कोयला: पृथ्वी के आंत्र में निर्माण। कोयले के निर्माण के स्रोत एवं प्रक्रिया। कोयले के बारे में

कोयले के बारे में संदेश का उपयोग पाठ की तैयारी में किया जा सकता है। बच्चों के लिए कोयले के बारे में कहानी को दिलचस्प तथ्यों के साथ पूरक किया जा सकता है।

कोयले पर रिपोर्ट

कोयला हैएक ठोस, समाप्त होने योग्य, गैर-नवीकरणीय खनिज जिसे मनुष्य जलाकर गर्मी उत्पन्न करने के लिए उपयोग करते हैं। वर्गीकरण के अनुसार यह तलछटी चट्टानों से संबंधित है। प्राचीन काल में लोग जलाऊ लकड़ी के साथ-साथ ऊर्जा स्रोत के रूप में कोयले का उपयोग करने लगे थे।

कोयला कैसे बनता है?

पृथ्वी पर कोयला लगभग 300-350 मिलियन वर्ष पहले प्रकट हुआ था, जब वृक्ष फर्न आदिकालीन दलदलों में बहुतायत से उगे थे और पहले जिम्नोस्पर्म दिखाई देने लगे थे।

ऐसा माना जाता है कि कोयले का निर्माण लकड़ी के जमाव से हुआ है। प्राचीन जंगल थे, जिनके पेड़ दलदलों में जमा होते थे, जहां, ऑक्सीजन तक पहुंच के बिना, पौधों के मलबे को विघटित करने वाले बैक्टीरिया की गतिविधि शून्य हो जाती है, पीट बनता है, और फिर, इन अवशेषों को दफनाने की प्रक्रिया में, कोयला बनता है। उच्च दबाव और तापमान के तहत.
इस प्रकार, कोयले के निर्माण के लिए पीट को तीन किलोमीटर की गहराई पर होना चाहिए। इस गहराई पर, पीट की बीस मीटर की परत दो मीटर की परत मोटाई के साथ कोयले में बदल जाएगी।

कोयले के प्रकार

सभी प्रकार के कोयले परतों में पाए जाते हैं और उनके स्थानों को कोयला बेसिन कहा जाता है। आज विभिन्न प्रकार के कोयले का खनन किया जाता है।

• एन्थ्रेसाइट्स अत्यधिक गहराई से प्राप्त होने वाली सबसे कठोर प्रजातियाँ हैं और इनका दहन तापमान अधिकतम होता है।
• कठोर कोयला - खदानों और खुले गड्ढों में खनन की जाने वाली कई किस्में। मानव गतिविधि के कई क्षेत्रों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
• भूरा कोयला - पीट के अवशेषों से बनता है, जो कोयले का सबसे नया प्रकार है। सबसे ज्यादा है हल्का तापमानदहन।

कोयले का खनन कैसे किया जाता है?

पहले, कोयले को केवल उन जगहों पर एकत्र किया जाता था जहां सीवन सतह पर आता था। ऐसा परतों के खिसकने के परिणामस्वरूप हो सकता है भूपर्पटी.
अक्सर, पहाड़ी इलाकों में भूस्खलन के बाद, ऐसे भंडार उजागर हो जाते थे, और लोग "दहनशील पत्थर" के टुकड़ों तक पहुंचने में सक्षम हो जाते थे।
बाद में, जब पहली तकनीक सामने आई, तो खुले गड्ढे विधि का उपयोग करके कोयले का खनन किया जाने लगा। कुछ कोयला खदानें 300 मीटर से अधिक की गहराई तक डूब गईं।
आज, धन्यवाद आधुनिक प्रौद्योगिकी, लोग 1000 मीटर से अधिक की गहराई तक उतरते हैं, जहां उच्च गुणवत्ता वाले कोयले का खनन किया जाता है।

ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए विभिन्न प्रकार के कोयले का उपयोग किया जा सकता है। जलाए जाने पर, यह जलाऊ लकड़ी या अन्य से प्राप्त की जा सकने वाली मात्रा से कहीं अधिक मात्रा में निकलता है कठोर प्रजातिईंधन। सबसे गर्म प्रकार के कोयले का उपयोग धातु विज्ञान में किया जाता है, जहां उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।
इसके अलावा, कोयला रासायनिक उद्योग के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल है। इससे अनेक आवश्यक एवं उपयोगी पदार्थ निकाले जाते हैं।

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स्टुअर्ट ई. नेविंस, एमएससी।

संचित, सघन और प्रसंस्कृत पौधे कोयला नामक तलछटी चट्टान का निर्माण करते हैं। कोयला न केवल महान आर्थिक महत्व का स्रोत है, बल्कि एक चट्टान भी है जो पृथ्वी के इतिहास के छात्रों के लिए विशेष आकर्षण है। यद्यपि कोयला पृथ्वी पर सभी तलछटी चट्टानों का एक प्रतिशत से भी कम हिस्सा है, लेकिन ऐसा है बड़ा मूल्यवानउन भूवैज्ञानिकों के लिए जो बाइबल पर भरोसा करते हैं। यह कोयला है जो ईसाई भूविज्ञानी देता है वैश्विक नूहिक बाढ़ की वास्तविकता के पक्ष में सबसे मजबूत भूवैज्ञानिक तर्कों में से एक।

