Batu bara- ini adalah mineral padat, dapat habis, tidak terbarukan yang digunakan seseorang untuk mendapatkan panas dengan membakarnya. Menurut klasifikasinya, itu termasuk batuan sedimen.

Apa itu?

Batubara sebagai sumber energi, orang mulai menggunakan di zaman kuno bersama dengan kayu bakar. "Batu yang mudah terbakar" ditemukan di permukaan bumi, kemudian sengaja ditambang dari bawahnya.

Batubara muncul di Bumi sekitar 300-350 juta tahun yang lalu, ketika pakis seperti pohon tumbuh subur di rawa-rawa purba dan gymnospermae pertama mulai muncul. Batang besar jatuh ke dalam air, secara bertahap membentuk lapisan tebal massa organik yang tidak terurai. Kayu dengan akses terbatas ke oksigen tidak membusuk, tetapi secara bertahap tenggelam lebih dalam dan lebih dalam di bawah beratnya. Seiring waktu, karena perpindahan lapisan kerak bumi, lapisan ini tenggelam ke kedalaman yang cukup, dan di sana, di bawah pengaruh tekanan besar dan suhu tinggi, perubahan kualitatif terjadi pada kayu menjadi batu bara.

Jenis batubara

Saat ini, berbagai jenis batubara ditambang.

• Antrasit adalah nilai yang paling sulit dengan kedalaman besar dan suhu pembakaran maksimum.
• Batubara - banyak varietas ditambang di tambang dan lubang terbuka. Ini banyak digunakan di banyak bidang aktivitas manusia.
• Batubara coklat - terbentuk dari sisa-sisa gambut, jenis batubara termuda. Ini memiliki suhu pembakaran terendah.

Semua jenis batubara terletak pada lapisan dan lokasinya disebut cekungan batubara.

Pertambangan batubara

Pada awalnya, batubara hanya dikumpulkan di tempat-tempat di mana lapisan itu muncul ke permukaan. Hal ini bisa saja terjadi sebagai akibat dari perpindahan lapisan-lapisan kerak bumi.

Seringkali, setelah tanah longsor di daerah pegunungan, singkapan endapan seperti itu terungkap, dan orang-orang mendapat kesempatan untuk mendapatkan potongan-potongan "batu yang mudah terbakar".

Belakangan, ketika teknologi primitif muncul, batu bara mulai dikembangkan secara terbuka. Beberapa tambang batu bara terjun ke kedalaman lebih dari 300 meter.

Saat ini, berkat ketersediaan teknologi modern yang canggih, orang-orang turun ke bawah tanah ke dalam tambang dengan kedalaman lebih dari satu kilometer. Dari cakrawala ini, kualitas tertinggi dan batubara berharga ditambang.

Di mana batubara digunakan?

Semua jenis batubara dapat digunakan untuk menghasilkan panas. Saat dibakar, ia melepaskan lebih banyak daripada yang bisa diperoleh dari kayu atau bahan bakar padat lainnya. Nilai batubara terpanas digunakan dalam metalurgi, di mana suhu tinggi diperlukan.

Selain itu, batubara merupakan bahan baku yang berharga untuk industri kimia. Banyak zat yang diperlukan dan bermanfaat diekstraksi darinya.

Jika pesan ini bermanfaat bagi Anda, saya akan senang melihat Anda

Selama hampir 200 tahun, umat manusia telah menggunakan cadangan yang telah terbentuk selama ratusan juta tahun. Pemborosan seperti itu suatu hari nanti akan membawa kita ke kehancuran dan krisis energi, sampai kita mulai merawat sumber daya kita dengan lebih baik. Untuk pemahaman yang lebih baik, ada baiknya mengetahui bagaimana batu bara terbentuk dan berapa tahun cadangan terbukti akan bertahan.

Kebutuhan energi

Semua industri membutuhkan sumber energi konstan:

• Energi dilepaskan selama pembakaran hidrokarbon. Dalam hal ini, minyak dan gas adalah sumber daya yang tak tergantikan.
• Dimungkinkan untuk mendapatkan jumlah energi yang tepat dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Pemisahan atom adalah industri yang menjanjikan, tetapi beberapa bencana mendorong opsi ini ke latar belakang untuk waktu yang lama.
• Angin, matahari dan bahkan arus air dapat menyediakan listrik. Dengan pendekatan yang tepat untuk masalah dan konstruksi struktur modern.

Beberapa industri baru dan menjanjikan saat ini hampir tidak pernah berkembang dan umat manusia dipaksa untuk terus membakar batu bara, mengasapi langit dan menerima remah-remah energi. Keadaan ini menguntungkan perusahaan besar yang menerima pendapatan besar dari penjualan bahan bakar yang mudah terbakar.

