,而天然氣汽車則已成為發展最快、使用量最多的新能源汽車。
⑵ 煤炭和石油是怎麼形成的
1、煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可燃沉積岩,這就是煤炭的形成過程。
(2)煤礦和石油怎麼形成的擴展閱讀:
煤炭和石油的用途:
一、煤炭的用途十分廣泛,可以根據其使用目的總結為三大主要用途:動力煤、煉焦煤、煤化工用煤,主要包括氣化用煤,低溫干餾用煤,加氫液化用煤等。
二、石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范圍可以分為如下五種:
1、點燃式發動機燃料有航空汽油,車用汽油等。
2、噴氣式發動機燃料(噴氣燃料) 有航空煤油。
3、壓燃式發動機燃料(柴油機燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4、液化石油氣燃料即液態烴。
5、鍋爐燃料有爐用燃料油和船舶用燃料油。
⑶ 煤和石油是如何形成
煤炭形成主要是以森林植被為主,是在冰川期時,雪崩埋在地下的森林炭化得來的!(所以一般在山區地區容易形成煤。)
石油主要是海洋和大面積低窪地區(如大面積的湖泊)為主,主要是大量的藻類和含油植物和動物屍體為主!
煤是一種可燃的黑色或棕黑色沉積岩,這樣的沉積岩通常是發生在被稱為煤床或煤層的岩石地層中或礦脈中。
因為後來暴露於升高的溫度和壓力下,較硬的形式的煤可以被認為是變質岩,例如無煙煤。煤主要是由碳構成,連同由不同數量的其它元素構成,主要是氫,硫,氧和氮。
(3)煤礦和石油怎麼形成的擴展閱讀:
煤氣化可用於產生合成氣,這是一種一氧化碳(CO)和氫氣(H₂)氣體的混合物。通常合成氣被用於燃燒於燃氣輪機產生電力,但是,通過費托合成工藝,合成氣的通用性也允許它被轉換成運輸燃料如汽油和柴油。煤氣化聯合費托技術被南非的薩索爾化學公司使用,從煤和天然氣生產汽車用的燃料。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
⑷ 石油、煤礦的形成
石油是怎樣形成的?
石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。
我們已經在地球上發現3000種以上的碳氫化合物,石油是由其中350種左右的碳氫化合物形成的,比石油更輕的碳氫化合物則成為天然氣。煤礦與石油的成因很類似,但煤是植物的化石,又是固態。
大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。
地殼變動而石油生成
我們最近逐漸了解地球內部的變化與石油的生成有十分密切的關系,在描述此種關系之前,讓我們先來了解一下地球內部的狀況。
地球的半徑大約是6400公里,覆蓋地球表面的地殼下方是由岩石形成厚達2900公里的「地慢」,其下方則是由金屬形成的「地核」,並以大約 5100公里深處分界,分為「外核」與「內核」。外核主要是由液態金屬鐵組成,內核則主要是固態鐵。 地球表面鋪滿堅硬的「板塊」,厚度約有100公里,是由向上噴出的「洋脊」產生的,』在 緩緩移動到「海溝」後就沉降於 另一板塊下方。 80年代後期,人們學會捕捉地震波傳遞到地球內部時的立體圖,於是發現令人驚訝的地慢活動狀況。高溫又巨型的上升流「超級卷流」由地底湧上後,以蘑菇形態分別存在於夏威夷和非洲大陸正下方。此外,低溫的巨型下降流「冷卷流」則以水滴形態占據亞洲大陸及南美洲大陸正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我們現在的知道的是,地幔內部落熱對流是以冷卷流向超級卷注移動的形態而形成的。此種運動不僅影響板塊運動,似乎也對整個地球的地質和環境的變化產生很大的影響。
超級卷流是石油製造者?
