Uhlie- ide o pevný, vyčerpateľný, neobnoviteľný minerál, ktorý človek využíva na získavanie tepla spaľovaním. Podľa klasifikácie patrí medzi sedimentárne horniny.

Čo to je?

Uhlie ako zdroj energie začali ľudia využívať už v staroveku spolu s palivovým drevom. „Horľavý kameň“ sa našiel na povrchu zeme, neskôr sa pod ním cielene ťažil.

Uhlie sa na Zemi objavilo asi pred 300 – 350 miliónmi rokov, keď v pravekých močiaroch prekvitali stromovité paprade a prvý nahosemenné rastliny. Obrovské kmene padali do vody a postupne vytvárali hrubé vrstvy nerozloženého organickej hmoty. Drevo s obmedzeným prístupom kyslíka nehnilo, ale postupne sa pod jeho váhou prepadalo hlbšie a hlbšie. Postupom času v dôsledku posunu vrstiev zemská kôra, tieto vrstvy klesli do značnej hĺbky a tam vplyvom veľkého tlaku a zvýšenej teploty došlo ku kvalitatívnej premene dreva na uhlie.

Druhy uhlia

dnes vyťažené rôzne druhy uhlia.

• Antracit je najtvrdší druh s veľkou hĺbkou a maximálnou teplotou spaľovania.
• Čierne uhlie - veľa odrôd ťažených v baniach a otvorená cesta. Je široko používaný v mnohých oblastiach ľudskej činnosti.
• Hnedé uhlie – vzniklo zo zvyškov rašeliny, najmladšieho druhu uhlia. Má najviac nízka teplota spaľovanie.

Všetky druhy uhlia ležia vo vrstvách a ich umiestnenie sa nazýva uhoľné panvy.

Ťažba uhlia

Najprv sa uhlie jednoducho zbieralo na miestach, kde sa sloj dostával na povrch. Mohlo k tomu dôjsť v dôsledku posunu vrstiev zemskej kôry.

Často po kolapsoch v vysočiny takéto východy z ložiska boli odkryté a ľudia dostali možnosť dostať sa ku kúskom „horľavého kameňa“.

Neskôr, keď sa objavila primitívna technológia, sa uhlie začalo rozvíjať otvoreným spôsobom. Niektoré uhoľné bane sa ponorili do hĺbky viac ako 300 metrov.

Dnes vďaka komplexu moderná technológia, ľudia zostupujú pod zem do baní, hlbokých viac ako kilometer. Z týchto horizontov sa ťaží najkvalitnejšie a najhodnotnejšie uhlie.

Kde sa používa uhlie?

Na výrobu tepla možno použiť všetky druhy uhlia. Pri spaľovaní uvoľňuje oveľa viac, ako sa dá získať z dreva alebo iných pevných palív. Najhorúcejšie druhy uhlia sa používajú v metalurgii, kde sú potrebné vysoké teploty.

Okrem toho je uhlie cennou surovinou pre chemický priemysel. Extrahuje sa z neho veľa potrebných a užitočných látok.

Ak by vám bola táto správa užitočná, rád vás uvidím

Už takmer 200 rokov ľudstvo využíva zásoby, ktoré sa tvorili stovky miliónov rokov. Takéto plytvanie nás jedného dňa privedie ku kolapsu a energetickej kríze, kým sa nezačneme lepšie starať o svoje zdroje. Pre lepšie pochopenie by stálo za to vedieť, ako uhlie vznikalo a koľko rokov vydržia overené zásoby.

Potreba energie

Všetky odvetvia potrebujú stály zdroj energie:

• Pri spaľovaní uhľovodíkov sa uvoľňuje energia. V tomto smere sú ropa a plyn nenahraditeľné zdroje.
• Je možné získať správne množstvo energie vďaka jadrové elektrárne. Štiepenie atómu je sľubným odvetvím, no niekoľko katastrof túto možnosť na dlhý čas zatlačilo do úzadia.
• vietor, slnko a dokonca vodné prúdy môže poskytnúť elektrinu. So správnym prístupom k problematike a výstavbe moderných štruktúr.

Niektoré nové a perspektívne odvetvia súčasnosti takmer nikdy sa nevyvíjajú a ľudstvo je nútené naďalej spaľovať uhlie, dymiť oblohu a prijímať omrvinky energie. Tento stav je výhodný pre veľké korporácie, ktoré dostávajú obrovské príjmy z predaja horľavých palív.

Snáď sa v najbližších desaťročiach situácia aspoň trochu zmení a perspektívne projekty, čiastočne alternatívy energiu, dá“ zelené svetlo". Zatiaľ možno len dúfať v obozretnosť veľkých investorov, ktorí budú preferovať sporenie z energetická kríza nabudúce.

Odkiaľ sa vzalo uhlie?

