uling- ito ay isang solid, nauubos, hindi nababagong mineral na ginagamit ng isang tao upang makakuha ng init sa pamamagitan ng pagsunog nito. Ayon sa klasipikasyon, nabibilang ito sa mga sedimentary rock.

Ano ito?

Ang karbon bilang pinagmumulan ng enerhiya, nagsimulang gamitin ng mga tao noong unang panahon kasama ang kahoy na panggatong. Ang "nasusunog na bato" ay natagpuan sa ibabaw ng lupa, nang maglaon ay sinadya itong minahan mula sa ilalim nito.

Lumitaw ang karbon sa Earth mga 300-350 milyong taon na ang nakalilipas, nang ang mga tulad-punong pako ay umunlad sa mga primeval swamp at nagsimulang lumitaw ang mga unang gymnosperma. Ang malalaking puno ng kahoy ay nahulog sa tubig, na unti-unting bumubuo ng makapal na mga layer ng hindi nabubulok na organikong masa. Ang kahoy na may limitadong pag-access sa oxygen ay hindi nabulok, ngunit unti-unting lumubog nang mas malalim at mas malalim sa ilalim ng timbang nito. Sa paglipas ng panahon, dahil sa pag-aalis ng mga layer ng crust ng lupa, ang mga layer na ito ay lumubog sa isang malaking lalim, at doon, sa ilalim ng impluwensya ng mahusay na presyon at mataas na temperatura, isang husay na pagbabago ang naganap sa kahoy sa karbon.

Mga uri ng karbon

Ngayon, iba't ibang uri ng karbon ang mina.

• Ang mga anthracite ay ang pinakamahirap na grado na may mahusay na lalim at pinakamataas na temperatura ng pagkasunog.
• Coal - maraming uri ng minahan sa mga minahan at open pit. Ito ay malawakang ginagamit sa maraming lugar ng aktibidad ng tao.
• Brown coal - nabuo mula sa mga labi ng peat, ang pinakabatang uri ng karbon. Ito ay may pinakamababang temperatura ng pagkasunog.

Ang lahat ng uri ng karbon ay namamalagi sa mga layer at ang kanilang mga lokasyon ay tinatawag na coal basin.

Pagmimina ng karbon

Sa una, ang karbon ay nakolekta lamang sa mga lugar kung saan ang tahi ay dumating sa ibabaw. Ito ay maaaring nangyari bilang isang resulta ng pag-aalis ng mga layer ng crust ng lupa.

Kadalasan, pagkatapos ng pagguho ng lupa sa mga bulubunduking lugar, ang mga naturang outcrops ng deposito ay nakalantad, at ang mga tao ay nakakuha ng pagkakataon na makarating sa mga piraso ng "nasusunog na bato".

Nang maglaon, nang lumitaw ang primitive na teknolohiya, nagsimulang mabuo ang karbon sa bukas na paraan. Ilang minahan ng karbon ay bumulusok sa lalim na mahigit 300 metro.

Ngayon, salamat sa pagkakaroon ng sopistikadong modernong teknolohiya, ang mga tao ay bumababa sa ilalim ng lupa sa mga minahan na higit sa isang kilometro ang lalim. Mula sa mga abot-tanaw na ito, ang pinakamataas na kalidad at mahalagang karbon ay minahan.

Saan ginagamit ang karbon?

Ang lahat ng uri ng karbon ay maaaring gamitin upang makabuo ng init. Kapag sinunog, ito ay naglalabas ng higit pa kaysa sa maaaring makuha mula sa kahoy o iba pang solid fuel. Ang pinakamainit na grado ng karbon ay ginagamit sa metalurhiya, kung saan kailangan ang mataas na temperatura.

Bilang karagdagan, ang karbon ay isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng kemikal. Ang isang pulutong ng mga kinakailangan at kapaki-pakinabang na mga sangkap ay nakuha mula dito.

Kung ang mensaheng ito ay kapaki-pakinabang sa iyo, ikalulugod kong makita ka

Sa loob ng halos 200 taon, ang sangkatauhan ay gumagamit ng mga reserbang nabuo sa daan-daang milyong taon. Ang ganitong pag-aaksaya balang araw ay magdadala sa atin sa pagbagsak at isang krisis sa enerhiya, hanggang sa magsimula tayong mas pangalagaan ang ating mga mapagkukunan. Para sa isang mas mahusay na pag-unawa, ito ay nagkakahalaga ng pag-alam kung paano nabuo ang karbon at kung gaano karaming taon ang mga napatunayang reserba ay tatagal.

Ang pangangailangan para sa enerhiya

Kailangan ng lahat ng industriya patuloy na mapagkukunan ng enerhiya:

• Ang enerhiya ay inilabas sa panahon ng pagkasunog ng mga hydrocarbon. Kaugnay nito, ang langis at gas ay hindi mapapalitang mga mapagkukunan.
• Posibleng makakuha ng tamang dami ng enerhiya mula sa mga nuclear power plant. Ang paghahati ng atom ay isang promising na industriya, ngunit ang ilang mga sakuna ay nagtulak sa pagpipiliang ito sa background sa loob ng mahabang panahon.
• Ang hangin, araw at maging ang agos ng tubig ay maaaring magbigay ng kuryente. Sa wastong diskarte sa isyu at ang pagtatayo ng mga modernong istruktura.

Ilang bago at promising na industriya ngayon halos hindi na umuunlad at ang sangkatauhan ay napipilitang magpatuloy sa pagsunog ng karbon, usok sa kalangitan at tumanggap ng mga mumo ng enerhiya. Ang kalagayang ito ay kapaki-pakinabang sa malalaking korporasyon na tumatanggap ng malaking kita mula sa pagbebenta ng mga nasusunog na panggatong.