現在全球生產的石沒之中,有60%是產生了恐龍稱霸地球時期所形成的石油源岩,所形成的「黑色頁岩」則遍布世界各地。黑色頁岩主要是由未經氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當時必須有可讓浮游植物繁殖又不會產生氧化的缺氧環境條件,大量的黑色頁岩才會形成。
最近發現,石油源岩在此時代的形成似乎與超級卷流運動的活化可以促使由地下湧出的地幔物質所形成的洋脊體積增大,海面因而上升,使得較低的陸地變成淺海,而淺海則具有可當石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環境。
淺海地區的藻類等浮游植物因而出現大幅增加和大量死亡的現象,周圍的細菌為分解其殘骸而消耗氧氣,於是出現了缺氧環境。
地球溫暖化也會改變深層海水的流動狀況,由於高緯度地區與低緯度地區海水的溫度高低不同,較低溫但含有豐富氧氣的高緯度地區深層海水會流向低緯度地區海洋。但地球溫暖化的現象減少。氧氣較少的海域因而擴大,無法氧化的浮游植物便逐漸堆積,所留下的大量有機物則形成石油源岩。
生物的演化改變了石油的性質
由於石油的原料是生物的遺骸,因此調查石油的性質便可以得知古老時期的生物演化過程和地球環境歷史。
生命的演化大概有下述的過程。生命是於38億年前誕生,並逐漸地進行演化,到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀時期,爆發性的演化才開始,大約4億4500萬年前,生命也登上了陸地。
4億4000萬年至4億年前時期,石油源岩的主要成分是當時繁茂的浮游植物所形成的耐碳氫化合物。另一方面,羊齒類植物在此時期繁瑣盛於海岸近處,因此以陸上植物為原料的石油源岩也出現了。
2億9000萬年前,廣大的陸地普遍出現由裸子植物組成的森林,並到處形成被沼澤地包圍的湖沼,藻類便在湖沼中開始繁殖。由此也產生了以藻類為原料的新種石油源岩,這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源岩誕生的一例。
9000萬年前時期,被子植物和針葉樹林開始逐漸擴張到高緯度地區和高地,因而出現以陸地木材為原料的石油源岩。另一方面,樹木的樹脂成為輕質原油的原料,形成新的石油源岩。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源岩的主要原料。
最近石油性質的分析技術有長足的進步,我們已逐漸可以取得有關石馱�閑災剩�約壩扇饒芤�鸕謀浠��痰鵲南晗缸柿稀S紗酥腫柿霞茨芙�徊攪私庠�仙�鏌藕≈鸞ザ鴉�鋇幕肪匙純觥?
大約1億7000萬年到200萬年前所發生的全球性規模「阿爾卑斯造山運動期」也造出了巨油田,在此時期,分布於廣大范圍的1億年前前後形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。
石油是怎樣形成的 2
石油是當今世界極其重要的工業能源,被稱作「工業的血液」,素有黑色金子之稱。石油這種黑棕色的,粘稠的液體,以前面滲透到人類生活的許多領域。那麼,石油是如何形成的呢?
經過長期的研究,以證明石油是由古代有機物變來的/在古老的地質年代裡,古代海洋或大型湖泊里的大量生物、動植物死亡後,遺體被埋在泥沙下,在缺氧的條件下逐漸分解變化。隨著地殼的升降運動,它們又被送到海底,被埋在沉積岩層里,承受高壓和地熱的烘烤,經過漫長的轉化,最後形成了石油這種液態的碳氫化合物。
據估計,全世界海底石油的總儲量在3250億噸,占整個地球石油儲量的三分之一。而且這些石油多分布在中國近海、中東、波斯灣、墨西哥灣、西非幾內亞灣和北海等淺海海底。
石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應
當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積
岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下,
大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中,
有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環
境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並
與無機碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時,
水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下,
沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉
積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕,
所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層
緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕
給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含
有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層,
石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。 內容:石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應
當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積
岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下,
大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中,
有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環
境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並
與無機碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時,
水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下,
沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉
積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕,
所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層
緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕
給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含
有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層,
石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。
煤炭是怎樣形成的
煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替,但在今後相當長的一段時間內,由於石油的日漸枯竭,必然走向衰敗,而煤炭因為儲量巨大,加之科學技術的飛速發展,煤炭汽化等新技術日趨成熟,並得到廣泛應用,煤炭必將成為人類生產生活中的無法替代的能源之一。
煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可然化石,這就是煤炭的形成過程。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。
煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然椎積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反復,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。
但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西,有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢?