Mungkin dalam beberapa dekade mendatang situasinya akan sedikit berubah dan proyek-proyek yang menjanjikan, dalam hal opsi alternatif untuk menghasilkan energi, akan diberi lampu hijau. Sejauh ini, kita hanya bisa berharap pada kehati-hatian investor besar yang lebih memilih menabung dari krisis energi di masa depan daripada keuntungan langsung.

Dari mana asal batu bara?

Mengenai pembentukan batubara, ada teori ilmiah yang diterima:

1. Di suatu tempat sekitar 300-400 juta tahun yang lalu, lebih banyak bahan organik tumbuh di Bumi. Ini tentang tanaman, tanaman hijau raksasa.
2. Seperti semua makhluk hidup, tumbuhan mati. Bakteri, pada tahap itu, tidak dapat mengatasi tugas penguraian raksasa ini sepenuhnya.
3. Dengan tidak adanya akses oksigen, seluruh lapisan pakis yang terkompresi dan membusuk terbentuk.
4. Selama jutaan tahun berlalu, zaman telah berubah, formasi lain berlapis di atas, lapisan asli terbentang lebih dalam dan lebih dalam.

Ada pendapat bahwa secara bertahap semua zat ini berubah menjadi gambut, yang kemudian berubah menjadi batu bara. Transformasi semacam itu sedang atau mungkin masih berlangsung, dari sudut pandang teoretis. Tetapi hanya dengan adanya gambut yang sudah terbentuk, tidak ada lagi jumlah tanaman yang cukup untuk pembentukan lapisan baru di Bumi. Bukan era itu, bukan kondisi iklim itu.

Perlu dicatat bahwa volume telah berubah secara dramatis.. Kerugian dalam transisi dari gambut ke batubara saja adalah 90%, dan masih belum diketahui berapa volume awal tanaman yang mati.

Sifat-sifat batubara keras

Semua properti batubara dapat dibagi menjadi signifikan bagi alam dan bagi manusia:

Tapi tetap saja, yang utama dan paling menarik bagi kami adalah kenyataan bahwa sejumlah besar energi dilepaskan selama pembakaran batu bara. Sekitar 75% dari apa yang bisa diperoleh dengan membakar jumlah minyak yang sama.

Pembela alam prihatin tentang properti yang sama sekali berbeda - kemampuan untuk melepaskan karbon dioksida saat dibakar . Membakar satu kilogram batu bara dan mendapatkan hampir 3 kg emisi karbon dioksida ke atmosfer. Volume konsumsi global sudah diperkirakan miliaran ton mineral, jadi jumlahnya tidak lucu sama sekali.

Pertambangan batubara

Di beberapa negara, tambang batu bara telah lama ditutup:

• Profitabilitas rendah. Hari ini jauh lebih menguntungkan untuk memompa dan menjual minyak dan gas. Lebih sedikit biaya, lebih sedikit konsekuensi yang mungkin terjadi.
• Resiko tinggi kecelakaan. Bencana di tambang tidak jarang terjadi di dunia modern, bahkan dengan segala tindakan pencegahan.
• Hampir selesai pengembangan cadangan yang ada. Jika negara itu mulai menambang sejak abad sebelumnya dan sepanjang waktu "diberi makan" dari satu cekungan batu bara, orang seharusnya tidak berharap banyak darinya di zaman kita.
• Ketersediaan alternatif. Bukan hanya tentang minyak dan gas, energi nuklir juga telah mengambil ceruknya. Baterai surya, kincir angin sedang diperkenalkan, pembangkit listrik tenaga air beroperasi. Prosesnya lambat tapi tak terelakkan.

Tetapi seseorang masih dipaksa untuk turun ke tambang:

1. Penambangan terjadi pada kedalaman hingga 1 km, sebagai suatu peraturan.
2. Cara termurah adalah dengan menambang batubara tidak lebih dalam dari 100 m, dalam hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode terbuka.
3. Pergeseran penambang yang dilengkapi dengan alat dan respirator terus turun ke wajah.
4. Peran tenaga kerja manual telah menurun secara signifikan, sebagian besar pekerjaan dilakukan dengan mekanisme.
5. Meskipun demikian, para penambang terus-menerus berisiko berada di bawah puing-puing dan dikubur di kuburan umum darurat.
6. Paparan debu yang konstan menyebabkan masalah pada saluran pernapasan. Pneumokoniosis resmi diakui sebagai penyakit akibat kerja.

Sampai batas tertentu pekerjaan seperti itu dikompensasikan dengan gaji yang solid dan pensiun dini.

Bagaimana batu bara muncul?

Butuh ratusan juta tahun untuk membentuk batu bara.

Berikut adalah bagaimana proses pembentukannya di Bumi:

• Tanaman dibiakkan secara besar-besaran di permukaan, karena kondisi iklim yang menguntungkan.
• Perlahan-lahan, mereka mati, dan mikroorganisme tidak punya waktu untuk sepenuhnya memproses sisa-sisa.
• Massa organik membentuk seluruh lapisan. Di beberapa daerah, tidak ada akses oksigen, terutama di daerah rawa.
• Dalam kondisi anaerobik, mikroorganisme tertentu terus mengambil bagian dalam proses pembusukan.
• Lapisan baru berlapis di atas, meningkatkan tekanan.
• Berkat basa organik dengan banyak karbon, pembusukan, tekanan konstan dan ratusan juta tahun, batu bara terbentuk.

