A. 煤石油天然氣是怎麼形成的
煤、石油、天然氣都是常用的燃料,那麼煤石油天然氣是怎麼形成的?我在此整理了煤石油天然氣的形成原因,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
煤炭,簡稱煤,是遠古植物遺骸,埋在地層下,經過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用,產生的碳化化石礦物,由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物,主要被人類開採用作燃料。煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。煤被廣泛用作工業生產的燃料,是從18世紀末的產業革命開始的,隨著蒸汽機的發明和使用,煤被廣泛地用作工業生產的燃料,給社會帶來了前所未有的巨大生產力。
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,經過一系列復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。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。
煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反復,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。
但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,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,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時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泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後,由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助於成煤植物遺體匯集和保存。
據國人自創理論《地球熱核演變說》中記載,當碳元素由一些較輕的元素聚變形成後的一定時期里,它與原始大氣里的氫元素反應生成甲烷,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,由於長時間的氧化、聚合,石油分子越來越大,形成了大量的近似瀝青的物質,當早期地球頻繁的火山熔岩噴發在瀝青上時,由於熔岩密度大,沉入石油底部對其隔絕空氣加強熱,導致碳氫鍵斷裂,釋放氫氣,形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷經氧化、聚合而形成的,它們是在地球溫度較高時,由碳、氫直接形成不飽和烴聚合而成的)。
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,在現今已發現的油藏中,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後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。由於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,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。大多數地質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後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)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。通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質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。
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學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎上發展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳,有些碳自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比岩石空隙中的水輕,因此沿岩石縫隙向上滲透。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。與石油本身無關。在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入,不過這種現象很少發生。
天然氣的形成原因
天然氣的成因是多種多樣的,天然氣的形成則貫穿於成岩、深成、後成直至變質作用的始終,各種類型的有機質都可形成天然氣,腐泥型有機質則既生油又生氣,腐植形有機質主要生成氣態烴。
生物成因
成岩作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中,以含甲烷氣為主。生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環境。
最有利於生氣的有機母質是草本腐植型—腐泥腐植型,這些有機質多分布於陸源物質供應豐富的三角洲和沼澤湖濱帶,通常含陸源有機質的砂泥岩系列最有利。硫酸岩層中難以形成大量生物成因氣的原因,是因為硫酸對產甲烷菌有明顯的抵製作用,H2優先還原SO42-→S2-形成金屬硫化物或H2S等,因此CO2不能被H2還原為CH4。
甲烷菌的生長需要合適的地化環境,首先是足夠強的還原條件,一般Eh<-300mV為宜(即地層水中的氧和SO42-依次全部被還原以後,才會大量繁殖);其次對pH值要求以靠近中性為宜,一般6.0~8.0,最佳值7.2~7.6;再者,甲烷菌生長溫度O~75℃,最佳值37~42℃。沒有這些外部條件,甲烷菌就不能大量繁殖,也就不能形成大量甲烷氣。
B. 煤\石油\天然氣是怎麼形成的