कोयले के निर्माण की व्याख्या करने के लिए दो सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं। एक लोकप्रिय सिद्धांत, जो अधिकांश एकरूपतावादी भूवैज्ञानिकों द्वारा माना जाता है, वह यह है कि पौधे जो हजारों वर्षों से विशाल मीठे पानी के दलदलों या पीट बोग्स में जमा हुए कोयले का निर्माण करते हैं। यह पहला सिद्धांत, जिसमें पादप सामग्री जहां पाई जाती है, वहां उसकी वृद्धि शामिल होती है, कहलाती है ऑटोचथोनस सिद्धांत .

दूसरे सिद्धांत से पता चलता है कि कोयले की परतें पौधों से जमा होती हैं जिन्हें जल्दी से अन्य स्थानों से ले जाया जाता है और बाढ़ की स्थिति में जमा किया जाता है। यह दूसरा सिद्धांत, जिसके अनुसार पौधे के मलबे की गति हुई, कहलाती है एलोचथोनस सिद्धांत .

कोयले में जीवाश्म

जाहिर तौर पर कोयले में जिस प्रकार के पौधों के जीवाश्म पाए जाते हैं ऑटोचथोनस सिद्धांत का समर्थन न करें. जीवाश्म क्लब मॉस के पेड़ (उदा. लेपिडोडेंड्रोनऔर सिगिलरिया) और विशाल फ़र्न (विशेषकर सारोनियस) पेंसिल्वेनियाई कोयला बिस्तरों की विशेषता में दलदली स्थितियों के प्रति कुछ पारिस्थितिक सहिष्णुता हो सकती है, जबकि अन्य पेंसिल्वेनिया बेसिन जीवाश्म पौधे (उदाहरण के लिए) शंकुवृक्ष Cordaites, विशाल हॉर्सटेल ओवरविन्टरिंग Calamites, विभिन्न विलुप्त फ़र्न-जैसे जिम्नोस्पर्म) ने अपनी मूल संरचना के कारण दलदलों के बजाय अच्छी जल निकासी वाली मिट्टी को प्राथमिकता दी होगी। कई शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि जीवाश्म पौधों की संरचनात्मक संरचना से संकेत मिलता है कि वे उष्णकटिबंधीय या उपोष्णकटिबंधीय जलवायु में उगते हैं (एक तर्क जिसे ऑटोचथोनस सिद्धांत के खिलाफ इस्तेमाल किया जा सकता है), क्योंकि आधुनिक दलदल सबसे व्यापक हैं और ठंडी जलवायु में पीट का सबसे गहरा संचय होता है। अक्षांश. सूर्य की बढ़ती वाष्पीकरण क्षमता के कारण, आधुनिक उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र पीट में सबसे गरीब हैं।

प्रायः कोयले में पाया जाता है समुद्री जीवाश्म, जैसे जीवाश्म मछली, मोलस्क और ब्राचिओपोड्स (ब्राचिओपोड्स)। कोयले की परतों में कोयले के गोले होते हैं, जो टूटे हुए और अविश्वसनीय रूप से अच्छी तरह से संरक्षित पौधों के गोल समूह होते हैं, साथ ही जीवाश्म जानवर (समुद्री जानवरों सहित) होते हैं जो सीधे इन कोयला परतों से संबंधित होते हैं। छोटा समुद्र दादस्पाइरोर्बिस आमतौर पर यूरोप के कोयले में पौधों से जुड़ा हुआ पाया जाता है उत्तरी अमेरिका, जो कार्बोनिफेरस काल से संबंधित हैं। चूँकि जीवाश्म पौधों की संरचनात्मक संरचना इस बात का थोड़ा संकेत देती है कि वे समुद्री दलदलों के लिए अनुकूलित थे, गैर-समुद्री पौधों के साथ समुद्री जानवरों की घटना से पता चलता है कि स्थानांतरण के दौरान मिश्रण हुआ, इस प्रकार एलोकेथोनस सिद्धांत मॉडल का समर्थन किया गया।

कोयले की परतों में पाए जाने वाले सबसे अद्भुत प्रकार के जीवाश्म हैं ऊर्ध्वाधर पेड़ के तने, जो बिस्तर के लंबवत होते हैं और अक्सर दसियों फीट चट्टान को काटते हैं। ये ऊर्ध्वाधर पेड़ अक्सर कोयले के भंडार से जुड़े स्तरों में पाए जाते हैं, और दुर्लभ मामलों में ये कोयले में ही पाए जाते हैं। किसी भी स्थिति में, पेड़ों के खराब होने और गिरने से पहले उन्हें ढकने के लिए तलछट तेजी से जमा होनी चाहिए।