Čo sa týka tvorby uhlia, tam je akceptovaná vedecká teória:

1. Niekde pred 300-400 miliónmi rokov rástlo na Zemi oveľa viac organickej hmoty. Ide o rastliny, obrovské zelené rastliny.
2. Ako všetko živé, aj rastliny zomreli. Baktérie sa v tomto štádiu nedokázali vyrovnať s úlohou úplný rozklad títo obri.
3. Pri absencii prístupu kyslíka sa vytvorili celé vrstvy stlačených a hnijúcich papradí.
4. V priebehu miliónov rokov sa menili epochy, navrch sa vrstvili ďalšie útvary, pôvodná vrstva ležala čoraz hlbšie.

Existuje názor, že postupne sa všetka táto látka premenila na rašelinu, ktorá sa neskôr zmenila na uhlie. Podobné premeny prebiehajú alebo ešte stále môžu prebiehať s teoretický bod vízie. Ale len v prítomnosti už vytvorenej rašeliny už na Zemi nie je dostatočný počet rastlín na tvorbu nových vrstiev. Nie to obdobie, nie tie klimatické podmienky.

Stojí za zmienku, že hlasitosť sa dramaticky zmenila.. Straty len pri prechode z rašeliny na uhlie sú 90% a stále nie je známe, aký bol počiatočný objem odumretých rastlín.

Vlastnosti čierneho uhlia

Všetky vlastnosti uhlia možno rozdeliť na významné pre prírodu a pre človeka:

Ale predsa len, hlavná a pre nás najzaujímavejšia je skutočnosť, že pri spaľovaní uhlia sa uvoľňuje dostatočné množstvo energie. Približne 75 % toho, čo možno získať spaľovaním rovnakého objemu oleja.

Obrancov prírody znepokojuje úplne iná vlastnosť - schopnosť uvoľňovať oxid uhličitý pri spaľovaní . Spálite kilogram uhlia a získate takmer 3 kg emisií oxid uhličitý v atmosfére. Celosvetový objem spotreby sa už odhaduje na miliardy ton nerastných surovín, takže čísla nie sú vôbec vtipné.

Ťažba uhlia

V niektorých krajinách sú uhoľné bane už dávno zatvorené:

• Nízka ziskovosť. Dnes je oveľa výnosnejšie čerpať a predávať ropu a plyn. Menšie náklady, menšie možné následky.
• Vysoké riziko nehôd. Banské katastrofy nie sú nezvyčajné modernom svete aj keď sú prijaté všetky preventívne opatrenia.
• Takmer kompletné vývoj existujúcich rezerv. Ak krajina začala ťažiť už v predminulom storočí a stále sa „živila“ z jednej uhoľnej panvy, v našich časoch by sa od nej veľa očakávať nemalo.
• Dostupnosť alternatívy. Je to o nielen čo sa týka ropy a zemného plynu, svoje miesto zaujala aj jadrová energia. Zavádzajú sa solárne panely, veterné mlyny, vodné elektrárne. Proces je pomalý, ale nevyhnutný.

Niekto je však stále nútený zostúpiť do bane:

1. Ťažba prebieha spravidla v hĺbke do 1 km.
2. Najlacnejším spôsobom je ťažba uhlia nie hlbšie ako 100 m, v takom prípade sa to dá urobiť otvorenou metódou.
3. Do čelby neustále klesajú šichty baníkov vybavených náradím a respirátormi.
4. Role manuálna práca výrazne znížili, väčšinu práce vykonávajú mechanizmy.
5. Napriek tomu baníkom neustále hrozí, že budú pochovaní pod troskami a pochovaní v provizórnom spoločnom hrobe.
6. Neustále vystavenie prachu spôsobuje problémy s dýchacími cestami. Pneumokoniózaúradne uznaná ako choroba z povolania.

Do tej miery takáto práca je kompenzovaná solídnymi platmi a predčasný dôchodok.

Ako vzniklo uhlie?

Vytvorenie uhlia trvalo stovky miliónov rokov.

Takto prebiehal proces jeho formovania na Zemi:

• Masívne šľachtené rastliny na povrchu, kvôli priaznivým klimatickým podmienkam.
• Postupne umierali a mikroorganizmy nestihli zvyšky úplne spracovať.
• Organická hmota vytvorila celú vrstvu. V niektorých oblastiach nebol prístup ku kyslíku, najmä v bažinatých oblastiach.
• V anaeróbnych podmienkach sa na procesoch hniloby naďalej podieľali špecifické mikroorganizmy.
• Na vrch sa navrstvili nové vrstvy, čím sa zvýšil tlak.
• Vďaka organický základ s veľká kvantita uhlík, rozpad, konštantný tlak a stovky miliónov rokov prebiehala tvorba uhlia.

Takto vidia celý proces vedci na základe moderné metódyštúdium.

