煤炭和石油是怎么产生的?

2024-05-13

1. 煤炭和石油是怎么产生的?

在4000到5000万年前的古生代,地球上生长着大片森林,随着地壳运动,大量的林木被掩埋在地下,这些林木长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理、化学变化形成黑色可燃化石,这就是煤炭的形成过程。

煤炭和石油是怎么产生的?

2. 煤炭和石油是怎么形成的

石油的原料是生物的尸体,生物的细胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂则是由碳、氢、氧等3种元素组成的。生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物。 

我们已经在地球上发现3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中350种左右的碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,又是固态。 

大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响,再加上其他多种化学反应之后就产生石油,而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。 

地壳变动而石油生成 

我们最近逐渐了解地球内部的变化与石油的生成有十分密切的关系,在描述此种关系之前,让我们先来了解一下地球内部的状况。 

地球的半径大约是6400公里,覆盖地球表面的地壳下方是由岩石形成厚达2900公里的“地慢”,其下方则是由金属形成的“地核”,并以大约5100公里深处分界,分为“外核”与“内核”。外核主要是由液态金属铁组成,内核则主要是固态铁。 地球表面铺满坚硬的“板 块”,厚度约有100公里,是由向上喷出的“洋脊”产生的,’在 缓缓移动到“海沟”后就沉降于 另一板块下方。 80年代后期,人们学会捕捉地震波传递到地球内部时的立体图,于是发现令人惊讶的地慢活动状况。高温又巨型的上升流“超级卷流”由地底涌上后,以蘑菇形态分别存在于夏威夷和非洲大陆正下方。此外,低温的巨型下降流“冷卷流”则以水滴形态占据亚洲大陆及南美洲大陆正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。 

我们现在的知道的是,地幔内部落热对流是以冷卷流向超级卷注移动的形态而形成的。此种运动不仅影响板块运动,似乎也对整个地球的地质和环境的变化产生很大的影响。 

超级卷流是石油制造者? 

现在全球生产的石没之中,有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩,所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件,大量的黑色页岩才会形成。 

最近发现,石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大,海面因而上升,使得较低的陆地变成浅海,而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。 

浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象,周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气,于是出现了缺氧环境。 

地球温暖化也会改变深层海水的流动状况,由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同,较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大,无法氧化的浮游植物便逐渐堆积,所留下的大量有机物则形成石油源岩。 

生物的演化改变了石油的性质 

由于石油的原料是生物的遗骸,因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。 

生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生,并逐渐地进行演化,到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期,爆发性的演化才开始,大约4亿4500万年前,生命也登上了陆地。 

4亿4000万年至4亿年前时期,石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面,羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处,因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。 

2亿9000万年前,广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林,并到处形成被沼泽地包围的湖沼,藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩,这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。 

9000万年前时期,被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地,因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面,树木的树脂成为轻质原油的原料,形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类,成为石油源岩的主要原料。 

最近石油性质的分析技术有长足的进步,我们已逐渐可以取得有关石油原料性质,以及由热能引起的变化过程等的详细资料。由此种资料即能进一步了解原料生物遗骸逐渐堆积时的环境状况。 

大约1亿7000万年到200万年前所发生的全球性规模“阿尔卑斯造山运动期”也造出了巨油田,在此时期,分布于广大范围的1亿年前前后形成的石油源岩都没入地中。现有的石油和天然气有大约3分之2就是此时期形成的。 


煤炭的形成原因: 

煤炭的形成原因为古代植物的残骸层层交叠,经过长时间受到细菌的生物作用,以及地壳变动、环境高温、高压等因素,使这些物质经煤化作用转变成煤炭。在煤化的过程中,亦会产生甲烷(天然气的主要成分),有些逸散至大气中,部份则被封闭在地壳中,形成储气层,这也是采煤工作危险的主因之一。

3. 煤炭和石油是怎样形成的

煤    是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的。这个转变过程叫做植物的成煤作用。一般认为,成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程,后者是物理化学过程。 
石油   是由古代有机物变来的。在漫长的地质年代里,海洋里繁殖了大量的海洋生物,它们死亡后的遗体随着泥沙一起沉到海底,长年累月地一层层堆积起来,跟外界空气隔绝着,经过细菌的分解,以及地层内的高温、高压作用,生物遗体逐渐分解、转化成石油和天然气。

煤炭和石油是怎样形成的

4. 石油和煤炭是什么变成的?