तलछटी चट्टान की परतें बनने में कितना समय लगता है? इस दस मीटर ऊंचे पेट्रीफाइड पेड़ को देखें, जो अमेरिका के टेनेसी के कुकविले की कोयला खदानों में खोजे गए सैकड़ों पेड़ों में से एक है। यह पेड़ एक कोयले की परत में शुरू होता है, कई परतों से होते हुए ऊपर जाता है, और अंत में एक और कोयले की परत में समाप्त होता है। इसके बारे में सोचें: तलछटी परतें और कोयले की परतें बनने में (विकास के अनुसार) हजारों वर्षों के दौरान पेड़ के शीर्ष का क्या होगा? जाहिर है, पेड़ को सड़ने और गिरने से पहले उसे सीधी स्थिति में दफनाने के लिए तलछटी परतों और कोयले की परतों का निर्माण भयावह (तेजी से) होना था। ऐसा " खड़े पेड़"पृथ्वी पर कई स्थानों पर और विभिन्न स्तरों पर पाए जाते हैं। साक्ष्य के बावजूद, परतों के बीच लंबी अवधि (विकास के लिए आवश्यक) को निचोड़ा जाता है, जिसके लिए कोई सबूत नहीं है।

किसी को यह धारणा हो सकती है कि ये पेड़ अपनी मूल वृद्धि की स्थिति में हैं, लेकिन कुछ सबूत बताते हैं कि यह बिल्कुल भी मामला नहीं है, वास्तव में इसके विपरीत है। कुछ पेड़ तिरछे स्तर को पार करते हैं, और कुछ पूरी तरह से उल्टे पाए जाते हैं। कभी-कभी ऐसा प्रतीत होता है कि ऊर्ध्वाधर वृक्षों ने ऐसे स्तरों में विकास की स्थिति में जड़ें जमा ली हैं जो एक दूसरे ऊर्ध्वाधर वृक्ष द्वारा पूरी तरह से प्रवेश कर चुके हैं। जीवाश्म पेड़ों के खोखले तने आमतौर पर तलछट से भरे होते हैं जो आसपास की चट्टानों से अलग होता है। वर्णित उदाहरणों पर लागू तर्क इन चड्डी की गति की ओर इशारा करता है।

जीवाश्म जड़ें

सबसे महत्वपूर्ण जीवाश्म जो है सीधा संबंधकोयले की उत्पत्ति पर विवाद है कलंक- जीवाश्म जड़ या प्रकंद। कलंकज्यादातर अक्सर कोयले की परतों के नीचे स्थित परतों में पाए जाते हैं और, एक नियम के रूप में, सीधे ऊर्ध्वाधर पेड़ों से संबंधित होते हैं। ऐसा माना जाता था कलंक, जिसकी खोज 140 साल पहले चार्ल्स लियेल और डी.डब्ल्यू. ने की थी। नोवा स्कोटिया के कार्बोनिफेरस कोयला उत्तराधिकार में डॉसन इस बात का स्पष्ट प्रमाण देते हैं कि पौधा इसी स्थान पर विकसित हुआ था।

कई आधुनिक भूविज्ञानी इस बात पर जोर देते रहते हैं कि स्टिग्मारिया एक जड़ है जो इसी स्थान पर बनी है, और जो कोयले के दलदल के नीचे मिट्टी में फैली हुई है। नोवा स्कोटिया कोयला अनुक्रम का हाल ही में एन.ए. द्वारा पुनः अन्वेषण किया गया है। रूपके, जिन्होंने इसके पक्ष में चार तर्क खोजे स्टिग्मारिया की एलोकेथोनस उत्पत्ति , तलछटी निक्षेपों के अध्ययन के आधार पर प्राप्त किया गया। पाया गया जीवाश्म आम तौर पर चिपचिपा होता है और शायद ही कभी ट्रंक से जुड़ा होता है, जो इसके क्षैतिज अक्ष के पसंदीदा अभिविन्यास का संकेत देता है, जो वर्तमान की कार्रवाई के परिणामस्वरूप बनाया गया था। इसके अलावा, ट्रंक तलछटी चट्टान से भरा होता है जो ट्रंक के आसपास की चट्टान के समान नहीं होता है, और यह अक्सर कई क्षितिजों पर पाया जाता है जो ऊर्ध्वाधर पेड़ों द्वारा पूरी तरह से प्रवेश करते हैं। रूपके के शोध ने अन्य स्तरों के लिए लोकप्रिय ऑटोचथोनस स्पष्टीकरण पर गंभीर संदेह जताया कलंक.