Možno sa tento obrázok v budúcnosti ešte upraví, čas ukáže. Medzitým jej môžeme len veriť alebo vysloviť niektoré z našich domnienok. Aby sa však brali vážne, musia sa dokázať.

Nie je potrebné vedieť, ako uhlie vzniklo, aby ste si mohli vychutnať všetky pôžitky vedecko-technický pokrok. Ale pre všeobecný rozvoj oplatí sa pozrieť.

Video o výskyte uhlia na Zemi

V tomto videu vám geológ Leonid Yaroshin povie, ako a kde uhlie vznikalo, ako sa ťaží a kde sa v súčasnosti používa:

Stuart E. Nevins, čs.

Nahromadené, zhutnené a spracované rastliny tvoria sedimentárnu horninu, ktorá sa nazýva uhlie. Uhlie nie je len zdrojom obrovského ekonomický význam, ale aj plemeno, ktoré má osobitnú príťažlivosť pre študenta, ktorý študuje históriu Zeme. Napriek tomu, že uhlie tvorí menej ako jedno percento všetkých sedimentárnych hornín na Zemi, má veľkú hodnotu pre geológov, ktorí dôverujú Biblii. Je to uhlie, ktoré dáva kresťanský geológ jeden z najsilnejších geologických argumentov v prospech reality globálnej Noemovej potopy.

Na vysvetlenie vzniku uhlia boli navrhnuté dve teórie. Populárna teória Teória, ktorú zastáva väčšina uniformitariánskych geológov, je taká, že rastliny, ktoré tvoria uhlie, sa nahromadili v obrovských sladkovodných močiaroch alebo rašeliniskách počas mnohých tisícročí. Táto prvá teória, ktorá predpokladá rast rastlinného materiálu v mieste jeho objavu, sa nazýva autochtónna teória .

Druhá teória naznačuje, že uhoľné sloje sa nahromadili z rastlín, ktoré boli rýchlo prepravené z iných miest a uložené v podmienkach záplav. Táto druhá teória, podľa ktorej došlo k pohybu rastlinných zvyškov, sa nazýva alochtónna teória .

fosílie v uhlí

Typy fosílnych rastlín, ktoré sa nachádzajú v uhlí, sú samozrejme nepodporujú autochtónnu teóriu. Fosílne stromy palicových machov (napr. Lepidodendron a Sigillaria) a obrovské paprade (najmä Psaronius) charakteristické pre ložiská uhlia v Pensylvánii mohli mať určitú ekologickú toleranciu voči bažinatým podmienkam, zatiaľ čo iné fosílne rastliny v pensylvánskej panve (napr. ihličnatý strom Cordaites, zimuje praslička roľná Calamites, rôzne vyhynuté papraďovité nahosemenné rastliny) v súlade so svojou základnou štruktúrou museli uprednostňovať skôr dobre vysušené pôdy ako močiare. Mnoho výskumníkov tomu verí anatomická štruktúra fosílne rastliny naznačujú, že rástli v tropickom alebo subtropickom podnebí (argument, ktorý možno použiť proti autochtónnej teórii), pretože moderné močiare sú najrozsiahlejšie a majú najhlbšiu akumuláciu rašeliny v chladnejšom prostredí. klimatické podmienky viac vysokých zemepisných šírkach. Vďaka zvýšenej odparovacej sile slnka sú moderné tropické a subtropické oblasti najchudobnejšie na rašelinu.

Často sa nachádza v rohu morské fosílie ako sú fosílne ryby, mäkkýše a ramenonožce (brachiopody). Zistilo sa, že uhoľné sloje sú guľôčky uhlia, čo sú zaoblené masy pokrčených a neuveriteľne dobre zachovaných rastlín, ako aj fosílnych živočíchov (vrátane morských živočíchov), ktoré priamo súvisia s týmito uhoľnými slojmi. malý námorný prstencový červ Spiorbis sa vo všeobecnosti nachádza pripojený k európskym uhoľným rastlinám a Severná Amerika ktoré patria do obdobia karbónu. Keďže anatomická štruktúra fosílnych rastlín ukazuje len málo dôkazov o tom, že boli prispôsobené morským močiarom, výskyt morských živočíchov spolu s nemorskými rastlinami naznačuje, že k miešaniu dochádzalo počas pohybu, čo podporuje model alochtónnej teórie.

Medzi najúžasnejšie typy fosílií, ktoré sa nachádzajú v uhoľných vrstvách, patria vertikálne kmene stromov, ktoré sú kolmé na podstielku často pretínajú desiatky stôp skaly. Tieto vertikálne stromy sa často nachádzajú v slojoch, ktoré sú spojené s ložiskami uhlia a v zriedkavé prípady nachádzajú sa v samotnom rohu. V každom prípade sa usadenina musí rýchlo nahromadiť, aby zakryla stromy skôr, ako sa zhoršia a spadnú.

