煤和石油是怎樣形成的,煤炭和石油是怎麼形成的?

時間 2022-09-10 11:20:45

1樓:黎涵瑤謝初

煤是由植物殘骸經過複雜的生物化學作用和物理化學作用轉變而成的。這個轉變過程叫做植物的成煤作用。一般認為,成煤過程分為兩個階段泥炭化階段和煤化階段。

前者主要是生物化學過程,後者是物理化學過程。

在泥炭化階段,植物殘骸既分解又化合,最後形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸,其組成和植物的組成已經有很大的不同。

煤化階段包含兩個連續的過程:

第乙個過程,在地熱和壓力的作用下,泥炭層發生壓實、失水、肢體老化、硬結等各種變化而成為褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在組成上也發生了顯著的變化,碳含量相對增加,腐植酸含量減少,氧含量也減少。因為煤是一種有機巖,所以這個過程又叫做成岩作用。

第二個過程,是褐煤轉變為煙煤和無煙煤的過程。在這個過程中煤的性質發生變化,所以這個過程又叫做變質作用。地殼繼續下沉,褐煤的覆蓋層也隨之加厚。

在地熱和靜壓力的作用下,褐煤繼續經受著物理化學變化而被壓實、失水。其內部組成、結構和性質都進一步發生變化。這個過程就是褐煤變成煙煤的變質作用。

煙煤比褐煤碳含量增高,氧含量減少,腐植酸在煙煤中已經不存在了。煙煤繼續進行著變質作用。由低變質程度向高變質程度變化。

從而出現了低變質程度的長焰煙、氣煤,中等變質程度的肥煤、焦煤和高變質程度的瘦煤、貧煤。它們之間的碳含量也隨著變質程度的加深而增大。

目前就石油的成因有兩種說法:①無機論即石油是在基性巖漿中形成的;②有機論既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用,最後逐漸形成為石油。

2樓:公尺粒計畫

在4000到5000萬年前的古生代,地球上生長著大片森林,隨著地殼運動,大量的林木被掩埋在地下,這些林木長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列複雜的物理、化學變化形成黑色可燃化石,這就是煤炭的形成過程。

3樓:閉溶溶莫辭

煤主要是植物掩埋經過長期的作用形成的,而石油實際上也是由動植物遺體掩埋形成的,但是二者的形成條件是不同的,所以才會一種形成煤,而另一種形成石油啊。具體參加相關的科普知識,一看就明白了

煤炭和石油是怎麼形成的?

4樓:醉意撩人殤

1、煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列複雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可燃沉積岩,這就是煤炭的形成過程。

2、經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。

由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鑽井和幫浦取人們可以從油田中獲得石油。

5樓:利芳懿邶豆

煤炭的主要成分是碳,石油的主要成分是烴類(碳氫化合物)。

許多勘探資料都表明,全世界煤的可開採資源是巨大的,其能量值相當於石油資源的10倍。煤和石油的形態、形成歷史、地質條件雖然不同,但是它們的化學組成卻大同小異。煤中約含碳80%~85%,含氫4%~5%,平均分子量在2000以上。

石油含碳85%,含氫13%,平均分子量在600以內。從組成上看,它們的主要差異是含氫量和分子量的不同,因此,只要人為地改變壓力和溫度,設法使煤中的氫含量不斷提高,就可以使煤的結構發行變異,由大分子變成小分子。當其碳氫比降低到和石油相近時,則煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油氣、噴氣燃料等石油產品了。

同時還可以開發出附加值很高的上百種產品,如乙烯、丙烯、蠟、醇、酮、化肥等,綜合經濟效益十分可觀。

國際上經典的煤變石油工藝是把褐煤或年輕煙煤粉與過量的重油調成糊狀(稱為煤糊),加入一種能防止硫對催化劑中毒的特殊催化劑,在高壓釜裡加壓到20266~70931千帕並加熱到380~500攝氏度的溫度,在隔絕空氣的條件下通入氫氣,使氫氣不斷進入煤大分子結構的內部,從而使煤的高聚合環狀結構逐步分解破壞,生成一系列芳香烴類的液體燃料和烷烴類的氣體燃料。一般約有60%的煤能轉化成液化燃料,30%轉化成為氣體燃料。具體來說,煤變石油的工藝可分為「直接液化」和「間接液化」兩種,從世界範圍來看,無論哪一類液化技術,都有成熟的範例。

「直接液化」是對煤進行高壓加氫直接轉化成液體產品。早在第二次世界大戰之前,納粹德國就注意到了煤和石油的相似性,從戰略需要出發,於1927年下令建立了世界上第乙個煤炭直接液化廠,年產量達10萬噸,到1944年達到423萬噸,用來開動飛機和坦克。一些當時的生產技術,今天還在澳大利亞、德國、巴基斯坦和南非等地應用。

「間接液化」是煤先氣化,生產原料氣,經淨化後再行改質反應,調整氫氣與一氧化碳的比例。此項技術主要源於南非,技術已非常成熟,煤變石油成本已低於國際油價,但技術一直嚴格保密。20世紀50年代,南非為了克服進口石油困難,成立了南非薩索爾公司,主要生產汽油、柴油、乙烯、醇等120多種產品,總產量達到700多萬噸。

目前,這家公司的3個液化廠,年耗煤4590萬噸,年產合成油品1000萬噸。該公司累計投資70億美元,現在早已**了全部裝置投資。此外,俄羅斯、美國、日本等國也相繼陸續完成了日處理150~600噸煤的大型工業試驗,並進行了工業化生產的設計。