Posible na sa mga darating na dekada ang sitwasyon ay magbabago kahit kaunti at ang mga promising na proyekto, sa mga tuntunin ng mga alternatibong opsyon para sa pagbuo ng enerhiya, ay bibigyan ng "berdeng ilaw". Sa ngayon, maaari lamang umasa para sa pagiging maingat ng malalaking mamumuhunan na mas gugustuhin ang pag-iipon mula sa krisis sa enerhiya sa hinaharap kaysa sa agarang mga benepisyo.

Saan nagmula ang karbon?

Tungkol sa pagbuo ng karbon, mayroon tinanggap ang siyentipikong teorya:

1. Sa isang lugar sa paligid ng 300-400 milyong taon na ang nakalilipas, mas maraming organikong bagay ang lumalaki sa Earth. Tungkol ito sa mga halaman, higanteng berdeng halaman.
2. Tulad ng lahat ng nabubuhay na bagay, ang mga halaman ay namatay. Ang mga bakterya, sa yugtong iyon, ay hindi makayanan ang gawain ng ganap na pagkabulok ng mga higanteng ito.
3. Sa kawalan ng pag-access sa oxygen, nabuo ang buong mga layer ng mga naka-compress at nabubulok na pako.
4. Sa paglipas ng milyun-milyong taon, nagbago ang mga kapanahunan, ang iba pang mga pormasyon ay pinatong sa itaas, ang orihinal na layer ay mas malalim at mas malalim.

Mayroong isang opinyon na ang lahat ng sangkap na ito ay unti-unting nabago sa pit, na kalaunan ay naging karbon. Ang ganitong mga pagbabago ay nagaganap o maaaring nagaganap pa rin, mula sa teoretikal na pananaw. Ngunit sa pagkakaroon lamang ng nabuo na pit, wala nang sapat na bilang ng mga halaman para sa pagbuo ng mga bagong layer sa Earth. Hindi ang panahon na iyon, hindi ang mga kondisyon ng klima.

Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na kapansin-pansing nagbago ang volume.. Ang mga pagkalugi sa panahon ng paglipat mula sa peat hanggang sa karbon lamang ay 90%, at hindi pa rin alam kung ano ang unang dami ng mga patay na halaman.

Mga katangian ng matigas na karbon

Lahat mga katangian ng karbon maaaring nahahati sa makabuluhan para sa kalikasan at para sa mga tao:

Ngunit gayon pa man, ang pangunahing at pinaka-kawili-wili para sa amin ay ang katotohanan na ang isang sapat na dami ng enerhiya ay inilabas sa panahon ng pagkasunog ng karbon. Humigit-kumulang 75% ng kung ano ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsunog ng parehong dami ng langis.

Ang mga tagapagtanggol ng kalikasan ay nag-aalala tungkol sa isang ganap na naiibang pag-aari - ang kakayahang maglabas ng carbon dioxide kapag nasunog . Magsunog ng isang kilo ng karbon at makakakuha ka ng halos 3 kg ng carbon dioxide emissions sa atmospera. Ang pandaigdigang dami ng pagkonsumo ay tinatantya na sa bilyun-bilyong tonelada ng mga mineral, kaya ang mga numero ay hindi nakakatawa sa lahat.

Pagmimina ng karbon

Sa ilang bansa, matagal nang isinara ang mga minahan ng karbon:

• Mababang kakayahang kumita. Ngayon ay higit na kumikita ang pagbomba at pagbebenta ng langis at gas. Mas kaunting gastos, mas kaunting posibleng kahihinatnan.
• Mataas na panganib ng mga aksidente. Ang mga sakuna sa mga minahan ay hindi karaniwan sa modernong mundo, kahit na sa lahat ng pag-iingat.
• Halos kumpleto na pag-unlad ng mga umiiral na reserba. Kung ang isang bansa ay nagsimula sa pagmimina kasing aga ng siglo bago ang huling at sa lahat ng oras ay "pinakain" mula sa isang coal basin, hindi dapat umasa ng marami mula dito sa ating panahon.
• Availability ng isang alternatibo. Ito ay hindi lamang tungkol sa langis at gas, ang nuclear energy ay kinuha din ang angkop na lugar nito. Ang mga solar panel, windmill ay ipinakilala, ang mga hydroelectric power station ay tumatakbo. Ang proseso ay mabagal ngunit hindi maiiwasan.

Ngunit may napipilitang bumaba sa minahan:

1. Ang pagmimina ay nangyayari sa lalim na hanggang 1 km, bilang panuntunan.
2. Ang pinakamurang paraan ay ang pagmimina ng karbon nang hindi hihigit sa 100 m, kung saan maaari itong gawin gamit ang isang bukas na paraan.
3. Ang mga shift ng mga minero na nilagyan ng mga tool at respirator ay patuloy na bumababa sa mukha.
4. Ang papel na ginagampanan ng manu-manong paggawa ay makabuluhang nabawasan, karamihan sa mga gawain ay ginagawa sa pamamagitan ng mga mekanismo.
5. Sa kabila nito, ang mga minero ay palaging nasa panganib na mailibing sa ilalim ng mga durog na bato at ilibing sa isang pansamantalang karaniwang libingan.
6. Ang patuloy na pagkakalantad sa alikabok ay nagdudulot ng mga problema sa respiratory tract. Pneumoconiosis opisyal na kinikilala bilang isang sakit sa trabaho.

Sa isang lawak ang ganitong trabaho ay binabayaran ng matatag na suweldo at maagang pagreretiro.

Paano nabuo ang karbon?

Kinailangan ng daan-daang milyong taon upang makabuo ng karbon.