天然氣的產生科學家們認為,天然氣的形成多數與生物有關,例如礁型的天然氣資源。在地質歷史中,海洋里生存著大量的生物,它們在生長過程中具有分泌鈣質骨骼的能力,在水深、溫度、光照和海水含鹽度適宜的條件下,這些生物一代又一代地繁殖,便形成了堅固的生物礁。研究得知,鈣藻類、海綿、水螅、苔蘚蟲、層孔蟲、珊瑚等等都曾是地質歷史中的造礁生物,現代海洋中的生物礁就是由珊瑚和藻類共同形成的。在漫長的地質史中形成的礁體厚度巨大,它們死亡後,被沉積物覆蓋並埋藏在地層深部,在長期的地質作用下,逐漸成為石油和天然氣形成的物質基礎。科學家們通過對地史時期和生物礁的研究發現,在礁體的生物骨骼遺骸中具有成千上萬的孔洞和空隙,含有較理想的孔隙度和滲透率,它們為石油和天然氣的形成和儲集提供了便利條件。早在上世紀80年代,我國就已在湖北、四川等地找到了一批產量豐富的礁型天然氣田。石油是怎樣形成的? 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「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩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系,在描述此種關系之前,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「內核」。外核主要是由液態金屬鐵組成,內核則主要是固態鐵。 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,人們學會捕捉地震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」則以水滴形態占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岩,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,石油源岩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岩。 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,石油源岩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岩也出現了。 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岩,這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源岩誕生的一例。 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岩。另一方面,樹木的樹脂成為輕質原油的原料,形成新的石油源岩。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源岩的主要原料。 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馱?閑災剩?約壩扇饒芤?鸕謀浠??痰鵲南晗缸柿稀S紗酥腫柿霞茨芙?徊攪私庠?仙?鏌藕≈鸞ザ鴉?鋇幕肪匙純觥? 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,分布於廣大范圍的1億年前前後形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。 石油是怎樣形成的 2 石油是當今世界極其重要的工業能源,被稱作「工業的血液」,素有黑色金子之稱。石油這種黑棕色的,粘稠的液體,以前面滲透到人類生活的許多領域。那麼,石油是如何形成的呢? 經過長期的研究,以證明石油是由古代有機物變來的/在古老的地質年代裡,古代海洋或大型湖泊里的大量生物、動植物死亡後,遺體被埋在泥沙下,在缺氧的條件下逐漸分解變化。隨著地殼的升降運動,它們又被送到海底,被埋在沉積岩層里,承受高壓和地熱的烘烤,經過漫長的轉化,最後形成了石油這種液態的碳氫化合物。 據估計,全世界海底石油的總儲量在3250億噸,占整個地球石油儲量的三分之一。而且這些石油多分布在中國近海、中東、波斯灣、墨西哥灣、西非幾內亞灣和北海等淺海海底。 石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應 當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積 岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下, 大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中, 有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環 境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並 與無機碎屑共同形成了石油源岩。 在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時, 水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下, 沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉 積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕, 所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層 緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕 給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含 有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層, 石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。 內容:石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應 當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積 岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下, 大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中, 有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環 境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並 與無機碎屑共同形成了石油源岩。 在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時, 水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下, 沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉 積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕, 所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層 緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕 給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含 有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層, 石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。