Ako dlho trvá, kým sa vytvoria vrstvy sedimentárnych hornín? Pozrite sa na tento desaťmetrový skamenený strom, jeden zo stoviek objavených v uhoľných baniach v Cookeville, Tennessee, USA. Tento strom začína v jednej uhoľnej vrstve, prechádza cez početné vrstvy a nakoniec končí v inej uhoľnej sloji. Zamyslite sa nad týmto: čo by sa stalo top strom po tisíce rokov potrebný (podľa evolúcie) na vznik sedimentárnych vrstiev a uhoľných slojov? Je zrejmé, že vytváranie sedimentárnych vrstiev a slojov uhlia muselo byť katastrofálne (rýchle), aby sa strom pochoval vo vzpriamenej polohe skôr, ako zhnije a spadne. Takéto „stojace stromy“ sa nachádzajú na mnohých miestach na Zemi a na rôznych úrovniach.Napriek dôkazom sú medzi vrstvami vtesnané dlhé časové úseky (potrebné pre evolúciu), pre ktoré neexistujú žiadne dôkazy.

Niekto by mohol nadobudnúť dojem, že tieto stromy sú vo svojej pôvodnej rastovej polohe, ale niektoré dôkazy naznačujú, že to tak vôbec nie je, ba naopak. Niektoré stromy pretínajú vrstvy diagonálne a niektoré sa nachádzajú hore nohami. Niekedy sa zdá, že vertikálne stromy sa zakorenili v rastovej polohe vo vrstvách, ktoré sú úplne preniknuté druhým vertikálnym stromom. Duté kmene fosílnych stromov sú spravidla vyplnené sedimentárnymi horninami, ktoré sa líšia od blízkych susedných. skaly. Aplikovateľné na opísané príklady, logika naznačuje pohyb týchto kmeňov.

fosílne korene

Najdôležitejšia fosília, ktorá má priamy vzťah k sporom o pôvode uhlia, je stigma- Fosílny koreň alebo podzemok. Stigmaria najčastejšie sa vyskytuje v slojoch, ktoré ležia pod uhoľnými slojami a vo všeobecnosti sa spája s vertikálnymi stromami. Verilo sa tomu stigma, ktorú pred 140 rokmi študovali Charles Lyell a D.W. Dawson v karbónskej uhoľnej sekvencii v Nové Škótsko, je jednoznačným dôkazom toho, že rastlina rástla práve na tomto mieste.

Mnohí moderní geológovia naďalej trvajú na tom, že stigmária je koreň, ktorý sa vytvoril na tomto mieste a ktorý prechádza do pôdy pod uhoľným močiarom. Sekvenciu uhlia v Novom Škótsku nedávno znovu preskúmal H.A. Rupke, ktorý našiel štyri argumenty v prospech alochtónny pôvod stigiem získané na základe štúdia sedimentárnych ložísk. Nájdená fosília je zvyčajne detritická a zriedka pripojená k trupu - to naznačuje jej preferovanú orientáciu horizontálna os, ktorý vznikol v dôsledku pôsobenia prúdu. Okrem toho je kmeň vyplnený sedimentom, ktorý je na rozdiel od horniny obklopujúcej kmeň, a často sa nachádza v mnohých horizontoch vo vrstvách, ktoré sú úplne prerazené vertikálnymi stromami. Rupkeho výskum vrhal vážne pochybnosti na populárne autochtónne vysvetlenie iných vrstiev, v ktorých stigma.

Cyklotémy

Uhlie sa zvyčajne vyskytuje v slede sedimentárnych hornín tzv cyklotéma .idealizované Pennsylvánia cyklotéma môžu mať vrstvy uložené v tomto vzostupnom poradí: pieskovec, bridlica, vápenec, podložná hlina, uhlie, bridlica, vápenec, bridlica. AT typická cyklotéma spravidla chýba jedna zo základných vrstiev. Na každom mieste cyklotémy každý cyklus nanášania sa zvyčajne opakuje desiatky krát, pričom každé nanášanie spočíva na predchádzajúcom nanášaní. V Illinois je päťdesiat sekvenčne usporiadaných cyklov a v Západnej Virgínii sa vyskytuje viac ako sto takýchto cyklov.

Hoci uhoľná sloj, ktorá tvorí súčasť typ cyklotémy, zvyčajne dosť tenké (zvyčajne hrubé jeden palec až niekoľko stôp) bočné usporiadanie uhlia má neskutočné rozmery. V jednej z nedávnych stratigrafických štúdií4 bol nakreslený vzťah medzi ložiskami uhlia: Broken Arrow (Oklahoma), Crowberg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester číslo 2 (Illinois), Coal IIIa (Indiana), Schultztown (západné Kentucky) , Princezná číslo 6 (východné Kentucky) a Lower Kittanning (Ohio a Pensylvánia). Všetky tvoria jednu obrovskú uhoľnú sloj, ktorá sa rozprestiera státisíce kilometrov štvorcových v strednej a východnej časti USA. Žiadna moderná bažina nemá rozlohu, ktorá by sa čo i len trochu blížila veľkosti pennsylvánskych uhoľných ložísk.