原始森林被地壳运动置入地下经过漫长的演化而来。这在教科书里都是有定论的,还用怀疑吗?传统理论认为:煤是远古时代的繁盛的植物及其堆积物在地壳变迁中被埋在地下,经过长期高温、高压的复杂碳化过程而形成的;石油和石油气是古代湖泊及海洋中的动物、微生物及其沉积物被地壳变迁埋于地下,经过长期的高温、高压地质作用而形成的。该理论的证据是:在煤炭中发现了植物的枝、杆、叶等碳化标本。在煤田的煤层厚度最大可达百米以上,一个矿区煤储量达数百万亿立方米,储量之丰富令人叹为观止。那么,就有一个疑问,在历史上存在有如此丰富的原始森林吗?有如此大量的森林在某一时刻迅速沉入地下聚集吗?为什么在煤层中没有见到大量植物状态的煤炭,而是大量结晶块状的或粉状的煤呢?大家知道山西的煤质好,煤炭结晶发亮,非常光泽亮丽。

5. 煤炭和石油是怎么形成的?

1、煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

2、经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。
由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

扩展资料:
煤炭和石油的用途:
一、煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。
二、石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范围可以分为如下五种:
1、点燃式发动机燃料有航空汽油,车用汽油等。
2、喷气式发动机燃料(喷气燃料) 有航空煤油。
3、压燃式发动机燃料(柴油机燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4、液化石油气燃料即液态烃。
5、锅炉燃料有炉用燃料油和船舶用燃料油。
参考资料来源:百度百科——煤炭
参考资料来源:百度百科——石油

煤炭和石油是怎么形成的?

6. 煤炭和石油是怎么形成的?

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
千百万年来植物的枝叶和根茎,堆积而成的有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

7. 煤炭和石油是如何形成的?

煤和石油是人类生产活动中两种最重要的能源,也是重要的化工原料,前者被比作工业的粮食,后者则被比作工业的血液。煤和石油都是化石燃料,它们的主要成分都为有机物,这意味着它们最初都应该是由早期地球生命演变而来。那么,煤和石油具体是怎么形成的呢?
煤的形成理论
根据现有的理论,地球上大部分的煤都起源于树木、蕨类植物和其他热带森林植物,它们所生活的时代比现在更加温暖。正因为如此,世界上的煤层都是在陆地上发现的。
在3.6亿年前至3亿年前的石炭纪,地球上进化出了木本植物。然而,当时地球上的微生物无法分解木质素,所以这些植物死亡之后不会很快烂掉。再加上那个时候的地球上遍布沼泽地,所以植物死亡后会被泥沙封存起来。经过不断的地质变迁之后,这些物质会在一定温度和压力下逐渐碳化,最终形成了固状的煤炭。

也就是说,煤是特定的环境下才会形成,目前的地球上已经没有这样的条件,因为植物死亡之后很快会被各种微生物分解掉。因此,煤会被用尽,这是一种不可再生能源。
石油的形成理论
石油广泛分布于陆地和海洋中,它们的确切成因仍然是未知的,一种观点认为石油不是由生物形成的,还有一种观点认为石油是由动物的尸骸演变而成的。
(1)非生物成油理论
在早期地球上,地壳内富含水、碳以及各种碳氢化合物。与水相比,碳氢化合物的密度较低,它们就会向地表上浮,这些物质最终就形成了液状的石油。
(2)生物成油理论

由于科学家在石油中发现过很多生命的迹象,所以更多科学家支持生物成油理论。研究表明,石油最初的来源为细菌、藻类和浮游生物。这些生物死亡后沉入海底和湖底,它们的遗体被泥土覆盖,形成泥质沉积物。
由于泥质沉积物会被更多的泥沙所掩埋,这会导致温度和压力逐渐增加,泥质沉积物开始转变为岩石。生物的遗体在这个过程中发生了化学变化,慢慢地演变成了石油和天然气。随着时间的推移,石油和天然气向上迁移到沉积岩盆地中,并被困在其中,形成油田和气田。地球上的每一个油田都有自己的特点,就像地球上没有两片完全相同的雪花一样,也没有两个油田包含完全相同的液体。

不像煤炭的形成需要特殊条件那样,石油的形成只需要一定的时间,可能要数千万年。因此,从某种意义上来说,石油是可再生能源。只是由于人类开采和使用石油的速度大于石油形成的速度,所以石油也会面临枯竭的问题。

煤炭和石油是如何形成的?

8. 石油和煤是怎么来的???

石油的生成
  研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的可达到5亿年之久。在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。   伴随各种地质作用,沉积盆地中的沉积物持续不断地堆积。当温度和压力达到一定程度后,沉积物中动植物的有机物质转化为碳氧化合物分子,最终生成石油和天然气。   非生物成油的理论是天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的,与石油本身无关。   美国在2003年的一项研究,有不少枯乾的油井在经过一段时间的弃置以后,仍然可以生产石油。所以,石油可能并非生物生成的矿物,而是碳氢化合物在地球内部经过放射线作用之后的产物。


煤的形成
在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
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