Beginilah cara para ilmuwan melihat keseluruhan proses, berdasarkan metode studi modern.

Mungkin gambar ini masih akan diubah di masa depan, waktu akan memberi tahu. Sementara itu, kami hanya bisa mempercayainya atau menyuarakan beberapa asumsi kami. Tetapi untuk dianggap serius, mereka harus dibuktikan.

Tidak perlu mengetahui bagaimana batu bara terbentuk untuk menikmati semua kesenangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Tetapi untuk perkembangan umum ada baiknya membaca.

Video tentang kemunculan batu bara di Bumi

Dalam video ini, ahli geologi Leonid Yaroshin akan memberi tahu Anda bagaimana dan di mana batu bara terbentuk, bagaimana ditambang, dan di mana batu itu digunakan saat ini:

Stuart E. Nevins, MS.

Tumbuhan yang terakumulasi, dipadatkan, dan diproses membentuk batuan sedimen, yang disebut batubara. Batubara tidak hanya merupakan sumber nilai ekonomi yang besar, tetapi juga jenis yang memiliki daya tarik khusus bagi pelajar sejarah bumi. Terlepas dari kenyataan bahwa batubara membentuk kurang dari satu persen dari semua batuan sedimen di bumi, sangat penting untuk ahli geologi yang mempercayai Alkitab. Ini adalah batu bara yang memberi ahli geologi Kristen salah satu argumen geologis terkuat yang mendukung realitas Banjir Nuh global.

Dua teori telah diajukan untuk menjelaskan pembentukan batubara. Teori populer, yang dipegang oleh sebagian besar ahli geologi uniformitarian, adalah bahwa tanaman yang membentuk batubara terakumulasi di rawa-rawa air tawar besar atau rawa gambut selama ribuan tahun. Teori pertama ini, yang mengasumsikan pertumbuhan bahan tanaman di lokasi penemuannya, disebut teori asli .

Teori kedua menunjukkan bahwa lapisan batubara terakumulasi dari tanaman yang dengan cepat diangkut dari tempat lain dan disimpan dalam kondisi banjir. Teori kedua ini, yang menurutnya ada pergerakan sisa-sisa tumbuhan, disebut teori allochthonous .

fosil dalam batubara

Jenis-jenis fosil tumbuhan yang ditemukan dalam batubara jelas tidak mendukung teori asli. Pohon fosil lumut klub (misalnya, Lepidodendron dan Sigillaria) dan pakis raksasa (terutama Psaronius) karakteristik endapan batubara Pennsylvania mungkin memiliki toleransi ekologis terhadap kondisi rawa, sementara tumbuhan fosil lainnya di Cekungan Pennsylvania (misalnya, konifer Cordaite, ekor kuda raksasa musim dingin bencana, berbagai gymnospermae mirip pakis punah) sesuai dengan struktur dasarnya pasti lebih menyukai tanah yang dikeringkan dengan baik daripada rawa. Banyak peneliti percaya bahwa struktur anatomi fosil tumbuhan menunjukkan bahwa mereka tumbuh di iklim tropis atau subtropis (sebuah argumen yang dapat digunakan untuk melawan teori asli), karena rawa modern adalah yang paling luas dan memiliki akumulasi gambut terdalam di iklim yang lebih dingin. lintang yang lebih tinggi. Karena peningkatan daya evaporasi matahari, daerah tropis dan subtropis modern adalah yang termiskin di gambut.

Sering ditemukan di pojok fosil laut, seperti fosil ikan, moluska, dan brakiopoda (brachiopoda). Lapisan batubara ditemukan sebagai bola batubara, yang merupakan kumpulan bulat dari tanaman kusut dan sangat terawat, serta fosil hewan (termasuk hewan laut) yang terkait langsung dengan lapisan batubara ini. Annelida laut kecil, Spirorbis, umumnya ditemukan menempel pada pembangkit batubara di Eropa dan Amerika Utara yang berasal dari Zaman Karbon. Karena struktur anatomi fosil tumbuhan menunjukkan sedikit bukti bahwa mereka beradaptasi dengan rawa laut, keberadaan hewan laut bersama dengan tumbuhan non-laut menunjukkan bahwa pencampuran terjadi selama pergerakan, sehingga mendukung model teori allochthonous.

Di antara jenis fosil yang paling menakjubkan yang ditemukan di lapisan batu bara adalah batang pohon vertikal, yang tegak lurus dengan lapisan sering memotong puluhan kaki batu. Pohon tegak ini sering ditemukan di lapisan yang terkait dengan endapan batubara, dan dalam kasus yang jarang ditemukan di dalam batubara itu sendiri. Bagaimanapun, sedimen harus terakumulasi dengan cepat untuk menutupi pepohonan sebelum rusak dan tumbang.