Narito ang naging proseso ng pagbuo nito sa Earth:

• Massively bred halaman sa ibabaw, dahil sa kanais-nais na klimatiko kondisyon.
• Unti-unti silang namatay, at ang mga mikroorganismo ay walang oras upang ganap na iproseso ang mga labi.
• Ang organikong masa ay nabuo ng isang buong layer. Sa ilang mga lugar, walang access sa oxygen, lalo na sa mga latian na lugar.
• Sa ilalim ng anaerobic na mga kondisyon, ang mga partikular na microorganism ay patuloy na nakikibahagi sa mga proseso ng pagkabulok.
• Ang mga bagong layer ay pinatong sa itaas, na nagpapataas ng presyon.
• Salamat sa isang organikong base na may maraming carbon, nabubulok, patuloy na presyon at daan-daang milyong taon, nabuo ang karbon.

Ito ay kung paano nakikita ng mga siyentipiko ang buong proseso, batay sa mga modernong pamamaraan ng pag-aaral.

Marahil ang larawang ito ay masususog pa rin sa hinaharap, sasabihin ng oras. Pansamantala, maaari lamang namin siyang paniwalaan o ipahayag ang ilan sa aming mga pagpapalagay. Ngunit upang seryosohin, kailangan nilang patunayan.

Hindi kinakailangang malaman kung paano nabuo ang karbon upang tamasahin ang lahat ng kasiyahan ng pag-unlad ng siyensya at teknolohikal. Ngunit para sa pangkalahatang pag-unlad ito ay nagkakahalaga ng pagbabasa.

Video tungkol sa hitsura ng karbon sa Earth

Sa video na ito, sasabihin sa iyo ng geologist na si Leonid Yaroshin kung paano at saan nabuo ang karbon, kung paano ito mina at kung saan ito kasalukuyang ginagamit:

Stuart E. Nevins, MS.

Ang mga naipon, pinagsiksik at naprosesong mga halaman ay bumubuo ng isang sedimentary rock, na tinatawag na coal. Ang karbon ay hindi lamang pinagmumulan ng malaking halaga sa ekonomiya, kundi isang lahi din na may espesyal na apela sa mag-aaral ng kasaysayan ng daigdig. Sa kabila ng katotohanan na ang karbon ay bumubuo ng wala pang isang porsyento ng lahat ng sedimentary na bato sa lupa, ito ay napakahalaga sa mga geologist na nagtitiwala sa Bibliya. Ito ay karbon na nagbibigay sa Kristiyanong geologist isa sa pinakamalakas na geological argument na pabor sa realidad ng pandaigdigang Baha ng Noah.

Dalawang teorya ang iminungkahi upang ipaliwanag ang pagbuo ng karbon. Ang tanyag na teorya, na pinanghahawakan ng karamihan sa mga uniformitarian geologist, ay ang mga halaman na bumubuo ng karbon ay naipon sa malalaking tubig-tabang na latian o peat bog sa loob ng maraming libong taon. Ang unang teorya na ito, na ipinapalagay ang paglago ng materyal ng halaman sa lugar ng pagkatuklas nito, ay tinatawag autochthonous theory .

Ang pangalawang teorya ay nagmumungkahi na ang mga tahi ng karbon ay naipon mula sa mga halaman na mabilis na dinala mula sa ibang mga lugar at idineposito sa ilalim ng mga kondisyon ng pagbaha. Ang pangalawang teorya na ito, ayon sa kung saan nagkaroon ng paggalaw ng mga labi ng halaman, ay tinatawag allochthonous theory .

mga fossil sa karbon

Ang mga uri ng fossil na halaman na matatagpuan sa karbon ay malinaw hindi sumusuporta sa autochthonous theory. Mga fossil tree ng club mosses (halimbawa, Lepidodendron at Sigillaria) at mga higanteng pako (lalo na Psaronius) na katangian ng mga deposito ng karbon sa Pennsylvania ay maaaring may ilang ekolohikal na pagpapaubaya sa mga latian, habang ang iba pang mga fossil na halaman ng Pennsylvania Basin (halimbawa, conifer Cordaites, wintering giant horsetail Calamites, iba't ibang mga extinct na parang pako na gymnosperms) alinsunod sa kanilang pangunahing istraktura ay dapat na ginusto ang mahusay na tuyo na mga lupa kaysa sa mga latian. Maraming mga mananaliksik ang naniniwala na ang anatomical na istraktura ng mga fossil na halaman ay nagpapahiwatig na sila ay lumago sa tropikal o subtropikal na mga klima (isang argumento na maaaring gamitin laban sa autochthonous theory), dahil ang mga modernong swamp ay ang pinakamalawak at may pinakamalalim na akumulasyon ng pit sa mas malamig na klima. mas mataas na latitude. Dahil sa tumaas na evaporative power ng araw, ang mga modernong tropikal at subtropikal na lugar ay ang pinakamahirap sa pit.

Madalas matatagpuan sa sulok mga fossil ng dagat, tulad ng fossil fish, molluscs, at brachiopods (brachiopods). Ang mga coal seam ay napag-alamang mga bola ng karbon, na mga bilugan na masa ng mga gusot at hindi kapani-paniwalang mahusay na napreserbang mga halaman, pati na rin ang mga fossil na hayop (kabilang ang mga hayop sa dagat) na direktang nauugnay sa mga coal seam na ito. Ang maliit na marine annelids, Spirorbis, ay karaniwang matatagpuan na nakakabit sa mga planta ng karbon sa Europa at Hilagang Amerika na itinayo noong Carboniferous. Dahil ang anatomical na istraktura ng mga fossil na halaman ay nagpapakita ng maliit na katibayan na sila ay inangkop sa mga latian ng dagat, ang paglitaw ng mga hayop sa dagat kasama ang mga halaman na hindi dagat ay nagpapahiwatig na ang paghahalo ay naganap sa panahon ng paggalaw, kaya sumusuporta sa allochthonous theory model.