Ak je autochtónny model tvorby uhlia správny, museli zavládnuť veľmi neobvyklé okolnosti. Celá oblasť, často desiatky tisíc kilometrov štvorcových, by musela súčasne vystúpiť nad hladinu mora, aby sa močiar nahromadil, a následne by sa musel potopiť, aby ho zaplavil oceán. Ak by sa fosílne lesy dostali príliš vysoko nad hladinu mora, močiar a jeho antiseptická voda potrebná na akumuláciu rašeliny by sa jednoducho vyparili. Ak by pri hromadení rašeliny došlo k invázii do močiara morom, morské podmienky by zničili rastliny a iné sedimenty a rašelina by sa neukladala. Potom by podľa populárneho modelu tvorba hrubej uhoľnej sloj naznačovala udržiavanie neuveriteľnej rovnováhy medzi rýchlosťou hromadenia rašeliny a stúpaním hladiny mora počas mnohých tisícok rokov. Táto situácia sa javí ako nanajvýš nepravdepodobná, najmä ak si uvedomíme, že cyklotéma sa vo vertikálnom úseku opakuje stokrát alebo aj viackrát. Alebo možno tieto cykly možno najlepšie vysvetliť ako akumuláciu, ku ktorej došlo počas postupného stúpania a ústupu povodňových vôd?

bridlica

Pokiaľ ide o cyklotému, najzaujímavejšia je podkladová hlina. Podkladová hlina je mäkká vrstva hliny, ktorá nie je usporiadaná vo vrstvách a často leží pod uhoľnou slojou. Mnohí geológovia sa domnievajú, že ide o fosílnu pôdu, na ktorej existoval močiar. Prítomnosť podkladovej hliny, najmä ak sa v nej nachádza stigma, často interpretovaný ako dostatok dôkazov autochtónny pôvod uhoľných rastlín.

Nedávna štúdia však spochybnila interpretáciu podkladovej hliny ako fosílna pôda. V podložnej hline sa nenašli žiadne pôdne charakteristiky, ktoré by boli podobné charakteristikám modernej pôdy. Niektoré minerály nachádzajúce sa v podložnej pôde nie sú typmi minerálov, ktoré by sa v pôde mali nachádzať. Naopak, podložné íly majú spravidla rytmické vrstvenie (väčší zrnitý materiál sa nachádza na samom dne) a známky tvorby ílovitých vločiek. to jednoduché vlastnosti sedimentárne horniny, ktoré by sa vytvorili v akejkoľvek vrstve, ktorá sa nahromadila vo vode.

Mnohé uhoľné vrstvy nespočívajú na podložných íloch a neexistujú žiadne známky existencie pôdy. V niektorých prípadoch uhoľné sloje spočívajú na žule, bridlici, vápenci, zlepenci alebo iných horninách, ktoré nepripomínajú pôdu. Bežná je podložná hlina bez nadložnej uhoľnej sloje a podložná hlina často prekrýva uhoľnú sloj. Absencia rozpoznateľných pôd pod uhoľnými slojmi naznačuje, že tu nemohol rásť žiadny typ bujnej vegetácie a podporuje myšlienku, že sem boli premiestnené uhoľné rastliny.

Štruktúra uhlia

Štúdium mikroskopickej štruktúry a štruktúry rašeliny a uhlia pomáha pochopiť pôvod uhlia. AD Cohen inicioval porovnávaciu štrukturálnu štúdiu modernej autochtónnej rašeliny vytvorenej z mangrovových stromov a vzácnej modernej alochtónnej pobrežnej rašeliny z južnej Floridy. Väčšina autochtónnych rašelinísk obsahovala rastlinné fragmenty, ktoré mali neusporiadanú orientáciu s prevládajúcou matricou viac jemný materiál, pričom alochtónna rašelina mala orientáciu tvorenú vodnými tokmi s predĺženými osami rastlinných úlomkov, ktoré sa nachádzali spravidla rovnobežne s pobrežným povrchom s charakteristickou absenciou jemnejšej matrice. Zle vytriedené rastlinné zvyšky v autochtónnej rašeline mali veľkú štruktúru v dôsledku prepletenej hmoty koreňov, zatiaľ čo autochtónna rašelina mala charakteristické mikrovrstvenie v dôsledku absencie vrastených koreňov.