साइक्लोथीम्स

कोयला आमतौर पर तलछटी चट्टानों के अनुक्रम में पाया जाता है जिसे कहा जाता है cyclothem .आर्दशपेंसिल्वेनिया cyclothemऐसे स्तर हो सकते हैं जो निम्नलिखित आरोही क्रम में जमा किए गए थे: बलुआ पत्थर, शेल, चूना पत्थर, अंतर्निहित मिट्टी, कोयला, शेल, चूना पत्थर, शेल। में विशिष्ट साइक्लोथेमा, एक नियम के रूप में, घटक परतों में से एक गायब है। प्रत्येक साइट पर साइक्लोथीम्सजमा करने का प्रत्येक चक्र आम तौर पर दर्जनों बार दोहराया जाता है, जिसमें प्रत्येक जमा पिछली जमा राशि से अधिक होता है। इलिनोइस में स्थित है पचासक्रमिक चक्र, और सौ से अधिक ऐसे चक्र पश्चिम वर्जीनिया में हैं।

यद्यपि कोयला सीम जो ठेठ का हिस्सा बनता है साइक्लोथीम्स, आमतौर पर काफी पतला (आमतौर पर एक इंच से कई फीट तक मोटा) कोयले की पार्श्व स्थिति में अविश्वसनीय आयाम हैं. आधुनिक स्ट्रैटिग्राफिक अध्ययनों में से एक में, कोयला जमाओं के बीच एक संबंध बनाया गया था: ब्रोकन एरो (ओक्लाहोमा), क्रोबर्ग (मिसौरी), व्हाइटब्रेस्ट (आयोवा), कोलचेस्टर नंबर 2 (इलिनोइस), कोल IIIa (इंडियाना), शुल्त्सटाउन (पश्चिमी केंटकी) , प्रिंसेस नंबर 6 (पूर्वी केंटकी), और लोअर किटैनिंग (ओहियो और पेंसिल्वेनिया)। वे सभी एक, विशाल कोयला परत बनाते हैं जो तक फैली हुई है सौ हजार वर्ग कि.मीमध्य और पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में. किसी भी आधुनिक दलदल में ऐसा क्षेत्र नहीं है जो पेंसिल्वेनिया कोयला भंडार के आकार के थोड़ा भी करीब हो।

यदि कोयला निर्माण का ऑटोचथोनस मॉडल सही है, तो बहुत ही असामान्य परिस्थितियाँ बनी होंगी। पूरे क्षेत्र को, अक्सर दसियों हज़ार वर्ग किलोमीटर में, दलदल जमा होने के लिए एक साथ समुद्र तल से ऊपर उठना होगा, और फिर इसे समुद्र में डूबने के लिए डूबना होगा। यदि जीवाश्म वन समुद्र तल से बहुत ऊपर उठ जाते हैं, तो पीट जमा करने के लिए आवश्यक दलदल और उसका एंटीसेप्टिक पानी आसानी से वाष्पित हो जाएगा। यदि, पीट के संचय के दौरान, समुद्र दलदल पर आक्रमण कर दे, समुद्र की स्थितिपौधों और अन्य तलछटों को नष्ट कर देगा, और पीट को जमा नहीं किया जाएगा। फिर, लोकप्रिय मॉडल के अनुसार, मोटे कोयले की परत का निर्माण पीट संचय की दर और समुद्र के स्तर में वृद्धि के बीच कई हजारों वर्षों में एक अविश्वसनीय संतुलन बनाए रखने का संकेत देगा। यह स्थिति सबसे अविश्वसनीय लगती है, खासकर अगर हमें याद हो कि साइक्लोथेम को एक ऊर्ध्वाधर खंड में सैकड़ों बार या उससे भी अधिक बार दोहराया जाता है। या शायद इन चक्रों को बाढ़ के पानी के क्रमिक वृद्धि और गिरावट के दौरान होने वाले संचय के रूप में सबसे अच्छी तरह से समझाया जा सकता है?

एक प्रकार की शीस्ट

जब साइक्लोथेम्स की बात आती है, तो अंतर्निहित मिट्टी सबसे अधिक रुचिकर होती है। अंतर्निहित मिट्टी मिट्टी की एक नरम परत होती है जो चादरों में व्यवस्थित नहीं होती है और अक्सर कोयले की परत के नीचे स्थित होती है। कई भूवैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह वह जीवाश्म मिट्टी है जिस पर दलदल मौजूद था। अंतर्निहित मिट्टी की उपस्थिति, खासकर जब यह पाई जाती है कलंक, अक्सर इस प्रकार व्याख्या की जाती है पर्याप्त सबूतकोयला बनाने वाले पौधों की ऑटोचथोनस उत्पत्ति।

हालाँकि, हाल के शोध ने अंतर्निहित मिट्टी की जीवाश्म मिट्टी के रूप में व्याख्या पर संदेह जताया है। अंतर्निहित मिट्टी में आधुनिक मिट्टी के समान कोई मिट्टी की विशेषताएं नहीं पाई गईं। अंतर्निहित मिट्टी में पाए जाने वाले कुछ खनिज उस प्रकार के खनिज नहीं हैं जो मिट्टी में पाए जाने चाहिए। इसके विपरीत, अंतर्निहित मिट्टी में, एक नियम के रूप में, लयबद्ध परत होती है (मोटे दानेदार सामग्री बहुत नीचे स्थित होती है) और मिट्टी के गुच्छे के गठन के संकेत होते हैं। यह सरल विशेषताएँतलछटी चट्टानें जो पानी में जमा होने वाली किसी भी परत में बनती हैं।