Kabilang sa mga pinakakahanga-hangang uri ng mga fossil na matatagpuan sa mga layer ng karbon ay patayong puno ng kahoy, na kung saan ay patayo sa kama ay madalas na nagsalubong sa sampu-sampung talampakan ng bato. Ang mga patayong punong ito ay madalas na matatagpuan sa mga tahi na nauugnay sa mga deposito ng karbon, at sa mga bihirang kaso ay matatagpuan ang mga ito sa mismong karbon. Sa anumang kaso, ang sediment ay dapat mabilis na maipon upang matakpan ang mga puno bago sila masira at mahulog.

Gaano katagal bago mabuo ang mga layer ng sedimentary rock? Tingnan ang sampung metrong petrified tree na ito, isa sa daan-daang natuklasan sa mga minahan ng karbon ng Cookeville, Tennessee, USA. Ang punong ito ay nagsisimula sa isang coal bed, umaakyat sa maraming layer, at sa wakas ay nagtatapos sa isa pang coal seam. Isipin ito: ano ang mangyayari sa tuktok ng puno sa libu-libong taon na kinakailangan (ayon sa ebolusyon) upang makabuo ng mga sedimentary layer at coal seams? Malinaw, ang pagbuo ng mga sedimentary layer at seams ng karbon ay kailangang maging sakuna (mabilis) upang maibaon ang puno sa isang patayong posisyon bago ito mabulok at mahulog. Ang nasabing "mga nakatayong puno" ay matatagpuan sa maraming lugar sa mundo at sa iba't ibang antas. Sa kabila ng mga ebidensya, ang mahabang panahon (kinakailangan para sa ebolusyon) ay napipiga sa pagitan ng mga layer, kung saan walang ebidensya.

Maaaring makuha ng isang tao ang impresyon na ang mga punong ito ay nasa kanilang orihinal na posisyon ng paglago, ngunit ang ilang katibayan ay nagpapahiwatig na hindi ito ang kaso sa lahat, at maging ang kabaligtaran. Ang ilang mga puno ay tumatawid sa mga layer nang pahilis, at ang ilan ay matatagpuan nang nakabaligtad. Minsan ang mga patayong puno ay lumilitaw na nag-ugat sa isang posisyon ng paglago sa mga layer na ganap na napasok ng pangalawang patayong puno. Ang mga guwang na puno ng fossil ay kadalasang puno ng sedimentary rock na iba sa mga kalapit na bato sa paligid. Naaangkop sa mga halimbawang inilarawan, ang lohika ay nagpapahiwatig ng paggalaw ng mga putot na ito.

mga ugat ng fossil

Ang pinakamahalagang fossil, na direktang nauugnay sa mga pagtatalo sa pinagmulan ng karbon, ay stigmaria- Fossil root o rhizome. Stigmaria ito ay pinakakaraniwang matatagpuan sa mga tahi na nasa ilalim ng mga tahi ng karbon at karaniwang nauugnay sa mga patayong puno. Ito ay pinaniniwalaan na stigmaria, na pinag-aralan 140 taon na ang nakararaan nina Charles Lyell at D.W. Dawson sa Carboniferous coal sequence sa Nova Scotia, ay malinaw na katibayan na ang planta ay lumago sa lokasyong ito.

Maraming modernong geologist ang patuloy na iginigiit na ang stigmaria ay isang ugat na nabuo sa lugar na ito, at napupunta sa lupa sa ibaba ng coal marsh. Ang pagkakasunud-sunod ng karbon ng Nova Scotia ay muling sinuri kamakailan ni H.A. Rupke, na nakahanap ng apat na argumento na pabor sa allochthonous pinagmulan ng stigmaria nakuha sa batayan ng pag-aaral ng sedimentary deposits. Ang nahanap na fossil ay karaniwang clastic at bihirang nakakabit sa puno ng kahoy, na nagpapahiwatig ng isang ginustong oryentasyon ng pahalang na axis nito, na nilikha bilang resulta ng pagkilos ng kasalukuyang. Bilang karagdagan, ang puno ay puno ng sediment na hindi katulad ng bato na nakapalibot sa puno, at madalas na matatagpuan sa maraming mga horizon sa strata na ganap na tinutusok ng mga patayong puno. Ang pananaliksik ni Rupke ay nagdulot ng malubhang pagdududa sa sikat na autochthonous na paliwanag ng iba pang mga strata kung saan stigmaria.

Cyclothemes

Karaniwang nangyayari ang karbon sa isang sequence ng sedimentary rock na tinatawag cyclotheme .idealized Pennsylvania cyclotheme maaaring may mga strata na idineposito sa sumusunod na pataas na pagkakasunod-sunod: sandstone, shale, limestone, underlying clay, coal, shale, limestone, shale. AT tipikal na cyclotheme, bilang panuntunan, nawawala ang isa sa mga nasasakupan na layer. Sa bawat site cyclothemes ang bawat cycle ng deposition ay karaniwang inuulit ng dose-dosenang beses, na ang bawat deposition ay nakasalalay sa nakaraang deposition. Sa Illinois ay limampu sunud-sunod na nakaayos na mga cycle, at higit sa isang daang ganoong cycle ang nagaganap sa West Virginia.

Kahit na ang coal seam na bumubuo ng bahagi ng isang tipikal cyclothemes, kadalasang medyo manipis (karaniwang isang pulgada hanggang ilang talampakan ang kapal) ang lateral arrangement ng coal ay may hindi kapani-paniwalang sukat. Sa isa sa mga kamakailang stratigraphic na pag-aaral4, nagkaroon ng relasyon sa pagitan ng mga deposito ng karbon: Broken Arrow (Oklahoma), Crowberg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester number 2 (Illinois), Coal IIIa (Indiana), Schultztown (Western Kentucky) , Princess Number 6 (Eastern Kentucky), at Lower Kittanning (Ohio at Pennsylvania). Lahat sila ay bumubuo ng isa, malaking tahi ng karbon na umaabot daan-daang libong kilometro kuwadrado sa gitna at silangang Estados Unidos. Walang modernong swamp ang may lugar na kahit na bahagyang lumalapit sa laki ng mga deposito ng karbon sa Pennsylvania.

