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石油等礦化石能源由什麼轉化

發布時間: 2022-12-23 09:34:16

① 煤、石油、天然氣是怎樣形成的

燃料是由可燃物質、不可燃成分和水分等物質組成的混合物,是常規能源的主要組成部分,在燃燒過程中能夠放出大量熱量。化石燃料是由於地殼內部深處的動植物殘骸,歷經數千萬年漫長的生物、化學和物理變化而形成的,如煤、石油、天然氣、油頁岩等。化石燃料中的化學能最初來源於太陽。植物通過光合作用收集、轉化了太陽能,接著轉存於動植物的有機體中,成為化石燃料的原料。由於形成的原因、地質條件與年代的不同,產生了不同種類的化石燃料。
煤主要是遠古時代的高等植物在地殼運動中被深埋在地下或水中,其殘體在缺氧條件下被厭氧細菌生化降解,纖維素、木質素、蛋白質等被分解並聚縮,形成膠體狀的腐殖酸。其餘具有抗腐能力的部分如樹脂、角質、孢子等保留原有形態分散在腐殖酸中,逐步變成含水很多、黑褐色的泥炭。這是成煤的第一階段——泥炭化階段。經過漫長的地質年代,泥炭在地熱和泥沙覆蓋層不斷增厚或地殼下沉而受壓增大的作用下,泥炭層被壓實、失水,其化學性質和成分發生變化。泥炭的密度和碳含量相對增加,腐殖酸、水分、氧、氫和甲烷等揮發物逐漸減少。隨著泥炭的質變由淺到深,依次形成不同種類的褐煤、煙煤、無煙煤等。這是成煤的第二階段——煤化階段。
石油的生成過程與煤相似。它的形成物質主要是低等動、植物遺體中的脂肪、蛋白質和碳水化合物。這些有機物質的沉積物在地殼長期緩慢下降中不斷增厚,或在深水中被沉積保存。同樣經歷了缺氧或強還原環境中的細菌分解階段和溫度、壓力增加條件下的轉化階段,碳和氫的含量富集,形成一種流動或半流動的粘稠性液體。石油的生成條件要求較嚴格,沉積過程初期,溫度和壓力不夠,不能生成石油。當沉積深度達到1
000~4000m,溫度達到60~50℃時有機質生成大量石油。若壓力和溫度進一步增加,有機質被熱分解,如深度超過4000m,溫度超過150~200℃後幾乎不能生成石油。
天然氣的形成物質非常廣泛。除石油有機物質可以產氣外,高等植物中的木質纖維腐爛分解,無機物質如地下深處碳鈣等各種礦物的分解,都可以生成天然氣。天然氣的生成過程比石油容易、簡單,除生成石油的壓力和溫度范圍外,在常溫、常壓、高溫、高壓下均能產生氣體。同時,天然氣除在強還原環境外,有氧氣存在的弱還原條件下,如沼澤地帶也可生成。天然氣中富集了有機物質被菌化或分解後形成的分散碳氫化合物,成為可燃氣體。
化石燃料的燃燒排放物是環境污染的最主要原因。
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② 石油是由什麼東西轉化而成

關於石油的生成,是一個長期爭論不休的問題,但人們普遍認為石油是過去地質時期里,由生物遺體經過化學和生物化學變化而形成的。形成石油要具備三個條件:一是要有大量的生物遺體;二是要有儲集石油的地層和保護石油不跑掉的蓋層;三是還要有有利於石油富集的地質構造。一些石油地質學家認為,大陸架海底通常是厚度很大的中生代和第三紀與第三紀以後的海相沉積,這種地質構造是石油生成與儲蓄的良好的場所。大陸架與近海緊相連,近海有著大量的藻類,魚類以及其他浮游生物,這些都是形成石油的原料。當這些生物迅速被河流帶來的沉積物掩埋後,這些被埋藏的生物遺體與空氣隔絕,長期處在缺氧的環境里,再加上厚的岩石的壓力,高溫及細菌作用,便開始分解。再經過長期的地質時期,這些生物遺體逐漸變成了分散的石油。在淺海,特別是在島嶼岬角阻隔的海灣中,水域處於平靜的半封閉狀態,最利於有機物的堆積,隨著大量泥沙的沉積,這就為石油的儲集創造了良好的條件。石油儲集在砂岩的孔隙中,就好像水充滿在海綿里一樣,不致石油流失而長期緩慢地沉降在大陸架淺海區。那些沉降幅度大、沉降地層厚的盆地,往往是形成石油最有利的地區。在這些大型沉積盆地中,因受擠壓而突出的一些構造,又往往是儲積石油最多的地方。