कई कोयले की परतें अंतर्निहित मिट्टी पर टिकी नहीं हैं, और मिट्टी के अस्तित्व का कोई भी संकेत अनुपस्थित है। कुछ मामलों में, कोयले की परतें ग्रेनाइट, स्लेट, चूना पत्थर, समूह, या अन्य चट्टानों पर टिकी होती हैं जो मिट्टी से मिलती जुलती नहीं होती हैं। अंतर्निहित कोयला सीम के बिना अंतर्निहित मिट्टी आम है, जैसे अंतर्निहित मिट्टी अक्सर कोयला सीम के ऊपर स्थित होती है। कोयले की परतों के नीचे पहचानने योग्य मिट्टी की कमी से संकेत मिलता है कि यहां किसी भी प्रकार की हरी-भरी वनस्पति नहीं उग सकती है और इस विचार का समर्थन करती है कि कोयला बनाने वाले पौधों को यहां ले जाया गया था।

कोयला संरचना

पीट और कोयले की सूक्ष्म संरचना और संरचना का अध्ययन करने से कोयले की उत्पत्ति को समझने में मदद मिलती है। ए. डी. कोहेन ने मैंग्रोव से प्राप्त आधुनिक ऑटोचथोनस पीट और दक्षिणी फ्लोरिडा के दुर्लभ आधुनिक एलोकेथोनस तटीय पीट के तुलनात्मक संरचनात्मक अध्ययन का बीड़ा उठाया। अधिकांश ऑटोचथोनस पीट में पौधों के टुकड़े होते थे, जिनमें महीन सामग्री के प्रमुख मैट्रिक्स के साथ एक अव्यवस्थित अभिविन्यास होता था, जबकि एलोकेथोनस पीट में पौधों के टुकड़ों के विस्तारित अक्षों के साथ पानी के प्रवाह द्वारा गठित एक अभिविन्यास होता था, जो एक नियम के रूप में, किनारे की सतह के समानांतर स्थित होते थे। बेहतर सामग्री की विशेषता अनुपस्थिति। मैट्रिक्स। ऑटोचथोनस पीट्स में खराब तरीके से छांटे गए पौधे के मलबे थे बड़ी संरचनाजड़ों के आपस में गुंथे हुए द्रव्यमान के कारण, जबकि ऑटोचथोनस पीट में अंतर्वर्धित जड़ों की अनुपस्थिति के कारण एक विशिष्ट माइक्रोलेयरिंग थी।

इस शोध के संचालन में, कोहेन ने कहा: "एलोकेथोनस पीट के अध्ययन से जो चीजें सामने आईं उनमें से एक यह थी कि सामग्री के ऊर्ध्वाधर माइक्रोटोम खंड जांच किए गए किसी भी ऑटोचथोनस नमूने की तुलना में कोयले के पतले खंडों की तरह दिखते थे।". कोहेन ने उल्लेख किया कि इस ऑटोचथोनस पीट की विशेषताएं (लम्बे टुकड़ों का अभिविन्यास, महीन मैट्रिक्स की सामान्य अनुपस्थिति के साथ क्रमबद्ध दानेदार संरचना, उलझी हुई जड़ संरचना की अनुपस्थिति के साथ माइक्रोलेयरिंग) ये कार्बोनिफेरस काल के कोयले की भी विशेषताएँ हैं!

कोयले में गांठें

कोयले की सबसे प्रभावशाली बाहरी विशेषताओं में से एक इसमें मौजूद बड़ी-बड़ी गांठें हैं। सौ से अधिक वर्षों से, ये बड़ी गांठें दुनिया भर में कोयले की परतों में पाई जाती रही हैं। पी.एच. प्राइस ने एक अध्ययन किया जिसमें उन्होंने सेवेल कोयला क्षेत्र के बड़े ब्लॉकों की जांच की, जो पश्चिम वर्जीनिया में स्थित है। एकत्र किए गए 40 शिलाखंडों का औसत वजन 12 पाउंड था, और सबसे बड़े शिलाखंड का वजन 161 पाउंड था। कई कोबलस्टोन ज्वालामुखीय या रूपांतरित चट्टान थे, पश्चिम वर्जीनिया में अन्य सभी आउटक्रॉप्स के विपरीत. प्राइस ने सुझाव दिया कि बड़े ब्लॉक पेड़ों की जड़ों में उलझ गए होंगे और दूर से यहां लाए गए होंगे। इस प्रकार, कोयले में बड़ी गांठों की उपस्थिति एलोचथोनस मॉडल का समर्थन करती है।