Kung ang autochthonous na modelo ng pagbuo ng karbon ay tama, kung gayon ang mga hindi pangkaraniwang pangyayari ay dapat na nanaig. Ang buong lugar, kadalasang sampu-sampung libong kilometro kuwadrado, ay kailangang sabay-sabay na tumaas sa antas ng dagat upang maipon ang latian, at pagkatapos ay kailangan itong lumubog upang bahain ng karagatan. Kung ang mga fossil na kagubatan ay tumaas nang napakataas sa antas ng dagat, ang latian at ang antiseptikong tubig nito na kailangan upang maipon ang pit ay sumingaw lamang. Kung ang latian ay sinalakay ng dagat sa panahon ng akumulasyon ng pit, ang mga kondisyon ng dagat ay sisira sa mga halaman at iba pang mga sediment at ang pit ay hindi idedeposito. Pagkatapos, ayon sa sikat na modelo, ang pagbuo ng isang makapal na tahi ng karbon ay nagpapahiwatig ng pagpapanatili ng isang hindi kapani-paniwalang balanse sa loob ng maraming libong taon sa pagitan ng rate ng pag-iipon ng pit at pagtaas ng antas ng dagat. Ang sitwasyong ito ay tila ang pinaka-hindi kapani-paniwala, lalo na kung naaalala natin na ang cyclotheme ay paulit-ulit nang daan-daang beses o higit pa sa isang patayong seksyon. Marahil ang mga siklo na ito ay maaaring maipaliwanag bilang ang akumulasyon na naganap sa sunud-sunod na pagtaas at pag-urong ng tubig baha?

Pisara

Pagdating sa cyclotheme, ang pinagbabatayan na luad ang pinaka-interesante. Ang pinagbabatayan na clay ay isang malambot na layer ng clay na hindi nakaayos sa mga layer at kadalasang nasa ilalim ng coal seam. Maraming mga geologist ang naniniwala na ito ay isang fossil na lupa kung saan mayroong isang swamp. Ang pagkakaroon ng nakapailalim na luad, lalo na kapag matatagpuan dito stigmaria, kadalasang binibigyang kahulugan bilang sapat na patunay autochthonous na pinagmulan ng mga halamang bumubuo ng karbon.

Gayunpaman, kinuwestiyon ng isang kamakailang pag-aaral ang interpretasyon ng pinagbabatayan na luad bilang fossil na lupa. Walang mga katangian ng lupa na katulad ng sa modernong lupa ang natagpuan sa pinagbabatayan na luad. Ang ilan sa mga mineral na matatagpuan sa pinagbabatayan ng lupa ay hindi ang mga uri ng mineral na dapat matagpuan sa lupa. Sa kabaligtaran, ang pinagbabatayan na mga luad, bilang panuntunan, ay may ritmikong layering (mas malaking butil na materyal ay matatagpuan sa pinakailalim) at mga palatandaan ng pagbuo ng mga clay flakes. Ito ay mga simpleng katangian ng sedimentary rock na mabubuo sa anumang layer na naipon sa tubig.

Maraming mga layer ng karbon ay hindi nananatili sa pinagbabatayan na mga luad, at walang mga palatandaan ng pagkakaroon ng lupa. Sa ilang mga kaso, ang mga coal seam ay nakasalalay sa granite, slate, limestone, conglomerate, o iba pang mga bato na hindi katulad ng lupa. Pangkaraniwan ang underlayment clay na walang nakatabing coal seam, dahil kadalasang nakapatong ang underlayment clay sa coal seam. Ang kawalan ng nakikilalang mga lupa sa ibaba ng mga tahi ng karbon ay nagpapahiwatig na walang uri ng malalagong halaman ang maaaring tumubo dito at sumusuporta sa ideya na ang mga halamang bumubuo ng karbon ay inilipat dito.

Istraktura ng karbon

Ang pag-aaral ng mikroskopikong istraktura at istraktura ng pit at karbon ay nakakatulong upang maunawaan ang pinagmulan ng karbon. Nagsimula si A.D. Cohen ng isang comparative structural study ng modernong autochthonous peat na nabuo mula sa mga mangrove tree at isang bihirang modernong allochthonous coastal peat mula sa south Florida. Karamihan sa mga autochthonous peat ay naglalaman ng mga fragment ng halaman na may hindi maayos na oryentasyon na may nangingibabaw na matrix ng mas pinong materyal, habang ang allochthonous peat ay may oryentasyon na nabuo sa pamamagitan ng mga daloy ng tubig na may mga pahabang palakol ng mga fragment ng halaman, na matatagpuan, bilang panuntunan, parallel sa ibabaw ng baybayin na may isang katangian na kawalan ng mas pinong materyal. matrix. Ang hindi maayos na pagkakaayos ng mga debris ng halaman sa autochthonous peat ay may malaking istraktura dahil sa magkakaugnay na masa ng mga ugat, habang ang autochthonous peat ay may katangiang microlayering dahil sa kawalan ng ingrown roots.

Sa pagsasagawa ng pag-aaral na ito, sinabi ni Cohen: "Sa kurso ng pag-aaral ng allochthonous peat, isang tampok ang ipinahayag, na ang mga vertical na seksyon ng materyal na ito, na ginawa gamit ang isang microtome, ay mas mukhang manipis na mga seksyon ng karbon kaysa sa anumang autochthonous sample na pinag-aralan". Binigyang-pansin ni Cohen ang katotohanan na ang mga katangian ng autochthonous peat na ito (orientation ng mga pahabang fragment, pinagsunod-sunod na butil na istraktura na may pangkalahatang kakulangan ng mas pinong matrix, micro-layering na walang gusot na istraktura ng ugat) ay mga katangian din ng mga uling ng Carboniferous period!