煤炭是怎樣形成的 煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替,但在今後相當長的一段時間內,由於石油的日漸枯竭,必然走向衰敗,而煤炭因為儲量巨大,加之科學技術的飛速發展,煤炭汽化等新技術日趨成熟,並得到廣泛應用,煤炭必將成為人類生產生活中的無法替代的能源之一。 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,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可然化石,這就是煤炭的形成過程。 一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。 煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然椎積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反復,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。 但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,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,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時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。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢? 記得上小學的時候,我家住在離城不遠的鄉村,每當盛夏雨季來臨時,一場暴雨過後,村子中央就會出現一條湍急的「小溪流」,我們許多小朋友就會跑到那裡面去嬉戲,那小溪流也會因暴雨停止時間的延長,而變得越來越小,最後乾涸。但在沒有斷流之前你會發現,很多水流處卻被沖下來的木棍兒、雜草等漂浮物堵塞,形成一個個小的水坎兒。為了能讓水流通暢,我們不時地把那些小水坎扒開,有的時候也會藉此築起一道小溪上的「堤壩」。既便是現在居住在城裡,一場暴雨過後,街道上很多地方也會出現各種各樣的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滯留在一個地方的現象。 小巫見大巫,由此我們便可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關系。如果沒有洪水那樣強大的力量和搬運的功能,煤炭的形成絕對不會那麼集中,也不會那麼優質。 我們可以設想一下,在千百萬年前的地質歷史期間,由於氣候條件非常適宜,地面上生長著繁茂高大的植物,在海濱和內陸沼澤地帶,也生長著大量的植物,那時的雨量又是相當的充沛,當百年一遇的洪水或海嘯等自然災害降臨時,就會淹沒了草原、淹沒了大片森林,那裡的大小植物就會被連根撥起,漂浮在水面上,植物根須上的泥土也會隨之被沖刷得乾乾凈凈,這些帶著須根和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起,順流漂浮而下,一旦被沖到淺灘、灣叉就會擱淺,它們就會在那裡安家落戶,並且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那裡,很快這里就會形成一道屏障,並且這個地方還會是下次洪水堆積植物殘骸(也會有許多動物的殘骸)的地方。當洪水消退後,這里就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺,再經過長期的地質變化,這座植物殘骸的丘嶺就會逐漸地埋入地下,最後演變成今天的煤礦。 那麼也許有人會問,1998年中國遭受的一場罕見的水災,為何沒有出現這樣的情況呢?我認為,那是因為中國目前的森林覆蓋率很低,而且有森林的地方多在高海拔地區,在平原到處是糧田,幾乎到了沒有什麼森林可淹的境地,只不過是淹沒了一些農田的防護林,並且農田防護林的樹木很稀少,而且樹木的根須又十分的發達,抓地抓得十分牢固,短時間的浸泡、沖擊不會造成多大危害。而森林中的樹木就不同了,很多樹木都擠在一起生活,它們為了吸食太陽的能量,拚命地往上長,根須並不發達,一旦一處樹木被洪水連根撥起,就會連帶成片的樹木被洪水毀掉,就如同放木排一樣,順流漂浮而下,勢不可擋,最後全部堆積在一個地方。 另外,由於人類對大自然認識的增強,抵禦突發性自然災害的能力不斷提高,興修水利,築起堅固的堤壩,加固江堤、河堤,大大地減緩了兇猛洪水的沖擊力,泛濫的現象少了,甚至乖乖地聽從人類的召喚,並把兇猛的洪水變成了電能、動能、熱能,造福於人類,服務於人類社會。 不僅洪水有搬運動植物這樣的能力,而且潮汐、台風、海嘯也具備這樣的能力。由於地震、火山噴發等因素引起的海嘯,可以使海浪掀起三、四十米還高,並且在頃刻之間把一個島嶼上的動植物掃盪一空;把海岸線附近的一切生物全部洗劫。 再者,地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。 地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。 煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,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,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時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。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢? 由於古代的在植物大量沉積,被深深的埋在地層下,受到高壓和高溫,經過幾億年的時間,變成煤炭 煤礦和其它礦一樣,是層狀的,且不是到處都有,如果是地表植物積聚而成,則不會那麼集中,應該到處都有,所以我認為,書上所說的不對。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以單質形式存在,地心的碳向地表噴出時,一部分為鑽石,一部分為石墨,大部分為煤(不同條件下形成不同的物質),和其它大部分礦的成因一樣。 植物當被壓在地下,在長時間的缺氧高壓的條件下便會形成煤。 石炭紀地球植物大繁盛,為煤的形成形成的強大的物質基礎,後來的造山運動為煤的形成提供了外部條件。經過常年累月,便有了煤。]
C. 簡略說說煤、石油、天然氣是怎麼形成的.
煤是古代植物遺體的堆積層埋在地下後,經過長時期的地質作用而形成的.幾乎所有的植物遺體,只要具備了成煤的條件,都可以轉化成煤.不過,低等植物遺體所形成的煤,分布范圍小,厚度薄,很少被人利用.那些分布廣、規模大、利用廣泛的煤,都是高等植物的遺體(主要是古代的蕨類、松柏類以及一些被子植物的遺體)形成的.
當高大的樹木倒下以後,就會被水淹沒了,這就造成了倒木和氧隔絕的情況.在缺氧的環境里,植物體不會很快地分解、腐爛.隨著倒木數量的不斷增加,最終形成了植物遺體的堆積層.這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下,不斷地被分解,又不斷地化合,漸漸形成了泥炭層,這是煤的形成的第一步.