記得上小學的時候,我家住在離城不遠的鄉村,每當盛夏雨季來臨時,一場暴雨過後,村子中央就會出現一條湍急的「小溪流」,我們許多小朋友就會跑到那裡面去嬉戲,那小溪流也會因暴雨停止時間的延長,而變得越來越小,最後乾涸。但在沒有斷流之前你會發現,很多水流處卻被沖下來的木棍兒、雜草等漂浮物堵塞,形成一個個小的水坎兒。為了能讓水流通暢,我們不時地把那些小水坎扒開,有的時候也會藉此築起一道小溪上的「堤壩」。既便是現在居住在城裡,一場暴雨過後,街道上很多地方也會出現各種各樣的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滯留在一個地方的現象。
小巫見大巫,由此我們便可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關系。如果沒有洪水那樣強大的力量和搬運的功能,煤炭的形成絕對不會那麼集中,也不會那麼優質。
我們可以設想一下,在千百萬年前的地質歷史期間,由於氣候條件非常適宜,地面上生長著繁茂高大的植物,在海濱和內陸沼澤地帶,也生長著大量的植物,那時的雨量又是相當的充沛,當百年一遇的洪水或海嘯等自然災害降臨時,就會淹沒了草原、淹沒了大片森林,那裡的大小植物就會被連根撥起,漂浮在水面上,植物根須上的泥土也會隨之被沖刷得乾乾凈凈,這些帶著須根和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起,順流漂浮而下,一旦被沖到淺灘、灣叉就會擱淺,它們就會在那裡安家落戶,並且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那裡,很快這里就會形成一道屏障,並且這個地方還會是下次洪水堆積植物殘骸(也會有許多動物的殘骸)的地方。當洪水消退後,這里就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺,再經過長期的地質變化,這座植物殘骸的丘嶺就會逐漸地埋入地下,最後演變成今天的煤礦。
那麼也許有人會問,1998年中國遭受的一場罕見的水災,為何沒有出現這樣的情況呢?我認為,那是因為中國目前的森林覆蓋率很低,而且有森林的地方多在高海拔地區,在平原到處是糧田,幾乎到了沒有什麼森林可淹的境地,只不過是淹沒了一些農田的防護林,並且農田防護林的樹木很稀少,而且樹木的根須又十分的發達,抓地抓得十分牢固,短時間的浸泡、沖擊不會造成多大危害。而森林中的樹木就不同了,很多樹木都擠在一起生活,它們為了吸食太陽的能量,拚命地往上長,根須並不發達,一旦一處樹木被洪水連根撥起,就會連帶成片的樹木被洪水毀掉,就如同放木排一樣,順流漂浮而下,勢不可擋,最後全部堆積在一個地方。
另外,由於人類對大自然認識的增強,抵禦突發性自然災害的能力不斷提高,興修水利,築起堅固的堤壩,加固江堤、河堤,大大地減緩了兇猛洪水的沖擊力,泛濫的現象少了,甚至乖乖地聽從人類的召喚,並把兇猛的洪水變成了電能、動能、熱能,造福於人類,服務於人類社會。
不僅洪水有搬運動植物這樣的能力,而且潮汐、台風、海嘯也具備這樣的能力。由於地震、火山噴發等因素引起的海嘯,可以使海浪掀起三、四十米還高,並且在頃刻之間把一個島嶼上的動植物掃盪一空;把海岸線附近的一切生物全部洗劫。
再者,地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。
地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。
煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西,有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢?
由於古代的在植物大量沉積,被深深的埋在地層下,受到高壓和高溫,經過幾億年的時間,變成煤炭
煤礦和其它礦一樣,是層狀的,且不是到處都有,如果是地表植物積聚而成,則不會那麼集中,應該到處都有,所以我認為,書上所說的不對。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以單質形式存在,地心的碳向地表噴出時,一部分為鑽石,一部分為石墨,大部分為煤(不同條件下形成不同的物質),和其它大部分礦的成因一樣。
植物當被壓在地下,在長時間的缺氧高壓的條件下便會形成煤。
石炭紀地球植物大繁盛,為煤的形成形成的強大的物質基礎,後來的造山運動為煤的形成提供了外部條件。經過常年累月,便有了煤。
⑸ 煤和石油真的是幾億年前,動植物死亡後演變而來嗎
煤主要是遠古時期的植物死亡後轉變而來,這點在學術界沒太大爭議;關於石油的形成,目前有生物成油說和非生物成油說,並且涉及到陰謀論什麼的,一時半會也沒有定論。
煤和石油是當今世界最重要的化石燃料,化學成分都很復雜,但主要還是以碳氫化合物為主,都被認為是不可再生能源,人類能夠開采和使用的煤和石油將會越來越少。
煤的形成
地球上的煤基本都源於遠古植物死亡後,由於當時的微生物無法分解木質素,導致大量植物碎屑積累,最後在地質作用下又埋入地下,經過高溫高壓碳化,從而形成了密實的固態煤。
據估計,全世界的石油還能使用大約100年,煤還能開采200年,未來人類必須找到可持續發展的能源才行,比如核能、太陽能、潮汐能等等。
⑹ 石油和煤礦是怎樣形成的
石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。
我們已經在地球上發現3000種以上的碳氫化合物,石油是由其中350種左右的碳氫化合物形成的,比石油更輕的碳氫化合物則成為天然氣。煤礦與石油的成因很類似,但煤是植物的化石,又是固態。
大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。
地殼變動而石油生成