गठबंधन

पीट को कोयले में बदलने की प्रक्रिया की प्रकृति को लेकर विवाद कई वर्षों से चल रहे हैं। एक मौजूदा सिद्धांत बताता है कि यह है समयकार्बोनाइजेशन प्रक्रिया में एक प्रमुख कारक है। हालाँकि, यह सिद्धांत समर्थन से बाहर हो गया क्योंकि यह पाया गया कि समय के साथ कोयले के रूपांतर चरण में कोई व्यवस्थित वृद्धि नहीं हुई थी। कई स्पष्ट विसंगतियाँ हैं: लिग्नाइट, जो कायापलट का सबसे निचला चरण है, कुछ सबसे पुराने कोयला धारण करने वाले स्तरों में पाए जाते हैं, जबकि एन्थ्रेसाइट्स, जो सबसे अधिक प्रतिनिधित्व करते हैं उच्चतम डिग्रीकोयला कायापलट, युवा परतों में होता है।

पीट को कोयले में बदलने की प्रक्रिया के संबंध में दूसरा सिद्धांत बताता है कि कोयले के कायापलट की प्रक्रिया में मुख्य कारक पीट है दबाव. हालाँकि, इस सिद्धांत का खंडन कई भूवैज्ञानिक उदाहरणों से किया गया है जिसमें कोयले की कायापलट अवस्था अत्यधिक विकृत और मुड़े हुए स्तरों में नहीं बढ़ती है। इसके अलावा, प्रयोगशाला प्रयोगों से पता चलता है कि दबाव वास्तव में बढ़ सकता है गति कम करोपीट का कोयले में रासायनिक परिवर्तन।

तीसरा सिद्धांत (आज सबसे लोकप्रिय) सुझाव देता है कि सबसे अधिक महत्वपूर्ण कारककोयला कायांतरण की प्रक्रिया में है तापमान. भूवैज्ञानिक उदाहरण (कोयला परतों में ज्वालामुखीय घुसपैठ और भूमिगत खदान की आग) से पता चलता है कि ऊंचा तापमान कोयले के जमने का कारण बन सकता है। प्रयोगशाला के प्रयोग भी इस सिद्धांत की पुष्टि करने में काफी सफल रहे हैं। तीव्र ताप प्रक्रिया का उपयोग करके किए गए एक प्रयोग में कुछ ही मिनटों में एन्थ्रेसाइट जैसा पदार्थ उत्पन्न हुआ, जिसमें से अधिकांश गर्मी सेल्यूलोसिक सामग्री के रूपांतरण से उत्पन्न हुई। इस प्रकार, कोयले के कायापलट के लिए लाखों वर्षों की गर्मी और दबाव की आवश्यकता नहीं होती है - इसे तेजी से गर्म करके बनाया जा सकता है।

निष्कर्ष

हम देखते हैं कि सहायक साक्ष्यों का खजाना एलोचथोनस सिद्धांत की सच्चाई को दृढ़ता से साबित करता है और नूह की बाढ़ के दौरान कोयले की कई परतों के जमा होने की पुष्टि करता है। कोयले की परतों के भीतर लंबवत जीवाश्म पेड़ तेजी से संचय की पुष्टि करेंपौधे के अवशेष. कोयले में पाए जाने वाले समुद्री जानवर और स्थलीय (दलदल में उगने वाले नहीं) पौधे उनकी गति का संकेत देते हैं। कई कोयला सीमों की सूक्ष्म संरचना में अलग-अलग कण अभिविन्यास, क्रमबद्ध अनाज संरचनाएं और माइक्रोलेयरिंग होती है जो पौधों की सामग्री की गति (बजाय सीटू विकास) का संकेत देती है। कोयले में मौजूद बड़ी-बड़ी गांठें गति प्रक्रियाओं का संकेत देती हैं। कई कोयला परतों के नीचे मिट्टी की अनुपस्थिति इस तथ्य की पुष्टि करती है कि कोयला बनाने वाले पौधे प्रवाह के साथ तैरते थे। कोयले को व्यवस्थित और विशिष्ट भागों का निर्माण करते हुए दिखाया गया है cyclothem, जो स्पष्ट रूप से, अन्य चट्टानों की तरह, पानी द्वारा जमा किया गया था। पौधों की सामग्री में परिवर्तन की जांच करने वाले प्रयोगों से पता चलता है कि कोयले जैसे एन्थ्रेसाइट को बनने में लाखों साल नहीं लगते - यह गर्मी के प्रभाव में जल्दी बन सकता है।

लिंक

*क्रिश्चियन हेरिटेज कॉलेज, एल काजोन, कैलिफ़ोर्निया में भूविज्ञान और पुरातत्व के प्रोफेसर।

लकड़ी का उपयोग लंबे समय से घरों को गर्म करने के लिए किया जाता रहा है, लेकिन निरंतर दहन बनाए रखने के लिए बार-बार लॉग जोड़ना आवश्यक है। कोयला खनन उद्योग के विकास के साथ, सभी अधिक लोगकोयले का उपयोग शुरू हुआ: यह अधिक गर्मी देता है और अधिक समय तक जलता है। यदि स्टोव ठीक से स्थापित किया गया है, तो शाम को बॉयलर में डाला गया कोयले का एक हिस्सा पूरी रात एक स्थिर तापमान बनाए रखेगा।