Pri vykonávaní tejto štúdie Cohen poznamenal: "V priebehu štúdia alochtónnej rašeliny sa odhalila jedna vlastnosť, a to, že vertikálne rezy tohto materiálu, vyrobené pomocou mikrotómu, vyzerali skôr ako tenké rezy uhlia než akákoľvek študovaná autochtónna vzorka.". Cohen upozornil na skutočnosť, že charakteristika tejto autochtónnej rašeliny (orientácia pretiahnutých úlomkov, triedená zrnitá štruktúra s všeobecný nedostatok jemnejšia matrica, mikrovrstvenie bez zapletenej koreňovej štruktúry) sú tiež charakteristiky uhlia z obdobia karbónu!

Hrudky v uhlí

Jeden z najpôsobivejších vonkajšie vlastnosti uhlia je v ňom prítomnosť veľkých blokov. Už viac ako sto rokov sa tieto veľké bloky nachádzajú v uhoľných slojoch po celom svete. P.H. Price vykonal štúdiu, v ktorej študoval veľké bloky uhoľného ložiska Sewell, ktoré sa nachádza v Západnej Virgínii. Priemerná hmotnosť 40 zozbieraných balvanov bola 12 libier a najväčší balvan vážil 161 libier. Mnohé dlažobné kocky boli vulkanické alebo metamorfované horniny, na rozdiel od všetkých ostatných skalných výbežkov v Západnej Virgínii. Price sa domnieval, že veľké balvany sa mohli zapliesť do koreňov stromov a preniesť sem z diaľky. Prítomnosť veľkých blokov v uhlí teda podporuje alochtónny model.

zuhoľňovanie

Spory o povahe procesu premeny rašeliny na uhlie trvajú už mnoho rokov. Jeden súčasná teória naznačuje, že áno čas je hlavným faktorom v procese uhoľovania. Táto teória však upadla do nemilosti, pretože sa zistilo, že v priebehu času nedošlo k systematickému nárastu metamorfného štádia uhlia. Existuje niekoľko jasných nezrovnalostí: lignity, ktoré sú najnižším stupňom metamorfózy, sa vyskytujú v niektorých z najstarších uhoľnonosných vrstiev, zatiaľ čo antracity, ktoré predstavujú najviac najvyšší stupeň metamorfóza uhlia, vyskytujú sa v mladých vrstvách.

Druhá teória týkajúca sa procesu premeny rašeliny na uhlie naznačuje, že hlavným faktorom v procese metamorfózy uhlia je tlak. Avšak túto teóriu vyvrátené početnými geologickými príkladmi, v ktorých sa štádium metamorfózy uhlia nezvyšuje vo vysoko deformovaných a zvrásnených slojoch. Okrem toho laboratórne experimenty ukazujú, že zvýšenie tlaku skutočne môže Spomaľ chemická premena rašelina na uhlie.

Tretia teória (zďaleka najpopulárnejšia) naznačuje, že najviac dôležitým faktorom v procese metamorfózy uhlia je teplota. Geologické príklady (vulkanické prieniky do uhoľných slojov a podzemné požiare v baniach) to ukazujú horúčka môže spôsobiť karbonizáciu. Laboratórne pokusy boli tiež celkom úspešní pri potvrdení tejto teórie. Výsledkom jedného experimentu s použitím procesu rýchleho zahrievania bola látka podobná antracitu len za niekoľko minút, pričom väčšina teplo sa vytváralo v dôsledku premeny celulózového materiálu. Metamorfóza uhlia teda nevyžaduje milióny rokov vystavenia teplu a tlaku – môže vzniknúť v dôsledku rýchleho ohrevu.

Záver

Vidíme, že množstvo podporných dôkazov silne podporuje alochtónnu teóriu a potvrdzuje nahromadenie viacerých uhoľných vrstiev počas Noemovej potopy. Vzpriamené fosílne stromy vo vrstvách uhlia potvrdiť rýchlu akumuláciu rastlinné zvyšky. Morské živočíchy a suchozemské (skôr než rastúce a žijúce v močiaroch) rastliny nachádzajúce sa v uhlí naznačujú ich pohyb. Mikroštruktúra mnohých uhoľných slojov má špecifickú orientáciu častíc, triedenú štruktúru zŕn a mikrovrstvenie, čo naznačuje pohyb (skôr ako rast in situ) rastlinného materiálu. Veľké bloky prítomné v uhlí svedčia o procesoch pohybu. Neprítomnosť pôdy pod mnohými uhoľnými slojmi potvrdzuje skutočnosť, že uhoľné rastliny plávali s prúdom. Ukázalo sa, že drevené uhlie tvorí systematické a typické porcie cyklotémy, ktoré evidentne, podobne ako iné horniny, uložila voda. Pokusy skúmajúce zmenu rastlinného materiálu ukazujú, že antracit podobný uhliu nepotrebuje na vznik milióny rokov – pod vplyvom tepla môže vzniknúť rýchlo.

Odkazy

*Profesor geológie a archeológie, Christian Heritage College, El Cajon, Kalifornia.