Berapa lama waktu yang dibutuhkan lapisan batuan sedimen untuk terbentuk? Lihatlah pohon membatu setinggi sepuluh meter ini, salah satu dari ratusan yang ditemukan di tambang batu bara Cookeville, Tennessee, AS. Pohon ini dimulai di satu lapisan batubara, naik melalui banyak lapisan, dan akhirnya berakhir di lapisan batubara yang lain. Pikirkan tentang ini: apa yang akan terjadi pada puncak pohon dalam ribuan tahun yang dibutuhkan (menurut evolusi) untuk membentuk lapisan sedimen dan lapisan batu bara? Jelas, pembentukan lapisan sedimen dan lapisan batubara harus menjadi bencana (cepat) untuk mengubur pohon dalam posisi tegak sebelum membusuk dan tumbang. Seperti "pohon berdiri" ditemukan di banyak tempat di bumi dan pada tingkat yang berbeda.Meskipun ada bukti, periode waktu yang lama (diperlukan untuk evolusi) terjepit di antara lapisan, yang tidak ada bukti.

Orang mungkin mendapat kesan bahwa pohon-pohon ini berada dalam posisi pertumbuhan aslinya, tetapi beberapa bukti menunjukkan bahwa ini tidak terjadi sama sekali, dan bahkan sebaliknya. Beberapa pohon melintasi lapisan secara diagonal, dan beberapa ditemukan terbalik. Kadang-kadang pohon vertikal tampak telah berakar dalam posisi pertumbuhan berlapis-lapis yang benar-benar ditembus oleh pohon vertikal kedua. Batang pohon fosil yang berongga biasanya diisi dengan batuan sedimen yang berbeda dengan batuan di sekitarnya. Berlaku untuk contoh yang dijelaskan, logika menunjukkan pergerakan batang ini.

akar fosil

Fosil terpenting, yang terkait langsung dengan sengketa asal usul batu bara, adalah stigmaria- Fosil akar atau rimpang. Stigma itu paling sering ditemukan di lapisan yang terletak di bawah lapisan batu bara dan umumnya dikaitkan dengan pohon vertikal. Diyakini bahwa stigmaria, yang dipelajari 140 tahun yang lalu oleh Charles Lyell dan D.W. Dawson dalam urutan batubara Karbon di Nova Scotia, adalah bukti nyata bahwa tanaman tumbuh di lokasi ini.

Banyak ahli geologi modern terus bersikeras bahwa stigmaria adalah akar yang terbentuk di tempat ini, dan yang masuk ke tanah di bawah rawa batubara. Urutan batubara Nova Scotia baru-baru ini diperiksa ulang oleh H.A. Rupke, yang menemukan empat argumen yang mendukung asal alokthonous dari stigmaria diperoleh atas dasar studi endapan sedimen. Fosil yang ditemukan biasanya bersifat klastik dan jarang menempel pada batangnya, menunjukkan orientasi yang lebih disukai dari sumbu horizontalnya, yang tercipta sebagai akibat dari aksi arus. Selain itu, batangnya dipenuhi dengan sedimen yang tidak seperti batuan yang mengelilingi batangnya, dan sering ditemukan di banyak cakrawala di strata yang benar-benar ditembus oleh pohon vertikal. Penelitian Rupke menimbulkan keraguan serius pada penjelasan asli yang populer tentang strata lain di mana: stigmaria.

Cyclotheme

Batubara biasanya terjadi dalam urutan batuan sedimen yang disebut siklotema .diidealkan pennsylvania siklotema mungkin memiliki strata yang diendapkan dalam urutan menaik berikut: batupasir, serpih, batugamping, lempung di bawahnya, batu bara, serpih, batugamping, serpih. PADA siklotema khas, sebagai aturan, salah satu lapisan penyusunnya hilang. Di setiap situs siklotema setiap siklus pengendapan biasanya diulang puluhan kali, dengan setiap pengendapan bertumpu pada pengendapan sebelumnya. Di Illinois adalah lima puluh siklus yang disusun secara berurutan, dan lebih dari seratus siklus seperti itu terjadi di Virginia Barat.

Meskipun lapisan batubara yang merupakan bagian dari tipikal siklotema, biasanya cukup tipis (biasanya setebal satu inci hingga beberapa kaki) susunan lateral batubara memiliki dimensi yang luar biasa. Dalam salah satu studi stratigrafi baru-baru ini4, sebuah hubungan ditarik antara deposit batubara: Broken Arrow (Oklahoma), Crowberg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester number 2 (Illinois), Coal IIIa (Indiana), Schultztown (Western Kentucky) , Putri Nomor 6 (Kentucky Timur), dan Kittanning Bawah (Ohio dan Pennsylvania). Mereka semua membentuk satu, lapisan batu bara besar yang memanjang ratusan ribu kilometer persegi di Amerika Serikat bagian tengah dan timur. Tidak ada rawa modern yang memiliki luas yang bahkan sedikit mendekati ukuran deposit batubara Pennsylvania.

