煤和石油是怎樣形成的
煤和石油是怎樣形成的
煤和石油都是十分重要的能源,也是冶金、化學工業(yè)的原料,那么煤和石油是怎樣形成的?學習啦小編在此整理了煤和石油的形成原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
煤的形成原因
煤為不可再生的資源。煤是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦產(chǎn),一種固體可燃有機巖,主要由植物遺體經(jīng)生物化學作用,埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成。俗稱煤炭。中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中,就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品 ,河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。
《山海經(jīng)》中稱煤為石涅,魏、晉時稱煤為石墨或石炭。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家,希臘學者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有 《石史》 ,其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地;古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱?!∶禾渴且环N可以用作燃料或工業(yè)原料的礦物。它是古代植物經(jīng)過生物化學作用和地質(zhì)作用而改變其物理、化學性質(zhì),由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。煤也是獲得有機化合物的源泉。通過煤焦油的分餾可以獲得各種芳香烴;通過煤的直接或間接液化,可以獲得燃料油及多種化工原料。
煤作為一種燃料,早在800年前就已經(jīng)開始。煤被廣泛用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料,是從18世紀末的產(chǎn)業(yè)革命開始的。隨著蒸汽機的發(fā)明和使用,煤被廣泛地用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料,給社會帶來了前所未有的巨大生產(chǎn)力,推動了工業(yè)的向前發(fā)展,隨之發(fā)展起煤炭、鋼鐵、化工、采礦、冶金等工業(yè)。煤炭熱量高,標準煤的發(fā)熱量為 7000大卡/千克。而且煤炭在地球上的儲量豐富,分布廣泛,一般也比較容易開采,因而被廣泛用作各種工業(yè)生產(chǎn)中的燃料。煤炭除了作為燃料以取得熱量和動能以外,更為重要的是從中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,即煤的低溫干餾的液體產(chǎn)品——煤焦油。經(jīng)過化學加工,從煤炭中能制造出成千上萬種化學產(chǎn)品,所以它又是一種非常重要的化工原料,如我國相當多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生產(chǎn)化肥。我國的煤炭廣泛用來作為多種工業(yè)的原料。大型煤炭工業(yè)基地的建設(shè),對我國綜合工業(yè)基地和經(jīng)濟區(qū)域的形成和發(fā)展起著很大的作用。
此外,煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺、鎵等,這些放射性和稀有元素是半導體和原子能工業(yè)的重要原料。 煤炭對于現(xiàn)代化工業(yè)來說,無論是重工業(yè),還是輕工業(yè);無論是能源工業(yè)、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、機械工業(yè),還是輕紡工業(yè)、食品工業(yè)、交通運輸業(yè),都發(fā)揮著重要的作用,各種工業(yè)部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭,因此有人稱煤炭是工業(yè)的“真正的糧食”?!∥覈鞘澜缟厦禾抠Y源最豐富的國家之一,不僅儲量大,分布廣,而且種類齊全,煤質(zhì)優(yōu)良,為我國工業(yè)現(xiàn)代化提供了極為有利的條件。
石油的形成原因
研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)的油藏中,時間最老的達5億年之久。但一些石油是在侏羅紀生成。在地球不斷演化的漫長歷史過程中,有一些“特殊”時期,如古生代和中生代,大量的植物和動物死亡后,構(gòu)成其身體的有機物質(zhì)不斷分解,與泥沙或碳酸質(zhì)沉淀物等物質(zhì)混合組成沉積層。由于沉積物不斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進行,沉積層變?yōu)槌练e巖,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質(zhì)環(huán)境。
大多數(shù)地質(zhì)學家認為石油像煤和天然氣一樣,是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱后逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類尸體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積巖下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉(zhuǎn)化,首先形成臘狀的油頁巖,后來退化成液態(tài)和氣態(tài)的碳氫化合物。由于這些碳氫化合物比附近的巖石輕,它們向上滲透到附近的巖層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的巖層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鉆井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質(zhì)學家將石油形成的溫度范圍稱為“油窗”。溫度太低石油無法形成,溫度太高則會形成天然氣。
實際上,這個假說并不成立,原因是即使把地球所有的生物都轉(zhuǎn)化為石油的話,成油量與地球上探明的儲量相差過大。
非生物成油的理論天文學家托馬斯·戈爾德在俄羅斯石油地質(zhì)學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎(chǔ)上發(fā)展的。這個理論認為在地殼內(nèi)已經(jīng)有許多碳,有些碳自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比巖石空隙中的水輕,因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導致的。與石油本身無關(guān)。在地質(zhì)學家中這個理論只有少數(shù)人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入,不過這種現(xiàn)象很少發(fā)生。