कोयले के निर्माण का इतिहास एवं उसके प्रकार

कोयला निर्माण की पूरी प्रक्रिया को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: पीट का निर्माण और कोयलाकरण की वास्तविक प्रक्रिया - पीट का कोयले में रूपांतरण।

पीट का निर्माण विशाल जल-आच्छादित क्षेत्रों में अलग-अलग डिग्री के अपघटन के पौधों के अवशेषों से हुआ। कुछ पौधे पूरी तरह से सड़ कर जेल जैसी अवस्था में आ गए, जबकि अन्य ने अपना अस्तित्व बनाए रखा सेलुलर संरचना. इनके अवशेष जलाशयों की तली में जमा हो गए, जो धीरे-धीरे दलदल में बदल गए। पीट के निर्माण के लिए एक शर्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति है। पानी के स्तंभ के नीचे थोड़ी ऑक्सीजन थी; अवशेषों के अपघटन के दौरान, हाइड्रोजन सल्फाइड, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड जारी हुए, जिसने अवशेषों को सख्त करने में योगदान दिया। पीट का गठन हुआ।

लेकिन सभी पीटलैंड को कोयले में परिवर्तित नहीं किया गया। कोयलाकरण प्रक्रिया के लिए आवश्यक है: उच्च दबाव, गर्मीऔर समय की एक लंबी अवधि. इन स्थितियों की उपस्थिति के आधार पर कोयले का निर्माण हुआ या नहीं। सबसे पहले, पीट को तलछटी चट्टानों द्वारा ले जाया गया, जिससे पीट परत के अंदर दबाव और तापमान बढ़ गया। ऐसी परिस्थितियों में, भूरे कोयले का निर्माण हुआ - कोयलाकरण का पहला चरण। कुछ क्षेत्रों में, परतों का विस्थापन हुआ, जिससे भूरे कोयले की परतें धंसने लगीं (खोजे गए कुछ भंडार 6,000 मीटर से अधिक की गहराई पर हैं)। कुछ स्थानों पर, इन प्रक्रियाओं के साथ मैग्मा का उदय और ज्वालामुखी विस्फोट भी हुए। उच्च दबावऑक्सीजन की कमी और उच्च तापमान ने इस तथ्य में योगदान दिया कि भूरे कोयले में कम और कम नमी और प्राकृतिक गैसें थीं, और अधिक से अधिक कार्बन था। जैसे ही पानी और गैसें विस्थापित हुईं, भूरा कोयला बिटुमिनस कोयले में बदल गया, फिर, उच्च तापमान की उपस्थिति में, एन्थ्रेसाइट में बदल गया। भूरे कोयले और कठोर कोयले के बीच मुख्य अंतर: भूरे कोयले में अधिक नमी और प्राकृतिक गैसें और कम कार्बन होता है, जो दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा को प्रभावित करता है।

आज, कोयले के भंडार की आयु पौधों के अवशेषों से निर्धारित होती है। सबसे पुराने कार्बोनिफेरस काल (345-280 मिलियन वर्ष पूर्व) के हैं। इस अवधि के दौरान, उत्तरी अमेरिका (पूर्वी और मध्य अमेरिका), मध्य और पश्चिमी यूरोप, दक्षिणी अफ्रीका, चीन और भारत के अधिकांश कोयला बेसिनों का निर्माण हुआ। यूरेशिया में, अधिकांश कोयला भंडार पर्मियन काल में बने थे, यूरोप में कुछ छोटे कोयला बेसिन ट्राइसिक काल के हैं। कोयला निर्माण की गतिविधि जुरासिक के अंत और क्रेटेशियस में बढ़ जाती है। लगभग इसी समय, पूर्वी यूरोप, अमेरिकी रॉकी पर्वत, इंडोचीन और मध्य एशिया में निक्षेपों का निर्माण हुआ। बाद में, मुख्य रूप से भूरे कोयले और पीट के भंडार बने।

कोयले के प्रकार

कोयले को उसकी नमी, प्राकृतिक गैस और कार्बन सामग्री के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। जैसे-जैसे कार्बन की मात्रा बढ़ती है, इसका ऊष्मीय मान बढ़ता जाता है। नमी और वाष्पशील पदार्थ (गैसें) जितनी कम होंगी, यह भंडारण और परिवहन को उतना ही बेहतर सहन करेगा।

लिग्नाइट- गठबंधन के पहले चरण का कोयला। यह भूरे कोयले से इसकी संरचना में पानी की कम मात्रा (45%) और अधिक ताप उत्पादन में भिन्न होता है। संरचना रेशेदार होती है, रंग भूरा से काला (उच्च गुणवत्ता) होता है। इसका उपयोग अक्सर ऊर्जा क्षेत्र (थर्मल पावर प्लांटों में) में किया जाता है, इसका उपयोग शायद ही कभी निजी घरों को गर्म करने के लिए किया जाता है, क्योंकि यह खराब तरीके से संग्रहित होता है और पारंपरिक स्टोव में इसका कैलोरी मान कम होता है।