Mga bukol sa karbon

Ang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang panlabas na tampok ng karbon ay ang pagkakaroon ng malalaking bloke sa loob nito. Sa loob ng higit sa isang daang taon, ang malalaking bloke na ito ay natagpuan sa mga tahi ng karbon sa buong mundo. P.H. Nagsagawa si Price ng isang pag-aaral kung saan pinag-aralan niya ang malalaking bloke ng deposito ng Sewell coal, na matatagpuan sa West Virginia. Ang average na bigat ng 40 boulders na nakolekta ay 12 pounds, at ang pinakamalaking boulder ay tumitimbang ng 161 pounds. Maraming mga cobblestone ang bulkan o metamorphic na bato, hindi tulad ng lahat ng iba pang rock outcrops sa West Virginia. Inakala ni Price na ang malalaking bato ay maaaring hinabi sa mga ugat ng mga puno at dinala rito mula sa malayo. Kaya, ang pagkakaroon ng malalaking bloke sa karbon ay sumusuporta sa allochthonous na modelo.

coalification

Ang mga pagtatalo tungkol sa likas na katangian ng proseso ng paggawa ng pit sa karbon ay nagpapatuloy sa maraming taon. Ang isang umiiral na teorya ay nagmumungkahi na ito ay oras ay ang pangunahing kadahilanan sa proseso ng coalification. Gayunpaman, ang teoryang ito ay nawalan ng pabor dahil nalaman na walang sistematikong pagtaas sa metamorphic na yugto ng karbon sa paglipas ng panahon. Mayroong ilang mga maliwanag na hindi pagkakapare-pareho: ang mga lignit, na siyang pinakamababang yugto ng metamorphism, ay nangyayari sa ilan sa mga pinakalumang coal-bearing strata, habang ang anthracites, na kumakatawan sa pinakamataas na grado ng coal metamorphism, ay nangyayari sa mas batang strata.

Ang pangalawang teorya tungkol sa proseso ng paggawa ng pit sa karbon ay nagmumungkahi na ang pangunahing salik sa proseso ng metamorphism ng karbon ay presyon. Gayunpaman, ang teoryang ito ay pinabulaanan ng maraming mga geological na halimbawa kung saan ang yugto ng coal metamorphism ay hindi tumataas sa mataas na deformed at folded seams. Bukod dito, ang mga eksperimento sa laboratoryo ay nagpapakita na ang pagtaas ng presyon ay maaari talaga Magdahan-dahan kemikal na conversion ng pit sa karbon.

Ang ikatlong teorya (sa ngayon ang pinakasikat) ay nagmumungkahi na ang pinakamahalagang salik sa proseso ng coal metamorphism ay temperatura. Ang mga halimbawang heolohiko (mga pagpasok ng bulkan sa mga tahi ng karbon at mga apoy sa ilalim ng lupa sa mga minahan) ay nagpapakita na ang mataas na temperatura ay maaaring magdulot ng coalification. Ang mga eksperimento sa laboratoryo ay medyo matagumpay din sa pagkumpirma ng teoryang ito. Ang mala-anthracite na substansiya ay nabuo sa isang eksperimento gamit ang mabilis na proseso ng pag-init sa loob lamang ng ilang minuto, na ang karamihan sa init ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabago ng cellulosic na materyal. Kaya, ang metamorphism ng karbon ay hindi nangangailangan ng milyun-milyong taon ng pagkakalantad sa init at presyon - maaari itong mabuo bilang resulta ng mabilis na pag-init.

Konklusyon

Nakikita namin na ang isang kayamanan ng sumusuportang ebidensya ay malakas na sumusuporta sa allochthonous theory at kinukumpirma ang akumulasyon ng maraming mga layer ng karbon sa panahon ng Baha ni Noah. Mga patayong fossil na puno sa loob ng mga layer ng karbon kumpirmahin ang mabilis na akumulasyon mga residu ng halaman. Ang mga hayop sa dagat at terrestrial (sa halip na lumaki at nakatira sa isang latian) na mga halaman na matatagpuan sa karbon ay nagpapahiwatig ng kanilang paggalaw. Ang microstructure ng maraming coal seams ay may partikular na particle orientation, sorted grain structure, at microlayering, na nagpapahiwatig ng paggalaw (sa halip na in situ growth) ng planta. Ang malalaking bloke na naroroon sa karbon ay nagpapatotoo sa mga proseso ng paggalaw. Ang kawalan ng lupa sa ilalim ng maraming mga seam ng karbon ay nagpapatunay sa katotohanan na ang mga halaman na bumubuo ng karbon ay lumutang sa daloy. Ang uling ay ipinakita upang bumuo ng sistematiko at tipikal na mga bahagi cyclothemes, na malinaw naman, tulad ng ibang mga bato, ay idineposito ng tubig. Ang mga eksperimento upang pag-aralan ang pagbabago sa materyal ng halaman ay nagpapakita na ang anthracite na tulad ng karbon ay hindi nangangailangan ng milyun-milyong taon upang mabuo - maaari itong mabuo nang mabilis sa ilalim ng impluwensya ng init.

Mga link

*Propesor ng Geology at Arkeolohiya, Christian Heritage College, El Cajon, California.

Ang karbon ay isang sedimentary rock na nabubuo sa tahi ng lupa. Ang karbon ay isang mahusay na gasolina. Ito ay pinaniniwalaan na ito ang pinaka sinaunang uri ng panggatong na ginagamit ng ating malayong mga ninuno.