由於地殼的運動,泥炭層下沉了.泥炭層被泥沙、岩石等沉積物覆蓋起來.這時,泥炭層一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重壓力,另一方面,也是更重要的方面,泥炭層又受到地熱的作用.在這樣的條件下,泥炭層開始進一步發生變化:先是脫水,被壓緊,從而比重加大,而且石炭的含量逐漸增加,氧的含量逐漸減少,腐殖酸的含量逐漸降低.完成這幾個過程以後,泥炭就變成了褐煤.
褐煤如果繼續不斷地受到增高的溫度和壓力的作用,就會引起內部分子結構、物理性質和化學性質的進一步變化,褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤了.
石油是古代生物遺骸,堆積在湖裡、海里,或是陸地上,經高溫、高壓的作用,由復雜的生物及化學作用轉化而成的.
石油在地層中一點一滴地生成,並浮游於地層中.由於浮力的關系,油點在每年緩慢地沿著地層或斷層向上移動,直到受不透油的封閉地層阻擋而停留下來.當此封閉內的油點越聚越多,便形成了油田.
天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等.在標准狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態存在,戊烷以上為液體.
天然氣系古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物,具可燃性,多在油田開采原油時伴隨而出.
D. 煤、石油、天然氣是怎麼形成的
有兩種說法(理論):有機說和無機說。無機說比較復雜,就不介紹了。
有機說:幾百萬年前-幾億年前的生物(動物屍體和倒伏的植物)被埋在海/湖的淤泥中。並隨著上面的泥沙逐年增加,這些生物逐漸處於高溫和高壓之下,並慢慢的被擠到一塊,形成了我們現在稱之為化石燃料的煤炭、石油和天然氣。他們之間的區別主要是煤的「原料」是植物並且埋藏的相對較淺,石油和天然氣的「原料」動植物都有,而且,埋藏得相對較深。天然氣與石油之間的區別是:原油形成後,繼續保持更高的文圖或壓力,是的原油氣化,就形成了天然氣。
E. 煤石油天然氣是怎樣形成的
煤、石油、天然氣的過量開采已經使人類面臨能源危機了,煤石油天然氣形成的時間也要很長,原因也有很多。下面是我帶來的關於煤石油天然氣形成原因的內容,歡迎大家閱讀!
煤的形成原因
在地表常溫、常壓下,由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後 , 由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助於成煤植物遺體匯集和保存。
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,經過一系列復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。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。
煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反復,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。
但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,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,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時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泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後,由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助於成煤植物遺體匯集和保存。
石油的形成原因
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學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎上發展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳,有些碳自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比岩石空隙中的水輕,因此沿岩石縫隙向上滲透。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。與石油本身無關。在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入,不過這種現象很少發生。
研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現今已發現的油藏中,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後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。由於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,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。大多數地質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後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)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。通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質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,這個假說並不成立,原因是即使把地球所有的生物都轉化為石油的話,成油量與地球上探明的儲量相差過大。
天然氣的形成原因
天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體,包括大氣圈、水圈、和岩石圈中各種自然過程形成的氣體(包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤層氣和生物生成氣等)。而人們長期以來通用的“天然氣”的定義,是從能量角度出發的狹義定義,是指天然蘊藏於地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。在石油地質學中,通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主,並含有非烴氣體。
天然氣的成因是多種多樣的,天然氣的形成則貫穿於成岩、深成、後成直至變質作用的始終,各種類型的有機質都可形成天然氣,腐泥型有機質則既生油又生氣,腐植形有機質主要生成氣態烴。
生物成因
成岩作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中,以含甲烷氣為主。生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環境。
最有利於生氣的有機母質是草本腐植型—腐泥腐植型,這些有機質多分布於陸源物質供應豐富的三角洲和沼澤湖濱帶,通常含陸源有機質的砂泥岩系列最有利。硫酸岩層中難以形成大量生物成因氣的原因,是因為硫酸對產甲烷菌有明顯的抵製作用,H2優先還原SO42-→S2-形成金屬硫化物或H2S等,因此CO2不能被H2還原為CH4。
F. 請問煤石油天然氣是怎樣形成的
1、煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底,轉化成泥炭,然後轉化成褐煤,然後為次煙煤,之後煙煤,最後是無煙煤。煤產生之碳氫化合物經過地殼運動空氣的壓力和溫度條件下作用,產生的碳化化石礦物,亦即,煤炭就是植物化石。這涉及了很長時期的生物和地質過程。
2、石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生。
3、天然氣的形成:成岩作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中,以含甲烷氣為主。
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G. 請你說說煤,石油,天然氣是怎樣形成的
首先 1、石油是以液態形式存在於地下岩石孔隙中的,也有存在於地下的裂縫或者溶洞中的但大部分是存在於岩石孔隙中的。2、天然氣是石油的伴生氣體賦存狀態主要以游離態為主他們有共同的特性就是必須有良好的封閉層也就是圈閉不然氣體和石油就不會...
