煤炭和石油是怎樣形成的

　　中國煤炭資源和石油資源豐富，除上海以外其它各省區(qū)均有分布，但分布極不均衡。煤炭和石油是怎樣形成的?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了煤炭和石油的形成原理，供大家參閱，希望大家在閱讀過程中有所收獲!

　　煤炭的形成原理

　　有些論述是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應(yīng)當(dāng)是很大的。因?yàn)樵谶h(yuǎn)古時(shí)期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃?chǔ)存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚，因?yàn)橹参锏闹θ~、根莖腐爛變成腐植質(zhì)，又會(huì)被植物吸收，如此反復(fù)，最終被埋入地下時(shí)也不會(huì)那么集中，土層與煤層的界限也不會(huì)劃分得那么清楚。

　　但是，無可否認(rèn)的事實(shí)和依據(jù)，煤炭千真萬確是植物的殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細(xì)觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時(shí)在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變成褐煤;當(dāng)溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質(zhì)的淤泥狀物質(zhì)。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。

　　成煤植物在沼澤中的堆積有兩種基本方式﹐即原地生成和異地生成。成煤植物在其生長繁殖的原地堆積轉(zhuǎn)變成泥炭﹐為原地生成﹔經(jīng)長距離搬運(yùn)再堆積﹐則稱異地生成。自然界絕大部分煤層均屬原地生成﹐底板中直立的植物根系化石或樹干化石就是證據(jù)。異地生成的泥炭很難形成有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的煤層。河口三角洲常有巨大漂木堆積﹐埋藏後也有可能形成異地生成的煤。已形成的泥炭被颶風(fēng)拔起搬運(yùn)\再沉積﹐是異地生成泥炭的另一種情況﹐如美國佛羅里達(dá)西海岸已分裂成碎屑的泥炭。

　　據(jù)國人自創(chuàng)理論《地球熱核演變說》中記載，當(dāng)碳元素由一些較輕的元素聚變形成后的一定時(shí)期里，它與原始大氣里的氫元素反應(yīng)生成甲烷，隨著溫度下降，氧氣變得越來越活潑，它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子，由于長時(shí)間的氧化、聚合，石油分子越來越大，形成了大量的近似瀝青的物質(zhì)，當(dāng)早期地球頻繁的火山熔巖噴發(fā)在瀝青上時(shí)，由于熔巖密度大，沉入石油底部對(duì)其隔絕空氣加強(qiáng)熱，導(dǎo)致碳?xì)滏I斷裂，釋放氫氣，形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷經(jīng)氧化、聚合而形成的，它們是在地球溫度較高時(shí)，由碳、氫直接形成不飽和烴聚合而成的)。

　　石油的形成原理

　　生物成油理論(羅蒙諾索夫假說)

　　研究表明，石油的生成至少需要200萬年的時(shí)間，在現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)的油藏中，時(shí)間最老的達(dá)5億年之久。但一些石油是在侏羅紀(jì)生成。在地球不斷演化的漫長歷史過程中，有一些“特殊”時(shí)期，如古生代和中生代，大量的植物和動(dòng)物死亡后，構(gòu)成其身體的有機(jī)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(dǎo)致溫度和壓力上升，隨著這種過程的不斷進(jìn)行，沉積層變?yōu)槌练e巖，進(jìn)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(xué)家認(rèn)為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機(jī)物通過漫長的壓縮和加熱后逐漸形成的。按照這個(gè)理論石油是由史前的海洋動(dòng)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(jī)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?xì)浠衔?。由于這些碳?xì)浠衔锉雀浇膸r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(xué)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(huì)形成天然氣。

　　實(shí)際上，這個(gè)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(chǔ)量相差過大。

　　非生物成油理論

　　非生物成油的理論天文學(xué)家托馬斯·戈?duì)柕略诙砹_斯石油地質(zhì)學(xué)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(gè)理論認(rèn)為在地殼內(nèi)已經(jīng)有許多碳，有些碳自然地以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖?。碳?xì)浠衔锉葞r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(biāo)志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導(dǎo)致的。與石油本身無關(guān)。在地質(zhì)學(xué)家中這個(gè)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。