Paano nabuo ang karbon

Para sa pagbuo ng karbon, isang malaking halaga ng halaman ang kailangan. At mas mabuti kung ang mga halaman ay maipon sa isang lugar at walang oras upang ganap na mabulok. Ang perpektong lugar para dito ay mga latian. Ang tubig sa kanila ay mahirap sa oxygen, na pumipigil sa mahahalagang aktibidad ng bakterya.

Naiipon ang masa ng mga halaman sa mga latian. Walang oras upang ganap na mabulok, ito ay pinipiga ng mga sumusunod na deposito ng lupa. Ito ay kung paano nakuha ang pit - ang mapagkukunan ng materyal para sa karbon. Ang susunod na mga layer ng lupa, tulad nito, ay tinatakan ang pit sa lupa. Bilang isang resulta, ito ay ganap na pinagkaitan ng access sa oxygen at tubig at nagiging isang coal seam. Mahaba ang prosesong ito. Kaya, karamihan sa mga modernong reserba ng karbon ay nabuo sa panahon ng Paleozoic, iyon ay, higit sa 300 milyong taon na ang nakalilipas.

Mga katangian at uri ng karbon

(kayumangging karbon)

Ang kemikal na komposisyon ng karbon ay depende sa edad nito.

Ang pinakabatang species ay brown coal. Ito ay nasa lalim na humigit-kumulang 1 km. Mayroon pa ring maraming tubig sa loob nito - mga 43%. Naglalaman ng malaking halaga ng pabagu-bago ng isip na mga sangkap. Ito ay nag-aapoy at nasusunog nang maayos, ngunit nagbibigay ng kaunting init.

Ang matigas na karbon ay isang uri ng "panggitna" sa klasipikasyong ito. Ito ay nangyayari sa lalim ng hanggang 3 km. Dahil ang presyon ng itaas na mga layer ay mas malaki, ang nilalaman ng tubig sa karbon ay mas mababa - tungkol sa 12%, pabagu-bago ng isip na mga sangkap - hanggang sa 32%, ngunit ang carbon ay naglalaman ng mula 75% hanggang 95%. Ito rin ay lubos na nasusunog, ngunit mas mahusay na nasusunog. At dahil sa maliit na halaga ng kahalumigmigan, nagbibigay ito ng higit na init.

Anthracite ay isang mas lumang lahi. Ito ay nangyayari sa lalim na humigit-kumulang 5 km. Mayroon itong mas maraming carbon at halos walang moisture. Ang Anthracite ay isang solidong gasolina, hindi maganda ang pag-aapoy nito, ngunit ang tiyak na init ng pagkasunog ay ang pinakamataas - hanggang sa 7400 kcal / kg.

(Anthracite na karbon)

Gayunpaman, ang anthracite ay hindi ang huling yugto sa pagbabago ng organikong bagay. Kapag nalantad sa mas malupit na mga kondisyon, ang karbon ay nagiging shuntite. Sa mas mataas na temperatura, ang grapayt ay nakuha. At kapag sumailalim sa napakataas na presyon, ang karbon ay nagiging brilyante. Ang lahat ng mga sangkap na ito - mula sa isang halaman hanggang sa isang brilyante - ay gawa sa carbon, tanging ang molekular na istraktura ay naiiba.

Bilang karagdagan sa pangunahing "mga sangkap", ang komposisyon ng karbon ay kadalasang kinabibilangan ng iba't ibang "bato". Ito ay mga impurities na hindi nasusunog, ngunit bumubuo ng slag. Nakapaloob sa karbon at asupre, at ang nilalaman nito ay tinutukoy ng lugar ng pagbuo ng karbon. Kapag nasunog, ito ay tumutugon sa oxygen at bumubuo ng sulfuric acid. Ang mas kaunting mga impurities sa komposisyon ng karbon, mas mataas ang halaga nito.

Deposito ng karbon

Ang lugar ng paglitaw ng karbon ay tinatawag na coal basin. Higit sa 3.6 libong coal basin ang kilala sa mundo. Ang kanilang lugar ay sumasakop sa humigit-kumulang 15% ng lupain ng daigdig. Ang pinakamalaking porsyento ng mga deposito ng mga reserbang karbon sa mundo sa Estados Unidos - 23%.Sa pangalawang lugar - Russia, 13%. Isinara ng China ang nangungunang tatlong nangungunang bansa - 11%. Ang pinakamalaking deposito ng karbon sa mundo ay matatagpuan sa USA. Ito ang Appalachian coal basin, na ang mga reserba ay lumampas sa 1600 bilyong tonelada.

Sa Russia, ang pinakamalaking palanggana ng karbon ay Kuznetsk, sa rehiyon ng Kemerovo. Ang mga reserba ng Kuzbass ay umaabot sa 640 bilyong tonelada.

Ang pag-unlad ng mga deposito sa Yakutia (Elginskoye) at sa Tyva (Elegestskoye) ay nangangako.

Pagmimina ng karbon

Depende sa lalim ng karbon, alinman sa isang saradong paraan ng pagmimina o isang bukas ay ginagamit.

Sarado, o underground na paraan ng pagmimina. Para sa pamamaraang ito, itinayo ang mga mine shaft at adits. Ang mga mine shaft ay itinayo kung ang lalim ng karbon ay 45 metro o higit pa. Ang isang pahalang na lagusan ay humahantong mula dito - isang adit.

Mayroong 2 closed mining system: room and pillar mining at longwall mining. Ang unang sistema ay hindi gaanong matipid. Ito ay ginagamit lamang sa mga kaso kung saan ang mga natuklasan na mga layer ay makapal. Ang pangalawang sistema ay mas ligtas at mas praktikal. Binibigyang-daan ka nitong kunin ang hanggang 80% ng bato at pantay na naghahatid ng karbon sa ibabaw.