③ 石油是如何形成的石油是古生物形成的嗎

石油的形成普遍認為有兩只種理論,普遍認為是古生物的屍體形成的,但是,還有另一種的形成理論,先介紹第一種理論,也是大家比較認可的。

(1)生物成油理論

大多數地質學家認為,石油像煤和天然氣一樣,是通過長時間的壓縮和加熱,由古老的有機物逐漸形成的。根據這一理論,石油是由史前海洋動物和死藻的變化形成的。 (土地植物通常形成木炭。)在長期的地質年齡之後,這些有機物質與淤泥混合並被埋在厚厚的沉積岩下。

它們在高溫高壓下逐漸變化,首先形成蠟質油頁岩,然後降解為液態和氣態烴。由於這些碳氫化合物比鄰近的岩石輕,因此它們向上滲透到附近的岩層中,直到它們滲透到上方的中空,密不可滲透的岩層中。如此收集的油形成油田。人們可以通過鑽井和抽水從油田中獲取石油。

地質學家稱油層的溫度范圍為「油窗」。如果溫度太低則不會形成油,而溫度太高則會形成天然氣。盡管世界各地的石油形成深度不同,但「典型」深度在4至6公里之間。由於石油在形成後會進入其他岩層,因此實際的油田可能要淺得多。因此,形成油田需要三個條件:豐富的烴源岩,可滲透的通道以及可以積聚石油的岩層。

(2)非生物成油理論

非生物形成油產生的理論天文學家托馬斯·戈德(Thomas Gold)是在俄羅斯石油地質學家尼古拉·庫德里亞夫采夫的理論基礎上產生的。該理論認為,地殼中已經有很多碳,其中一些自然以碳氫化合物的形式存在。油在岩石縫隙中比水輕,因此它沿著岩石縫隙向上滲透。石油中的生物標志物是由生活在岩石中的嗜熱微生物引起的。它與石油本身無關。

地質學家中只有少數人支持這種理論。它通常用於解釋石油無法解釋地流入某些油田的情況,但是這種現象很少發生。非生物油形成理論不能解釋說世界上超過99%的油都存儲在沉積岩中,這些非沉積岩中的油也可以解釋為是從其他地方的沉積岩中遷移出來的。

古生物屍體形成石油的理論被大多數人所接受的。

教科書上所傳授給大家的是:石油是古生物化石形成的。這是目前學術界的主流觀點。就這個觀點而言,不僅是在民間,就是在科學界,也有非常多的反對聲音。

石油是古生物形成的,這一論斷,個人認為只是個猜想。因為沒有完整的證據鏈證明石油確實是古生物形成的。只是這一觀點最早被一大批人所接受,形成了一種先入為主的印象。就像最早期的人們認為地球是宇宙的中心一樣,大家都認為正確的未必是真理。

對石油是古生物化石形成並且是不可再生資源這一觀點,經濟學家威廉恩道爾認為這是石油利益集團的陰謀。目的是控制油價,獲得更多的利益。這在他的名著《石油戰爭》中有具體的論述。並且在書中他提出了自己的觀點,他認為石油是可再生資源,是在地殼的一系列運動中產生的,永遠不會枯竭。

相比於石油是化石形成的這一觀點,我更相信威廉恩德爾所說的石油是地球運動產生的這一觀點。即便他的觀點也沒有完整的證據鏈來證明。早在幾十年前前者觀點就宣稱石油產量已過峰值,但都被日後更高的產量所超越。至少在這一點上威廉恩道爾是正確的。那就是石油是可再生的,沒有所謂的產量峰值,它是在地殼運動中不斷產生出來的。

對於石油成因概括起來是無機起源與有機起源兩大派別的對壘。無機學派在19世紀占上風,有機學派在20世紀以來占上風。

油氣無機成因說

19世紀中葉,最具影響力的是俄國化學家門捷列夫1876年提出的碳化物說,認為石油是地下重金屬碳化物與下滲的水相互作用所生成。反應生成的石油蒸汽在沖向地殼的過程中冷凝於地層孔隙中。