Jika model pembentukan batubara asli benar, maka keadaan yang sangat tidak biasa pasti terjadi. Seluruh wilayah, seringkali puluhan ribu kilometer persegi, harus secara bersamaan naik di atas permukaan laut agar rawa menumpuk, dan kemudian harus tenggelam agar dibanjiri oleh lautan. Jika hutan fosil naik terlalu tinggi di atas permukaan laut, rawa dan air antiseptiknya yang dibutuhkan untuk mengakumulasi gambut akan menguap begitu saja. Jika rawa diinvasi oleh laut selama akumulasi gambut, kondisi laut akan menghancurkan tanaman dan sedimen lainnya dan gambut tidak akan terendapkan. Kemudian, menurut model populer, pembentukan lapisan batubara tebal akan menunjukkan pemeliharaan keseimbangan yang luar biasa selama ribuan tahun antara tingkat akumulasi gambut dan kenaikan permukaan laut. Situasi ini tampaknya paling tidak mungkin, terutama jika kita ingat bahwa siklotema diulang dalam bagian vertikal ratusan kali atau bahkan lebih. Atau mungkin siklus ini paling baik dijelaskan sebagai akumulasi yang terjadi selama naik dan turunnya air banjir secara berurutan?

Serpih

Ketika datang ke cyclotheme, tanah liat yang mendasarinya adalah yang paling menarik. Tanah liat yang mendasarinya adalah lapisan lempung lunak yang tidak tersusun berlapis-lapis dan seringkali terletak di bawah lapisan batubara. Banyak ahli geologi percaya bahwa ini adalah tanah fosil tempat rawa ada. Kehadiran tanah liat yang mendasarinya, terutama ketika ditemukan di dalamnya stigmaria, sering diartikan sebagai cukup bukti asal asli tanaman pembentuk batubara.

Namun, sebuah studi baru-baru ini mempertanyakan interpretasi dari tanah liat yang mendasarinya sebagai tanah fosil. Tidak ada karakteristik tanah yang mirip dengan tanah modern yang ditemukan di tanah liat di bawahnya. Beberapa mineral yang ditemukan di tanah yang mendasarinya bukanlah jenis mineral yang seharusnya ditemukan di dalam tanah. Sebaliknya, lempung di bawahnya, pada umumnya, memiliki lapisan berirama (bahan granular yang lebih besar terletak di bagian paling bawah) dan tanda-tanda pembentukan serpihan lempung. Ini adalah karakteristik sederhana dari batuan sedimen yang akan terbentuk di setiap lapisan yang terakumulasi dalam air.

Banyak lapisan batubara tidak terletak di atas lempung di bawahnya, dan tidak ada tanda-tanda keberadaan tanah. Dalam beberapa kasus, lapisan batubara bertumpu pada granit, batu tulis, batu kapur, konglomerat, atau batuan lain yang tidak menyerupai tanah. Tanah liat lapisan bawah tanpa lapisan batubara di atasnya adalah umum, dan tanah liat lapisan bawah sering kali menutupi lapisan batubara. Tidak adanya tanah yang dapat dikenali di bawah lapisan batu bara menunjukkan bahwa tidak ada jenis vegetasi subur yang dapat tumbuh di sini dan mendukung gagasan bahwa tanaman pembentuk batu bara dipindahkan ke sini.

Struktur batubara

Studi tentang struktur mikroskopis dan struktur gambut dan batubara membantu untuk memahami asal usul batubara. A.D. Cohen memprakarsai studi struktural komparatif gambut asli modern yang terbentuk dari pohon bakau dan gambut pesisir allochthonous modern yang langka dari Florida selatan. Sebagian besar gambut asli mengandung fragmen tanaman yang memiliki orientasi tidak teratur dengan matriks dominan bahan yang lebih halus, sedangkan gambut allochthonous memiliki orientasi yang dibentuk oleh aliran air dengan sumbu memanjang fragmen tanaman, yang biasanya terletak sejajar dengan permukaan pantai dengan tidak adanya karakteristik material yang lebih halus.matriks. Puing-puing tanaman yang tersortir buruk di gambut asli memiliki struktur yang besar karena massa akar yang saling terkait, sedangkan gambut asli memiliki lapisan mikro yang khas karena tidak adanya akar yang tumbuh ke dalam.