我們最近逐漸了解地球內部的變化與石油的生成有十分密切的關系,在描述此種關系之前,讓我們先來了解一下地球內部的狀況。
地球的半徑大約是6400公里,覆蓋地球表面的地殼下方是由岩石形成厚達2900公里的「地慢」,其下方則是由金屬形成的「地核」,並以大約5100公里深處分界,分為「外核」與「內核」。外核主要是由液態金屬鐵組成,內核則主要是固態鐵。地球表面鋪滿堅硬的「板塊」,厚度約有100公里,是由向上噴出的「洋脊」產生的,』在緩緩移動到「海溝」後就沉降於 另一板塊下方。 80年代後期,人們學會捕捉地震波傳遞到地球內部時的立體圖,於是發現令人驚訝的地慢活動狀況。高溫又巨型的上升流「超級卷流」由地底湧上後,以蘑菇形態分別存在於夏威夷和非洲大陸正下方。此外,低溫的巨型下降流「冷卷流」則以水滴形態占據亞洲大陸及南美洲大陸正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我們現在的知道的是,地幔內部落熱對流是以冷卷流向超級卷注移動的形態而形成的。此種運動不僅影響板塊運動,似乎也對整個地球的地質和環境的變化產生很大的影響。
超級卷流是石油製造者?
現在全球生產的石沒之中,有60%是產生了恐龍稱霸地球時期所形成的石油源岩,所形成的「黑色頁岩」則遍布世界各地。黑色頁岩主要是由未經氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當時必須有可讓浮游植物繁殖又不會產生氧化的缺氧環境條件,大量的黑色頁岩才會形成。
最近發現,石油源岩在此時代的形成似乎與超級卷流運動的活化可以促使由地下湧出的地幔物質所形成的洋脊體積增大,海面因而上升,使得較低的陸地變成淺海,而淺海則具有可當石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環境。
淺海地區的藻類等浮游植物因而出現大幅增加和大量死亡的現象,周圍的細菌為分解其殘骸而消耗氧氣,於是出現了缺氧環境。
地球溫暖化也會改變深層海水的流動狀況,由於高緯度地區與低緯度地區海水的溫度高低不同,較低溫但含有豐富氧氣的高緯度地區深層海水會流向低緯度地區海洋。但地球溫暖化的現象減少。氧氣較少的海域因而擴大,無法氧化的浮游植物便逐漸堆積,所留下的大量有機物則形成石油源岩。
生物的演化改變了石油的性質
由於石油的原料是生物的遺骸,因此調查石油的性質便可以得知古老時期的生物演化過程和地球環境歷史。
生命的演化大概有下述的過程。生命是於38億年前誕生,並逐漸地進行演化,到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀時期,爆發性的演化才開始,大約4億4500萬年前,生命也登上了陸地。
4億4000萬年至4億年前時期,石油源岩的主要成分是當時繁茂的浮游植物所形成的耐碳氫化合物。另一方面,羊齒類植物在此時期繁瑣盛於海岸近處,因此以陸上植物為原料的石油源岩也出現了。
2億9000萬年前,廣大的陸地普遍出現由裸子植物組成的森林,並到處形成被沼澤地包圍的湖沼,藻類便在湖沼中開始繁殖。由此也產生了以藻類為原料的新種石油源岩,這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源岩誕生的一例。
9000萬年前時期,被子植物和針葉樹林開始逐漸擴張到高緯度地區和高地,因而出現以陸地木材為原料的石油源岩。另一方面,樹木的樹脂成為輕質原油的原料,形成新的石油源岩。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源岩的主要原料。
最近石油性質的分析技術有長足的進步,我們已逐漸可以取得有關石油原料性質,以及由熱能引起的變化過程等的詳細資料。由此種資料即能進一步了解原料生物遺骸逐漸堆積時的環境狀況。
大約1億7000萬年到200萬年前所發生的全球性規模「阿爾卑斯造山運動期」也造出了巨油田,在此時期,分布於廣大范圍的1億年前前後形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。 石油的成分
石油中碳氫兩種元素所組成的化合物,成分很復雜,並且隨產地不同而異。按其結構又分為烷烴(包括直鏈和支鏈烷烴)、環烷烴(多數是烷基環戊烷、烷基環己烷)和芳香烴(多數是烷基苯),一般石油中不含有烯烴。
石油中含硫化合物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化物(RSSR)和噻吩等。在石油的某些加工產物中還含有硫化氫(H2S)。
石油中含氧化合物主要有環烷酸和酚類(以苯酚為主),此外還含有少量脂肪酸。環烷酸是指含有11~30個碳原子的羧酸,分子中含有一個或多個駢合脂環,羧基可以在脂環上或在側鏈上。如:
在煉油生產中常把環烷酸和酚叫做石油酸。
石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺類(RNH2)等。因吡咯在空氣中易氧化,顏色逐漸變深,這踉汽油久存顏色變深有關。
石油的化學組成是沒有一定的,隨產地不同而異。根據含烴的成分不同一般將石油分為烷烴基石油、環烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但許多產油國家常根據本國的資源情況而有不同的分類。
●煤的成分
通常說煤炭,有的地方習慣叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列非常復雜的變化而形成的。是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物,主要含有碳元素,此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素)。煤的結構復雜。視頻(煤的組成和分類)
無煙煤
(含碳量95%左右)