Uhlie je sedimentárna hornina, ktorá sa tvorí v zemskom sloji. Uhlie je vynikajúce palivo. Verí sa, že toto je najviac staroveký pohľad palivo, ktoré používali naši vzdialení predkovia.

Ako vzniká uhlie

Na tvorbu uhlia je to nevyhnutné veľké množstvo rastlinná hmota. A je lepšie, ak sa rastliny hromadia na jednom mieste a nemajú čas sa úplne rozložiť. Ideálnym miestom na to sú močiare. Voda v nich je chudobná na kyslík, čo bráni životnej činnosti baktérií.

Vegetačná hmota sa hromadí v močiaroch. Nemá čas úplne hniť, je stlačený nasledujúcimi nánosmi pôdy. Takto sa získava rašelina – východiskový materiál pre uhlie. Ďalšie vrstvy pôdy akoby utesnili rašelinu v zemi. V dôsledku toho je úplne zbavený prístupu kyslíka a vody a mení sa na uhoľnú sloj. Tento proces je zdĺhavý. Väčšina moderných zásob uhlia teda vznikla v paleozoickej ére, teda pred viac ako 300 miliónmi rokov.

Charakteristika a druhy uhlia

(Hnedé uhlie)

Chemické zloženie uhlia závisí od jeho veku.

Najmladší druh hnedé uhlie. Leží v hĺbke asi 1 km. Stále je v ňom veľa vody – asi 43 %. Obsahuje veľké množstvo prchavé látky. Dobre sa zapaľuje a horí, ale dáva málo tepla.

Čierne uhlie je akýmsi „stredom“ v tejto klasifikácii. Vyskytuje sa v hĺbkach do 3 km. Pretože tlak v horných vrstvách je väčší, obsah vody v uhlí je menší - asi 12%, prchavé látky - až 32%, ale uhlík obsahuje od 75% do 95%. Je tiež vysoko horľavý, ale lepšie horí. A kvôli malému množstvu vlhkosti dáva viac tepla.

Antracit je staršie plemeno. Vyskytuje sa v hĺbkach asi 5 km. Má viac uhlíka a takmer žiadnu vlhkosť. Antracit je tuhé palivo, zle sa zapaľuje, ale špecifické teplo spaľovanie je najvyššie - až 7400 kcal / kg.

(Antracitové uhlie)

Antracit však nie je konečným štádiom premeny organickej hmoty. Pri tvrdších podmienkach sa uhlie mení na šuntit. S viac vysoké teploty získať grafit. A keď je uhlie vystavené ultra vysokému tlaku, zmení sa na diamant. Všetky tieto látky, od rastlín po diamanty, sú tvorené iba uhlíkom molekulárna štruktúra rôzne.

Okrem hlavných "zložiek" zloženie uhlia často zahŕňa rôzne "kamene". Sú to nečistoty, ktoré nehoria, ale tvoria trosku. Obsahuje uhlie a síru a jeho obsah je určený miestom vzniku uhlia. Pri horení reaguje s kyslíkom za vzniku kyselina sírová. Čím menej nečistôt v zložení uhlia, tým vyššia je jeho kvalita.

Ložisko uhlia

Miesto výskytu uhlia sa nazýva uhoľná panva. Vo svete je známych viac ako 3,6 tisíc uhoľných panví. Ich plocha zaberá asi 15% rozlohy zeme. Najväčšie percento ložísk svetových zásob uhlia v Spojených štátoch - 23%.Na druhom mieste - Rusko, 13%. Čína uzatvára prvé tri vedúce krajiny – 11 %. Najväčšie ložiská uhlia na svete sa nachádzajú v USA. Ide o Apalačskú uhoľnú panvu, ktorej zásoby presahujú 1600 miliárd ton.

V Rusku je najväčšou uhoľnou panvou Kuzneck, ktorá je v Kemerovský región. Zásoby Kuzbassu dosahujú 640 miliárd ton.

Sľubný je vývoj ložísk v Jakutsku (Elginskoye) a v Tyve (Elegestskoye).

Ťažba uhlia

V závislosti od hĺbky uhlia sa používa buď uzavretý spôsob ťažby alebo otvorený.

Uzavretá alebo podzemná ťažobná metóda. Pre tento spôsob sa budujú banské šachty a štôlne. Banské šachty sa budujú, ak je hĺbka uhlia 45 metrov a viac. Vedie z nej vodorovný tunel - štôlňa.

Existujú 2 uzavreté ťažobné systémy: izbová a stĺpová ťažba a stenová ťažba. Prvý systém je menej ekonomický. Používa sa iba v prípadoch, keď sú objavené vrstvy hrubé. Druhý systém je oveľa bezpečnejší a praktickejší. Umožňuje vyťažiť až 80 % horniny a rovnomerne dodávať uhlie na povrch.