Dalam melakukan penelitian ini, Cohen mencatat: "Dalam studi tentang gambut allochthonous, satu fitur terungkap, yaitu bahwa bagian vertikal dari bahan ini, dibuat menggunakan mikrotom, lebih mirip bagian tipis batubara daripada sampel asli yang dipelajari". Cohen menarik perhatian pada fakta bahwa karakteristik gambut asli ini (orientasi fragmen memanjang, struktur granular terurut dengan keseluruhan kekurangan matriks yang lebih halus, lapisan mikro tanpa struktur akar terjerat) juga merupakan karakteristik batubara dari periode Karbon!

Benjolan di batubara

Salah satu fitur eksternal yang paling mengesankan dari batubara adalah keberadaan blok besar di dalamnya. Selama lebih dari seratus tahun, balok-balok besar ini telah ditemukan di lapisan batubara di seluruh dunia. P.H. Price melakukan penelitian di mana ia mempelajari blok besar deposit batubara Sewell, yang terletak di West Virginia. Berat rata-rata 40 bongkahan batu yang dikumpulkan adalah 12 pon, dan bongkahan batu terbesar memiliki berat 161 pon. Banyak batu bulat adalah batuan vulkanik atau metamorf, tidak seperti semua singkapan batuan lainnya di West Virginia. Price menduga bahwa batu-batu besar itu bisa saja meliuk-liuk di akar pohon dan diangkut ke sini dari jauh. Dengan demikian, keberadaan blok besar di batubara mendukung model allochthonous.

penggabungan

Perselisihan mengenai sifat proses pengubahan gambut menjadi batubara telah berlangsung selama bertahun-tahun. Salah satu teori yang ada menunjukkan bahwa itu adalah waktu merupakan faktor utama dalam proses coalification. Namun, teori ini tidak disukai karena ditemukan bahwa tidak ada peningkatan sistematis dalam tahap metamorfik batubara dari waktu ke waktu. Ada beberapa ketidakkonsistenan yang nyata: lignit, yang merupakan tahap metamorfisme terendah, terjadi di beberapa lapisan pembawa batubara tertua, sedangkan antrasit, yang mewakili tingkat metamorfisme batubara tertinggi, terjadi pada lapisan yang lebih muda.

Teori kedua mengenai proses pengubahan gambut menjadi batubara mengemukakan bahwa faktor utama dalam proses metamorfosis batubara adalah tekanan. Namun, teori ini dibantah oleh banyak contoh geologi di mana tahap metamorfisme batubara tidak meningkat pada lapisan yang sangat terdeformasi dan terlipat. Selain itu, eksperimen laboratorium menunjukkan bahwa peningkatan tekanan sebenarnya dapat pelan - pelan konversi kimia gambut menjadi batubara.

Teori ketiga (sejauh ini yang paling populer) menunjukkan bahwa faktor terpenting dalam proses metamorfosis batubara adalah suhu. Contoh geologis (intrusi vulkanik di lapisan batubara dan kebakaran bawah tanah di tambang) menunjukkan bahwa suhu tinggi dapat menyebabkan coalification. Eksperimen laboratorium juga cukup berhasil dalam mengkonfirmasi teori ini. Dalam satu percobaan, menggunakan proses pemanasan cepat, zat seperti antrasit terbentuk hanya dalam beberapa menit, dengan sebagian besar panas dihasilkan sebagai hasil transformasi bahan selulosa. Jadi, metamorfosis batu bara tidak memerlukan jutaan tahun paparan panas dan tekanan - ia dapat terbentuk sebagai hasil dari pemanasan yang cepat.

Kesimpulan

Kita melihat bahwa banyak bukti pendukung yang sangat mendukung teori allochthonous dan menegaskan akumulasi beberapa lapisan batubara selama Air Bah Nuh. Pohon fosil tegak di dalam lapisan batu bara konfirmasi akumulasi cepat sisa tanaman. Hewan laut dan tumbuhan darat (bukannya tumbuh dan hidup di rawa) yang ditemukan di batu bara menyiratkan pergerakan mereka. Struktur mikro dari banyak lapisan batubara memiliki orientasi partikel yang spesifik, struktur butir yang terurut, dan lapisan mikro, yang mengindikasikan pergerakan (bukan pertumbuhan in situ) bahan tanaman. Balok-balok besar yang ada dalam batubara menunjukkan proses pergerakan. Tidak adanya tanah di bawah banyak lapisan batu bara menegaskan fakta bahwa tanaman pembentuk batu bara mengapung mengikuti arus. Arang telah terbukti membentuk porsi yang sistematis dan khas siklotema, yang jelas, seperti batuan lainnya, diendapkan oleh air. Eksperimen untuk mempelajari perubahan bahan tanaman menunjukkan bahwa antrasit seperti batu bara tidak memerlukan jutaan tahun untuk terbentuk - ia dapat terbentuk dengan cepat di bawah pengaruh panas.

Tautan

*Profesor Geologi dan Arkeologi, Christian Heritage College, El Cajon, California.

Batubara adalah batuan sedimen yang terbentuk di lapisan bumi. Batubara adalah bahan bakar yang sangat baik. Diyakini bahwa ini adalah jenis bahan bakar paling kuno yang digunakan oleh nenek moyang kita yang jauh.