無機起源說另一典型代表是19世紀晚期有索科洛夫提出的宇宙說。其理論依據是在一些天體中發現有碳氫化合物,因此他認為碳氫化合物是宇宙所固有的,早就在地球尚處於熔融狀態階段是就已存在於氣圈之中了。

此外,當時還有以庫德梁采夫為代表的岩漿說;以考斯特為代表的火山說;以葉蘭斯基為代表的蛇紋石生油說;以切卡留克為代表的高溫生成說等。

油氣有機成因學說

早在18世紀中葉,蘇聯化學家洛蒙諾索夫認為石油和煤炭一樣是泥炭在高溫條件下蒸餾生成的,即蒸餾說。1933年,俄國著名礦物學家和地球化學家維爾納茨基還研究了有機質(即成油母質)的地質作用,詳細討論了石油的有機組成和有機成因,提出了碳循環模式,使得成油理論步入地球化學研究階段,後來形成了較為完整的烴源岩理論。

有機成因說早期認為有機質直接成油,但由於與實際情況有出入,進而提出了新的理論,即乾酪根熱降解成油。

上圖詳細表述了有機質的演化過程。看起來我們的確可以認為石油是由古生物形成的,而且統計表明石油在地殼中的出現,與地史上生物的發育和興衰密切相關。

有朋友不贊同有機成油理論,以需要多少「肉」來作比喻,這是不科學的。在這里,有必要強調一下有機質的概念。

有機質的來源我們常常認為有四種:浮游動物、浮游植物、高等植物和高等動物。有機質沉積下來並非都可保存,由於微生物分解等損耗,只有一部分能夠隨顆粒沉積並保存下來,我們稱為沉積有機質。能形成石油的有機質以前兩種為主,高等植物常常成煤或天然氣,高等動物保存下來的較少,成油貢獻較少,這是由它們的組分和沉積環境共同決定的。地球形成已有46億年,生物出現已有38億年,38億年的生物演化史是何其漫長,這段時間內有多少生物的遺體累積並保存入地下呢?而且在地質理論中時間是以百萬年作為單位的,在這宏大的視角之下,一切數據都將龐大到讓非專業人士吃驚,我們可以懷疑,甚至反對,但是在我們拋出自己觀點之前是不是應該先將對方的觀點理解透徹呢?

當然是古生物形成的,地球存在了46億年,這么長的時間,地球人生活過多少生物!下面介紹一下石油形成過程

在人類出現以前,地球上處於恐龍時代,那個時代空氣好,含氧量高,所以動物的體型都非常龐大!

他們呼出的二氧化碳,還有放的屁等等,生物產生的這些廢氣體量也非常大,加上氣溫升高,導致冰川融化,大量的水匯入海洋,海洋壓力增大!

大量海水擠壓地殼,引發強烈地殼運動,地震火山噴發等,導致海水溫度升高,生物幾乎全被煮死了!

大量火山噴發地球到處彌漫著火山灰,萬年不退,地球幾萬年不見陽光,生物滅絕!

地球回歸冰川時代,一切都被冰封或者塵封!經過地形的巧妙引流,那些生物腐爛液體匯聚,最終成片成片的匯聚,經過長久發酵形成石油!

多年以後,火山灰散盡,地球重現陽光,大地回暖,重新出現生物,人類也隨之出現!

石油是大自然的饋贈,我們應該好好利用這些資源,造福人類!

地球就像一個大型機器,他需要運轉磨合,最終形成現在這個形態,春暖花開,適合人類居住等,是宇宙中最美的星球!

大多數科學家認為,石油是一種所謂的化石燃料,是很久以前死亡生物體的轉化殘留物。大多數石油被認為來自植物和微小海洋生物的化石。較大的動物也可能對這種混合物有所貢獻。

但另一種理論認為,從一開始地球上的石油就比死動物產生的多,但我們還沒有開發它。

在主導理論中,死亡的有機物質積累在海洋、河床或沼澤的底部,與泥和沙混合。隨著時間的推移,更多的沉積物堆積在頂部,由此產生的熱和壓力將有機層轉化為一種稱為乾酪根的深色蠟質物質。 不管怎樣,乾酪根分子最終會破裂,分裂成更短更輕的分子,幾乎完全由碳和氫原子組成。根據這種混合物是液態還是氣態,它會變成石油或天然氣。 科學家們不太確定,但他們認為這可能需要幾十萬年的時間。 這當然不是一個瞬間的過程,石油的形成速度不會解決我們的石油供應問題。