煤的主要成分
煤的組成以有機質為主體,構成有機高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數十種之多,但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。在煤中含量很少,種類繁多的其他元素,一般不作為煤的元素組成,而只當作煤中伴生元素或微量元素。
一、煤中的碳
一般認為,煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。這些稠環的骨架是由碳元素構成的。因此,碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時,煤中還存在著少量的無機碳,主要來自碳酸鹽類礦物,如石灰岩和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中乾燥無灰基碳含量為55~62%;成為褐煤以後碳含量就增加到60~76.5%;煙煤的碳含量為77~92.7%;一直到高變質的無煙煤,碳含量為88.98%。個別煤化度更高的無煙煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的無煙煤,碳含量高達95~98%。因此,整個成煤過程,也可以說是增碳過程。
二、煤中的氫
氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外,在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在於礦物質的結晶水中,如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中,隨著煤化度的加深,氫含量逐漸減少,煤化度低的煤,氫含量大;煤化度高的煤,氫含量小。總的規律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98%時,氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之間時,氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段,氫含量能高達6.5%。在碳含量為65~80%的褐煤和長焰煤段,氫含量多數小於6%。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在於含氧官能團,如羧基(--COOH),羥基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;無機氧主要存在於煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少,甚至趨於消失。褐煤在乾燥無灰基碳含量小於70%時,其氧含量可高達20%以上。煙煤碳含量在85%附近時,氧含量幾乎都小於10%。當無煙煤碳含量在92%以上時,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比較少,一般約為0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有機狀態存在的元素。煤中有機氯化物被認為是比較穩定的雜環和復雜的非環結構的化合物,其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物鹼、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮,而且相當穩定,在煤化過程中不發生變化,成為煤中保留的氮化物。以蛋白質形態存在的氮,僅在泥炭和褐煤中發現,在煙煤很少,幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。它與氫含量的關系是,隨氫含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害雜質,它能使鋼鐵熱脆、設備腐蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)污染大氣,危害動、植物生長及人類健康。所以,硫分含量是評價煤質的重要指標之一。煤中含硫量的多少,似與煤化度的深淺沒有明顯的關系,無論是變質程度高的煤或變質程度低的煤,都存在著有機硫或多或少的煤。煤中硫分的多少與成煤時的古地理環境有密切的關系。在內陸環境或濱海三角訓平原環境下形成的和在海陸相交替沉積的煤層或淺海相沉積的煤層,煤中的硫含量就比較高,且大部分為有機硫。根據煤中硫的賦存形態,一般分為有機硫和無機硫兩大類。各種形態的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機硫,是指與煤的有機結構相結合的硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質。煤中無機硫主要來自礦物質中各種含硫化合物,一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種,有時也有微量的單質硫。硫化物硫主要以黃鐵礦為主,其次為白鐵礦、磁鐵礦((Fe3O4)、閃鋅礦(ZnS)、方鉛礦(PbS)等。硫酸鹽硫主要以石膏(CaSO4·2H20)為主,也有少量的綠礬 (FeSO4·7H 20 )等。
⑺ 煤礦採煤和石油有關系嗎
二者都是屬於化石燃料。煤主要由過去的植物特別是樹木長期在地下復雜的環境中形成的,而石油是靠海或者湖泊里的浮游生物死亡後在水底沉積演化而成。煤是固體,油是液體,前者被挖出來,後者在地下被採用各種高技術採集出來。石油賦存在各種孔隙裂隙中,不像煤那樣一個煤田賦存一大片。所以採煤和採石油並無太大的關系。