Bagaimana batu bara terbentuk

Untuk pembentukan batubara, sejumlah besar materi tanaman dibutuhkan. Dan ada baiknya jika tanaman menumpuk di satu tempat dan tidak sempat terurai sempurna. Tempat yang ideal untuk ini adalah rawa-rawa. Air di dalamnya miskin oksigen, yang mencegah aktivitas vital bakteri.

Massa vegetasi terakumulasi di rawa-rawa. Tidak punya waktu untuk benar-benar membusuk, itu dikompresi oleh endapan tanah berikut. Ini adalah bagaimana gambut diperoleh - bahan sumber batu bara. Lapisan tanah berikutnya, seolah-olah, menutup gambut di tanah. Akibatnya, itu benar-benar kehilangan akses ke oksigen dan air dan berubah menjadi lapisan batubara. Proses ini panjang. Jadi, sebagian besar cadangan batu bara modern terbentuk di era Paleozoikum, yaitu lebih dari 300 juta tahun yang lalu.

Karakteristik dan jenis batubara

(Batubara coklat)

Komposisi kimia batubara tergantung pada umurnya.

Spesies termuda adalah batubara coklat. Itu terletak di kedalaman sekitar 1 km. Masih banyak air di dalamnya - sekitar 43%. Mengandung sejumlah besar zat yang mudah menguap. Ini menyala dan terbakar dengan baik, tetapi memberikan sedikit panas.

Batubara keras adalah semacam "menengah" dalam klasifikasi ini. Itu terjadi pada kedalaman hingga 3 km. Karena tekanan lapisan atas lebih besar, kandungan air dalam batubara kurang - sekitar 12%, zat yang mudah menguap - hingga 32%, tetapi karbon mengandung dari 75% hingga 95%. Ini juga sangat mudah terbakar, tetapi terbakar lebih baik. Dan karena sedikit kelembaban, itu memberi lebih banyak panas.

Antrasit adalah ras yang lebih tua. Itu terjadi pada kedalaman sekitar 5 km. Ini memiliki lebih banyak karbon dan hampir tidak ada kelembaban. Antrasit adalah bahan bakar padat, menyala dengan buruk, tetapi panas spesifik pembakaran adalah yang tertinggi - hingga 7400 kkal / kg.

(Batubara antrasit)

Namun, antrasit bukanlah tahap akhir dalam transformasi bahan organik. Saat terkena kondisi yang lebih keras, batubara berubah menjadi shuntite. Pada suhu yang lebih tinggi, grafit diperoleh. Dan ketika mengalami tekanan sangat tinggi, batu bara berubah menjadi berlian. Semua zat ini - dari tumbuhan hingga berlian - terbuat dari karbon, hanya struktur molekulnya yang berbeda.

Selain "bahan" utama, komposisi batu bara sering kali mencakup berbagai "batuan". Ini adalah kotoran yang tidak terbakar, tetapi membentuk terak. Terkandung dalam batubara dan belerang, dan kandungannya ditentukan oleh tempat pembentukan batubara. Ketika dibakar, ia bereaksi dengan oksigen dan membentuk asam sulfat. Semakin sedikit pengotor dalam komposisi batubara, semakin tinggi nilainya.

Deposit batubara

Tempat terjadinya batubara disebut cekungan batubara. Lebih dari 3,6 ribu cekungan batubara dikenal di dunia. Wilayah mereka menempati sekitar 15% dari luas daratan bumi. Persentase deposit cadangan batubara dunia terbesar di Amerika Serikat - 23% Di tempat kedua - Rusia, 13%. Cina menutup tiga besar negara terkemuka - 11%. Deposit batubara terbesar di dunia terletak di Amerika Serikat. Ini adalah cekungan batubara Appalachian, yang cadangannya melebihi 1600 miliar ton.

Di Rusia, cekungan batu bara terbesar adalah Kuznetsk, di wilayah Kemerovo. Cadangan Kuzbass berjumlah 640 miliar ton.

Pengembangan simpanan di Yakutia (Elginskoye) dan di Tyva (Elegestskoye) cukup menjanjikan.

Pertambangan batubara

Tergantung pada kedalaman batubara, baik metode penambangan tertutup atau terbuka digunakan.

Metode penambangan tertutup atau bawah tanah. Untuk metode ini, poros tambang dan adit dibangun. Poros tambang dibangun jika kedalaman batubara adalah 45 meter atau lebih. Terowongan horizontal mengarah darinya - adit.

Ada 2 sistem penambangan tertutup: penambangan ruangan dan pilar dan penambangan longwall. Sistem pertama kurang ekonomis. Ini hanya digunakan dalam kasus di mana lapisan yang ditemukan tebal. Sistem kedua jauh lebih aman dan praktis. Ini memungkinkan Anda mengekstraksi hingga 80% batuan dan mengirimkan batubara secara merata ke permukaan.