石油是由死亡的有機物形成的這一觀點被稱為石油形成的「生物理論」,是由大約250年前一位俄國科學家首次提出的。 然而,在20世紀50年代,一些蘇聯科學家開始質疑這一傳統觀點,並提出石油可以在地球深處自然形成。 根據一種假設,這種所謂的「非生物成因」石油可能會通過小行星撞擊形成的裂縫向上滲透,形成地下油層。一些地質學家建議進行探測古代隕石撞擊坑尋找石油。

已經發現了非生物性的石油來源,但沒有商業利潤。爭論的焦點不是自然形成的石油儲備是否存在。這是關於它們對地球總儲量的貢獻有多大,以及地質學家應該投入多少時間和精力來尋找它們。

科學家們說,如果非生物成因的石油來源確實被發現是豐富的,這將意味著地球含有大量未開發的石油儲量,而且由於其他岩石物體是由與地球相同的原材料形成的,原油可能存在於太陽系的其他行星或衛星上。 製造石油的兩個過程都可能需要數千萬年。即使地球包含的石油比目前認為的要多得多,總有一天儲量會耗盡,這是不可避免的。

其實現在的話,對於石油是如何形成的,目前還是存在爭議的。當下主要有生物沉積成油和石化成油兩種學說。

生物沉積成油學說認為在地球不斷演化的漫長 歷史 過程中,史前的海洋動物和藻類死去後,有機物經過漫長的地質年代與淤泥混合,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。

但是這個學說存在一個問題就是,據2019年各國更新的剩餘探明可采儲量數據,全球石油儲量較上一年穩中有升。石油剩餘探明可采儲量為2305.8億噸,增長0.6%,如果是有生物沉積變成的石油,那在遠古時期,真的有那麼多遠古的生物嗎?不過這個學說確實也是當下最主流的學說。

石化成油學說則認為,認為在地殼內有許多碳,有些碳本身就以碳氫化合物的形式存在,而這些物質在地球形成的初期就已經形成了,至於石油中的生物標志物是由居住在岩石中的、喜熱的微生物導致的,與石油本身物管。那人類能獲得石油的數量只與鑽井深度有關。

不過不管是哪種學說,都可以確定的是,我們正在不斷的消耗地球的資源,就算石油是可再生的,但當我們人類開采消耗的速度過大時,一樣會造成失衡,所以現在大家都在致力於開發新能源,一是因為新能源是可再生且高效的,還一方面也是防止了消耗石油造成的環境破壞。

④ 請問化石燃料(煤,石油等)在形成過程中的是怎樣變化的(化學變化)