Ang bukas na paraan ay ginagamit kapag ang karbon ay mababaw. Upang magsimula, ang isang pagsusuri ng katigasan ng lupa ay isinasagawa, ang antas ng pag-weather ng lupa at ang layering ng pantakip na layer ay tinitiyak. Kung ang lupa sa itaas ng mga tahi ng karbon ay malambot, ang paggamit ng mga bulldozer at scraper ay sapat. Kung ang itaas na layer ay makapal, pagkatapos ay dadalhin ang mga excavator at dragline. Ang isang makapal na layer ng matigas na bato na nakahiga sa itaas ng karbon ay sumabog.

Ang paggamit ng karbon

Ang lugar ng paggamit ng karbon ay napakalaki.

Ang sulfur, vanadium, germanium, zinc, at lead ay nakuha mula sa karbon.

Ang karbon mismo ay isang mahusay na gasolina.

Ginagamit ito sa metalurhiya para sa pagtunaw ng bakal, sa paggawa ng bakal, bakal.

Ang abo na nakuha pagkatapos ng pagsunog ng karbon ay ginagamit sa paggawa ng mga materyales sa gusali.

Mula sa karbon, pagkatapos ng espesyal na pagproseso nito, ang benzene at xylene ay nakuha, na ginagamit sa paggawa ng mga barnis, pintura, solvents, at linoleum.

Sa pamamagitan ng pagtunaw ng karbon, ang isang first-class na likidong gasolina ay nakuha.

Ang karbon ay ang hilaw na materyal para sa paggawa ng grapayt. Pati na rin ang naphthalene at maraming iba pang mga aromatic compound.

Bilang resulta ng kemikal na pagproseso ng karbon, higit sa 400 uri ng mga produktong pang-industriya ang kasalukuyang nakukuha.

Ang karbon, tulad ng langis at gas, ay mga organikong bagay na dahan-dahang nabubulok ng mga biological at geological na proseso. Ang batayan ng pagbuo ng karbon ay mga residu ng halaman. Depende sa antas ng pagbabagong-anyo at ang tiyak na dami ng carbon sa karbon, apat na uri nito ay nakikilala: brown coals (lignites), hard coals, anthracites at graphites. Sa mga bansa sa Kanluran, mayroong isang bahagyang naiibang pag-uuri - lignites, sub-bituminous coals, bituminous coals, anthracites at graphites, ayon sa pagkakabanggit.

Anthracite

Anthracite- ang pinaka malalim na nagpainit sa pinagmulan nito mula sa mga fossil na uling, ang karbon ng pinakamataas na antas ng coalification. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na density at pagtakpan. Naglalaman ng 95% carbon. Ginagamit ito bilang solidong high-calorie fuel (calorific value 6800-8350 kcal/kg). Mayroon silang pinakamataas na calorific value, ngunit hindi maganda ang pag-aapoy. Ang mga ito ay nabuo mula sa karbon na may pagtaas ng presyon at temperatura sa lalim na humigit-kumulang 6 na kilometro.

uling

uling- sedimentary rock, na isang produkto ng malalim na agnas ng mga labi ng halaman (mga pako ng puno, horsetails at club mosses, pati na rin ang unang gymnosperms). Ayon sa kemikal na komposisyon, ang karbon ay isang pinaghalong high-molecular polycyclic aromatic compound na may mataas na mass fraction ng carbon, pati na rin ang tubig at pabagu-bago ng isip na mga sangkap na may maliit na halaga ng mga impurities ng mineral, na bumubuo ng abo kapag sinunog ang karbon. Ang mga fossil coal ay naiiba sa bawat isa sa ratio ng kanilang mga bahagi, na tumutukoy sa kanilang init ng pagkasunog. Ang isang bilang ng mga organikong compound na bumubuo sa karbon ay may mga katangian ng carcinogenic.

kayumangging karbon- solid fossil coal na nabuo mula sa pit, naglalaman ng 65-70% carbon, may kulay kayumanggi, ang pinakabata sa mga fossil coal. Ginagamit ito bilang lokal na panggatong, gayundin bilang isang kemikal na hilaw na materyal. Naglalaman ang mga ito ng maraming tubig (43%) at samakatuwid ay may mababang calorific value. Bilang karagdagan, naglalaman ang mga ito ng isang malaking bilang ng mga pabagu-bago ng isip na mga sangkap (hanggang sa 50%). Ang mga ito ay nabuo mula sa mga patay na organikong nalalabi sa ilalim ng presyon ng pagkarga at sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura sa lalim ng pagkakasunud-sunod ng 1 kilometro.

Pagmimina ng karbon

Ang mga paraan ng pagmimina ng karbon ay nakasalalay sa lalim ng paglitaw nito. Ang pag-unlad ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang bukas na pamamaraan sa mga minahan ng karbon, kung ang lalim ng seam ng karbon ay hindi lalampas sa 100 metro. Mayroon ding madalas na mga kaso kung saan, sa patuloy na pagtaas ng pagpapalalim ng hukay ng karbon, higit na kapaki-pakinabang na bumuo ng deposito ng karbon sa pamamagitan ng underground na pamamaraan. Ang mga mina ay ginagamit upang kumuha ng karbon mula sa napakalalim. Ang pinakamalalim na minahan sa Russian Federation ay kumukuha ng karbon mula sa antas na mahigit 1200 metro lamang.

Kasama ng karbon, naglalaman ang mga deposito ng coal-bearing ng maraming uri ng georesource na may kahalagahan sa consumer. Kabilang dito ang mga host rock bilang hilaw na materyal para sa industriya ng konstruksiyon, tubig sa lupa, coal-bed methane, bihira at trace elements, kabilang ang mahahalagang metal at mga compound nito. Halimbawa, ang ilang mga uling ay pinayaman ng germanium.