6樓:石春睦化

煤是由植物殘骸經過複雜的生物化學作用和物理化學作用轉變而成的。這個轉變過程叫做植物的成煤作用。一般認為,成煤過程分為兩個階段泥炭化階段和煤化階段。

前者主要是生物化學過程,後者是物理化學過程。

石油是由古代有機物變來的。在漫長的地質年代裡,海洋裡繁殖了大量的海洋生物,它們死亡後的遺體隨著泥沙一起沉到海底,長年累月地一層層堆積起來,跟外界空氣隔絕著,經過細菌的分解,以及地層內的高溫、高壓作用,生物遺體逐漸分解、轉化成石油和天然氣。

7樓:水紋無痕

石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。

我們已經在地球上發現3000種以上的碳氫化合物,石油是由其中350種左右的碳氫化合物形成的,比石油更輕的碳氫化合物則成為天然氣。煤礦與石油的成因很類似,但煤是植物的化石,又是固態。

大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源巖」。埋沒於地中的石油源巖受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。

地殼變動而石油生成

我們最近逐漸了解地球內部的變化與石油的生成有十分密切的關係,在描述此種關係之前,讓我們先來了解一下地球內部的狀況。

地球的半徑大約是6400公里,覆蓋地球表面的地殼下方是由岩石形成厚達2900公里的「地慢」,其下方則是由金屬形成的「地核」,並以大約5100公里深處分界,分為「外核」與「核心」。外核主要是由液態金屬鐵組成,核心則主要是固態鐵。 地球表面鋪滿堅硬的「板 塊」,厚度約有100公里,是由向上噴出的「洋脊」產生的,』在 緩緩移動到「海溝」後就沉降於 另一板塊下方。

80年代後期,人們學會捕捉**波傳遞到地球內部時的立體圖,於是發現令人驚訝的地慢活動狀況。高溫又巨型的上公升流「超級卷流」由地底湧上後,以蘑菇形態分別存在於夏威夷和非洲大陸正下方。此外,低溫的巨型下降流「冷卷流」則以水滴形態佔據亞洲大陸及南美洲大陸正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。

我們現在的知道的是,地幔內部落熱對流是以冷卷流向超級卷注移動的形態而形成的。此種運動不僅影響板塊運動,似乎也對整個地球的地質和環境的變化產生很大的影響。

超級卷流是石油製造者?

現在全球生產的石沒之中,有60%是產生了恐龍稱霸地球時期所形成的石油源巖,所形成的「黑色頁岩」則遍布世界各地。黑色頁岩主要是由未經氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當時必須有可讓浮游植物繁殖又不會產生氧化的缺氧環境條件,大量的黑色頁岩才會形成。

最近發現,石油源巖在此時代的形成似乎與超級卷流運動的活化可以促使由地下湧出的地幔物質所形成的洋脊體積增大,海面因而上公升,使得較低的陸地變成淺海,而淺海則具有可當石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環境。

淺海地區的藻類等浮游植物因而出現大幅增加和大量死亡的現象,周圍的細菌為分解其殘骸而消耗氧氣,於是出現了缺氧環境。

地球溫暖化也會改變深層海水的流動狀況,由於高緯度地區與低緯度地區海水的溫度高低不同,較低溫但含有豐富氧氣的高緯度地區深層海水會流向低緯度地區海洋。但地球溫暖化的現象減少。氧氣較少的海域因而擴大,無法氧化的浮游植物便逐漸堆積,所留下的大量有機物則形成石油源巖。

生物的演化改變了石油的性質

由於石油的原料是生物的遺骸,因此調查石油的性質便可以得知古老時期的生物演化過程和地球環境歷史。

生命的演化大概有下述的過程。生命是於38億年前誕生,並逐漸地進行演化,到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀時期,爆發性的演化才開始,大約4億4500萬年前,生命也登上了陸地。

4億4000萬年至4億年前時期,石油源巖的主要成分是當時繁茂的浮游植物所形成的耐碳氫化合物。另一方面,羊齒類植物在此時期繁瑣盛於海岸近處,因此以陸上植物為原料的石油源巖也出現了。

2億9000萬年前,廣大的陸地普遍出現由裸子植物組成的森林,並到處形成被沼澤地包圍的湖沼,藻類便在湖沼中開始繁殖。由此也產生了以藻類為原料的新種石油源巖,這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源巖誕生的一例。

9000萬年前時期,被子植物和針葉樹林開始逐漸擴張到高緯度地區和高地,因而出現以陸地木材為原料的石油源巖。另一方面,樹木的樹脂成為輕質**的原料,形成新的石油源巖。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源巖的主要原料。

最近石油性質的分析技術有長足的進步,我們已逐漸可以取得有關石油原料性質,以及由熱能引起的變化過程等的詳細資料。由此種資料即能進一步了解原料生物遺骸逐漸堆積時的環境狀況。

大約1億7000萬年到200萬年前所發生的全球性規模「阿爾卑斯造山運動期」也造出了巨油田,在此時期,分布於廣大範圍的1億年前前後形成的石油源巖都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。

煤炭的形成原因:

煤炭的形成原因為古代植物的殘骸層層交疊,經過長時間受到細菌的生物作用,以及地殼變動、環境高溫、高壓等因素,使這些物質經煤化作用轉變成煤炭。在煤化的過程中,亦會產生甲烷(天然氣的主要成分),有些逸散至大氣中,部份則被封閉在地殼中,形成儲氣層,這也是採煤工作危險的主因之一。

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