你好。引用下文希望對你有幫助
煤及煤的形成
1、煤的基本概念
煤是植物遺體經過生物化學作用和物理化學作用而轉變成的沉積有機礦產,是多種高分子化合物和礦物質組成的混合物。
2、成煤的五大條件
(1)物質條件 主要是成煤的原始植物,包括高等植物和低等植物。 植物遺體大量堆積是成煤的物質條件 高等植物形成的煤叫腐植煤,低等植物形成的煤叫腐泥煤。 由高等植物和低等植物共同形成的煤叫腐植腐泥煤。 植物演化的5個階段 菌藻植物時代→→裸蕨植物時代→→蕨類和種子植物時代→→裸子植物時代→→被子植物時代 (2)堆積條件或環境條件 泥炭沼澤:常年積水,極其潮濕,內有大量植物生長、堆積,植物死亡後遺體被沼澤水覆蓋,並與氧呈半隔絕狀態,使植物遺體不至於完全氧化分解,經生物化學作用形成泥炭。 泥炭沼澤的形成取決於古植物、古氣候、古地理和大地構造4個條件。 沼澤根據不同的分類標准分為低位沼澤、高位沼澤、中位沼澤;濱海泥炭沼澤、三角洲平原泥炭沼澤、紅樹林泥炭沼澤;草本泥炭沼澤、木本泥炭沼澤;淡水沼澤、半鹹水沼澤、鹹水沼澤等。 堆積方式(原地生成、異地生成)、形成泥炭的植物群落(高等植物、低等植物)、沉積環境(淺沼的、湖沼的、微鹹水的、鹹水的、富含鈣質的)和養分供給(富養分的、貧養分的)、PH值、細菌活動性、硫的供給、泥炭的溫度、氧化還原電位等因素決定了煤層原始特徵。 (3)溫度和壓力條件 溫度和壓力決定於埋藏深度 成煤應有一定的埋藏深度 煤化程度是煤受熱溫度和持續時間的函數。溫度越高,變質作用的速度越快。 (4)時間條件 漫長的地質年代[宙、代、紀、世、期] 一般需要幾千萬到幾億年的時間 (5)地質條件 地殼運動
3、成煤作用過程
植物→泥炭(腐泥)→褐煤→煙煤(長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤)→無煙煤 兩個階段 泥炭化作用(腐泥化作用):植物→泥炭(腐泥) 煤化作用 成岩作用:泥炭→褐煤; 變質作用:褐煤→煙煤、無煙煤
4、煤的組成
煤的元素組成:C、H、O、N、S、P 6種 煤中的礦物質: 按來源分為: 原生礦物質(成煤植物本身) 次生礦物質(成煤過程混入) 外來礦物質(採煤過程混入) 按性質分為: [1]粘土類礦物:高嶺石Al4[Si4O10](OH)8、水雲母K21Al2[(Si2Al)4O10](OH)2·nH2O [2]硫化物類礦物:黃鐵礦FeS2、白鐵礦FeS2 [3]碳酸鹽類礦物:方解石CaCO3等 [4]氧化物類礦物:石英SiO2 [5]硫酸鹽類礦物:石膏CaSO4·2H2O 煤的工業分析:水分、灰分、揮發分、固定炭 煤的元素分析:C、H、O、N、S
礦井瓦斯又稱天然氣
[1]礦井瓦斯的概念 礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生氣體,指煤礦井下以甲烷CH4為主的有害氣體的總稱。有時也單指甲烷CH4。 [2]礦井瓦斯形成的兩個時期 一是植物遺體形成泥炭的過程中形成瓦斯,屬於生物化學造氣期,生成的瓦斯易於排放,大部分逸散於大氣中。如: 3C6H12O6 (單糖)→2 C4H8O2 (丁酸)+2C2H4O2 (乙酸)+2H2O +2CH4 ↑ +4CO2 ↑ 二是由泥炭形成褐煤、煙煤和無煙煤時期形成甲烷,大部分存留於煤層中。 [3]礦井瓦斯的基本性質 無色無味氣體,比空氣輕,有很強的擴散性、可燃性和爆炸性。
石油
埋於海底地層深處的大量有機質在缺氧環境中,厭氣性細菌把有機質分解,最後形成石油 ,主要成分是有機物
三大化石燃料含有的主要元素是碳,故燃燒時都能生成二氧化碳,其中石油和天然氣中還含有氫,燃燒時還生成水。

⑤ 為什麼煤、石油和天然氣統稱為化石燃料為什麼說它們的能量都是由太陽能轉化過來的

它們都是由古代的動植物在長期地質變遷中形成的,遠古時期的植物在生長過程中,吸收太陽能,進行光合作用,把太陽能轉化為化學能,動物吃了植物後,把植物的化學能轉移到了動物體內,所以說它們的能量都是由太陽能轉化過來的.

⑥ 地球上的多數化石燃料不可再生,那麼煤、石油等化石燃料到底是怎麼來的

是動植物沉澱經過時間演變的。化石燃料也稱礦石燃料,是一種烴或烴的衍生物的混合物,其包括的天然資源為煤炭、石油和天然氣等,是由死去的有機物和植物在地下分解而形成的。

煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地熱的作用,經過幾千萬年乃至幾億年的炭化過程,釋放出水份、二氧化碳、甲烷等氣體後,含氧量減少而形成的。煤中有機質是復雜的高分子有機化合物,主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成,含碳量非常豐富。由於地質條件和進化程度不同,含碳量不同,從而發熱量也就不同。按發熱量大小順序分為無煙煤、半無煙煤、煙煤和褐煤等。煤炭在地球上分布較為廣泛,不集中某一產地。