H. 地球上煤炭、石油、天然氣是怎樣形成的
進入工業革命以來,煤炭、石油、天然氣開始大顯身手,並且隨著人類社會的進步,這些資源越來越舉足輕重。
那麼煤炭、石油、天然氣怎樣形成的?
按照比較流行的說法,煤炭、石油、天然氣是地球生物遭受到滅絕性災難後,逐漸形成的,最主要的證據就是煤炭上有植物紋理。
目前,又有一個新的理論挑戰上述的生物生成論,這就是所謂和地球與生俱來的地質構成論。這個理論的依據就是太陽系是富碳的星系,比如金星上厚厚的二氧化碳大氣層,以及越往外,甲烷等碳水化合物越充足。
其實,以上兩種理論都有嚴重的缺陷,比如生物生成論,無論什麼方式的生物滅絕,生物都不會自動聚集滅絕,即使漫山遍野的植被,真的被掩埋地下,也很難形成遺骸層,黃河沖積平原之下,多年來開挖幾十米,除了偶爾有個比較大的樹干遺骸外,很難找到層式生物遺骸層。
再說地質構成論,也是似是而非的荒誕無稽之談,如果和地球與生俱來,那麼地球誕生之初,根據地核溫度,當時地球也算的上熾熱的可以讓這些能源產物可以燃燒殆盡。何況那時地殼運動頻繁,只會把地球上的物質搞的均勻分布,不會讓哪一種物質集中一塊去。
真實的煤炭、石油、天然氣的形成,筆者認為,是在地球穩定以後,生物誕生之前,是地球向生物星球演化過程中產物。
首先,地球和太陽系其它行星一樣,也是富碳星球,只是地球的位置最幸運,再靠近太陽,就是金星的命運,大量碳元素將以二氧化碳大氣層的形式存在。
如果地球離太陽再遠些,大量的碳元素就只能形成甲烷等碳水化合物在地表上循環,如果那樣的地球也就停留在金星和木星、土星的衛星等那樣星球樣式上。
正是地球的位置適當,地表上碳水化合物受太陽光照反復的蒸發和降落的循環,逐漸形成了富碳聚集區,這就如同今天看到像青海湖那樣的富鹽聚集區。
當然這些地表上的大大小小的富碳聚集區,有的被太陽炙烤的乾裂,這樣的地方受地殼運動地下後,就形成了煤炭區,由於水的反復沁入和脫水,就形成了紋理,以及多次疊加,也就形成了煤炭的頁層。
當然還有液體狀的富碳聚集區被地殼運動到地下,這樣的就逐漸形成了石油。煤炭和石油中富碳氣體聚集後,就形成了天然氣。
有的人說,其它星球上的碳水化合物結構簡單,對,哪裡沒有地球特殊的環境,當然碳水化合物沒有達到成分復雜,當富碳水化合物聚集區被掩埋地下,地球上的其它礦物質就慢慢的進入其中,並形成了更復雜的結構。
正是地球將碳水化合物逐漸復雜化,才給地球生物的一線生機。
地球上煤炭、石油等富碳水化合物怎樣進一步復雜化,讓地球演化成太陽系裡的生物星球,且聽下文分解。
I. 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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