Metode terbuka digunakan ketika batubara dangkal. Pertama-tama, analisis kekerasan tanah dilakukan, tingkat pelapukan tanah dan pelapisan lapisan penutup dipastikan. Jika tanah di atas lapisan batubara lunak, penggunaan buldoser dan pencakar sudah cukup. Jika lapisan atas tebal, maka ekskavator dan dragline didatangkan. Lapisan tebal batuan keras yang terletak di atas batu bara diledakkan.

penggunaan batubara

Area penggunaan batubara sangat besar.

Sulfur, vanadium, germanium, seng, dan timbal diekstraksi dari batu bara.

Batubara sendiri merupakan bahan bakar yang sangat baik.

Ini digunakan dalam metalurgi untuk peleburan besi, dalam produksi besi, baja.

Abu yang diperoleh setelah pembakaran batubara digunakan dalam produksi bahan bangunan.

Dari batubara, setelah pemrosesan khusus, benzena dan xilena diperoleh, yang digunakan dalam produksi pernis, cat, pelarut, dan linoleum.

Dengan mencairkan batubara, bahan bakar cair kelas satu diperoleh.

Batubara merupakan bahan baku pembuatan grafit. Serta naftalena dan sejumlah senyawa aromatik lainnya.

Sebagai hasil dari pengolahan kimia batubara, lebih dari 400 jenis produk industri saat ini diperoleh.

Batubara, seperti minyak dan gas, adalah bahan organik yang telah terurai secara perlahan oleh proses biologis dan geologis. Dasar pembentukan batubara adalah sisa-sisa tumbuhan. Tergantung pada tingkat transformasi dan jumlah spesifik karbon dalam batubara, empat jenisnya dibedakan: batubara coklat (lignit), batubara keras, antrasit, dan grafit. Di negara-negara Barat, ada klasifikasi yang sedikit berbeda - masing-masing lignit, batubara sub-bituminus, batubara bitumen, antrasit dan grafit.

Antrasit

Antrasit- yang paling menghangat pada asalnya dari batubara fosil, batubara dengan tingkat batubara tertinggi. Hal ini ditandai dengan kepadatan tinggi dan gloss. Mengandung 95% karbon. Ini digunakan sebagai bahan bakar berkalori tinggi padat (nilai kalori 6800-8350 kkal/kg). Mereka memiliki nilai kalori tertinggi, tetapi menyala dengan buruk. Mereka terbentuk dari batubara dengan peningkatan tekanan dan suhu pada kedalaman sekitar 6 kilometer.

Batu bara

Batu bara- batuan sedimen, yang merupakan produk dekomposisi mendalam dari sisa-sisa tanaman (pakis pohon, ekor kuda dan lumut klub, serta gymnospermae pertama). Menurut komposisi kimianya, batubara adalah campuran senyawa aromatik polisiklik molekul tinggi dengan fraksi massa karbon yang tinggi, serta air dan zat volatil dengan sejumlah kecil pengotor mineral, yang membentuk abu ketika batubara dibakar. Batubara fosil berbeda satu sama lain dalam rasio komponennya, yang menentukan panas pembakarannya. Sejumlah senyawa organik penyusun batubara memiliki sifat karsinogenik.

Batubara coklat- Batubara fosil padat yang terbentuk dari gambut, mengandung karbon 65-70%, berwarna coklat, batubara fosil termuda. Ini digunakan sebagai bahan bakar lokal, serta bahan baku kimia. Mereka mengandung banyak air (43%) dan karena itu memiliki nilai kalori yang rendah. Selain itu, mereka mengandung sejumlah besar zat yang mudah menguap (hingga 50%). Mereka terbentuk dari residu organik mati di bawah tekanan beban dan di bawah pengaruh suhu tinggi pada kedalaman sekitar 1 kilometer.

Pertambangan batubara

Metode penambangan batubara tergantung pada kedalaman kemunculannya. Pengembangan dilakukan dengan metode terbuka di tambang batubara, jika kedalaman lapisan batubara tidak melebihi 100 meter. Ada juga kasus yang sering terjadi ketika, dengan pendalaman lubang batubara yang terus meningkat, lebih menguntungkan untuk mengembangkan deposit batubara dengan metode bawah tanah. Tambang digunakan untuk mengekstraksi batubara dari kedalaman yang sangat dalam. Tambang terdalam di Federasi Rusia mengekstraksi batu bara dari ketinggian lebih dari 1200 meter.

Seiring dengan batubara, deposit yang mengandung batubara mengandung banyak jenis georesources yang memiliki kepentingan konsumen. Ini termasuk batuan induk sebagai bahan baku untuk industri konstruksi, air tanah, metana lapisan batubara, elemen langka dan jejak, termasuk logam berharga dan senyawanya. Misalnya, beberapa batu bara diperkaya dengan germanium.