Otvorená metóda sa používa, keď je uhlie plytké. Na začiatok sa vykoná rozbor tvrdosti pôdy, zisťuje sa stupeň zvetrávania pôdy a vrstvenie krycej vrstvy. Ak je zem nad uhoľnými slojami mäkká, postačí použitie buldozérov a škrabákov. Ak je horná vrstva hrubá, privedú sa rýpadlá a vlečné laná. Hrubá vrstva tvrdej horniny ležiaca nad uhlím je vyhodená do vzduchu.

Použitie uhlia

Oblasť využitia uhlia je jednoducho obrovská.

Z uhlia sa získava síra, vanád, germánium, zinok a olovo.

Samotné uhlie je vynikajúce palivo.

Používa sa v hutníctve na tavenie železa, pri výrobe železa, ocele.

Popol získaný po spaľovaní uhlia sa využíva pri výrobe stavebných materiálov.

Z uhlia sa po jeho špeciálnom spracovaní získava benzén a xylén, ktoré sa používajú pri výrobe lakov, farieb, rozpúšťadiel, linolea.

Skvapalňovaním uhlia sa získava prvotriedne tekuté palivo.

Uhlie je surovinou na výrobu grafitu. Rovnako ako naftalén a množstvo ďalších aromatických zlúčenín.

V dôsledku chemického spracovania uhlia sa v súčasnosti získava viac ako 400 druhov priemyselných produktov.

Uhlie, podobne ako ropa a plyn, je organická hmota, ktorá sa pomaly rozkladá biologickými a geologickými procesmi. Základom tvorby uhlia sú rastlinné zvyšky. Podľa stupňa premeny a špecifického množstva uhlíka v uhlí sa rozlišujú jeho štyri druhy: hnedé uhlie (lignity), čierne uhlie, antracit a grafit. AT západné krajiny existuje trochu iná klasifikácia - lignity, subbitúmenové uhlie, bitúmenové uhlie, antracit a grafity.

Antracit

Antracit- najhlbšie vyhriate pri svojom vzniku z fosílneho uhlia, uhlia najvyššieho stupňa preuhoľovania. Vyznačuje sa vysokou hustotou a leskom. Obsahuje 95% uhlíka. Používa sa ako tuhé vysokokalorické palivo (výhrevnosť 6800-8350 kcal/kg). Majú najvyššiu výhrevnosť, ale zle sa zapaľujú. Vznikajú z uhlia so zvýšením tlaku a teploty v hĺbkach asi 6 kilometrov.

Uhlie

Uhlie- usadená hornina, ktorá je produktom hĺbkového rozkladu rastlinných zvyškov (stromové paprade, prasličky a palice, ako aj prvé nahosemenné rastliny). Autor: chemické zloženie uhlie je zmesou vysokomolekulárnych polycyklických aromatických zlúčenín s v hmotnostný zlomok uhlík, ako aj vodu a prchavé látky s malým množstvom minerálnych nečistôt, ktoré pri spaľovaní uhlia tvoria popol. Fosílne uhlie sa navzájom líšia pomerom jednotlivých zložiek, ktorý určuje ich spaľovacie teplo. Množstvo organických zlúčenín, ktoré tvoria uhlie, má karcinogénne vlastnosti.

Hnedé uhlie- pevné fosílne uhlie, vytvorené z rašeliny, obsahuje 65-70% uhlíka, má hnedú farbu, najmladšie z fosílnych uhlia. Používa sa ako lokálne palivo, ale aj ako chemická surovina. Obsahujú veľa vody (43 %), a preto majú nízku výhrevnosť. Okrem toho obsahujú veľké množstvo prchavých látok (až 50%). Vznikajú z mŕtvych organických zvyškov pod tlakom záťaže a pod vplyvom zvýšenej teploty v hĺbkach rádovo 1 kilometer.

Ťažba uhlia

Spôsoby ťažby uhlia závisia od hĺbky jeho výskytu. Vývoj sa vykonáva otvorenou metódou v uhoľných baniach, ak hĺbka uhoľného sloja nepresahuje 100 metrov. Časté sú aj prípady, keď pri stále sa zväčšujúcom prehlbovaní uhoľnej jamy je ďalej výhodné rozvíjať ložisko uhlia podzemným spôsobom. Bane sa používajú na ťažbu uhlia z veľkých hĺbok. Najhlbšie bane v Ruskej federácii ťažia uhlie z výšky niečo vyše 1200 metrov.

Spolu s uhlím uhoľné ložiská obsahujú mnoho druhov geozdrojov, ktoré majú spotrebiteľský význam. Patria sem hostiteľské horniny ako surovina pre stavebný priemysel, podzemná voda, uhoľný metán, vzácne a stopové prvky vrátane cenných kovov a ich zlúčenín. Napríklad niektoré uhlie sú obohatené o germánium.