उप बिटुमिनस कोयला- काला रंग, कम स्पष्ट रेशेदार संरचना, लिग्नाइट की तुलना में उच्च कैलोरी मान, कम नमी सामग्री (30%)। यह परिवहन के दौरान टूट जाता है और खुली हवा में नष्ट हो जाता है। जलाने पर यह 5-6 किलोवाट/किलोग्राम उत्सर्जित करता है। इसका उपयोग ऊर्जा क्षेत्र और हीटिंग के लिए आवास और सांप्रदायिक सेवाओं दोनों में किया जाता है।

बिटुमिनस कोयलाइसका कैलोरी मान सबसे अधिक है और यह परिवहन और भंडारण के दौरान अपने गुणों को नहीं खोता है। जलने पर यह 7-9 किलोवाट/किलोग्राम ऊष्मा छोड़ता है। इसके कुछ प्रकारों का उपयोग कोकिंग के लिए किया जाता है।

एन्थ्रेसाइट- कोयला गहरे काले रंग का होता है। सबसे अलग है उच्च सामग्रीहाइड्रोकार्बन. इसे जलाना मुश्किल है, लेकिन यह लंबे समय तक जलता है और बिना कालिख के निकलता है एक बड़ी संख्या कीताप (9 किलोवाट/किग्रा से अधिक)। यह एन्थ्रेसाइट है जिसका उपयोग अक्सर हीटिंग के लिए किया जाता है।

तापन के लिए किस प्रकार के कोयले का उपयोग किया जाता है?

रूस और सीआईएस देशों में 1988 में अपनाई गई एक प्रणाली है। कोयले को GOST 25543-88 के अनुसार वर्गीकृत किया गया है, जिसे 7 श्रेणियों में विभाजित किया गया है। केवल कुछ का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है:

लंबी लौ वाला कोयला (डी)। बड़ी मात्रा में ऊष्मा (5600-5800 किलो कैलोरी/किग्रा) निकलने के साथ लंबी दहन प्रक्रिया के कारण इसे इसका नाम मिला। इसे प्रज्वलित करने और जलाने के लिए विशेष वायु प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है, यही कारण है कि घरेलू ठोस ईंधन बॉयलरों में अक्सर लंबी लौ वाले कोयले का उपयोग किया जाता है। आकार के आधार पर ऐसा होता है:

• डब्ल्यूपीसी - बड़ा स्लैब - टुकड़े का आकार 50-200 मिमी;
• डीपीकेओ - स्लैब मुट्ठी-नट - टुकड़े का आकार 25-100 मिमी;
• पीओ - ​​अखरोट - 26-50 मिमी;
• डीएम - छोटा - आकार 13-25 मिमी;
• डीएस - बीज - 6-13 मिमी;
• डीआर - निजी - कोई मानक आकार नहीं।

लंबी लौ वाला कोयला गर्म करने के लिए इष्टतम है: लौ लंबी होती है (जलाऊ लकड़ी के समान), यह बहुत अधिक गर्मी पैदा करती है, प्रज्वलित होती है और आसानी से जल जाती है - सामान्य दहन के लिए प्राकृतिक ड्राफ्ट पर्याप्त है। उत्कृष्ट विशेषताओं के साथ इसकी अपेक्षाकृत कम लागत ने कोयले के इस ब्रांड की लोकप्रियता को निर्धारित किया। इसे न केवल निजी घरों को गर्म करने के लिए, बल्कि बॉयलर हाउस, शैक्षिक आदि के लिए भी खरीदा जाता है चिकित्सा संस्थान. इसके अलावा, किसी भी अंश के ईंधन का उपयोग किया जाता है: बड़े "K" से लेकर छोटे "M" तक।

लंबी लौ वाली गैस (एलजी)। यह अपने अधिक कैलोरी मान में ब्रांड डी से भिन्न है। सभी अंशों का उपयोग निजी घरों को गर्म करने के लिए किया जाता है: "बड़े" से "साधारण" तक। भंडारण की स्थिति के मामले में लंबी लौ की तुलना में अधिक मांग है, क्योंकि अधिक तीव्रता से मौसम।

एन्थ्रेसाइट (ए)। यह बहुत अधिक मात्रा में शरीर उत्सर्जित करता है, इसमें राख की मात्रा कम होती है (राख अवशेष 10%), लंबे समय तक और समान रूप से जलता है, जलने पर धुआं सफेद होता है (अन्य सभी ब्रांड काला धुआं "देते हैं")। इसके उच्च प्रदर्शन के बावजूद, इसे निजी घरों को गर्म करने के लिए स्पष्ट रूप से अनुशंसित नहीं किया जा सकता है: एन्थ्रेसाइट में है उच्च लागतऔर इसे जलाना कठिन है।

कुछ मामलों में, वे दुबले कोयले "टी", वसायुक्त "ज़ह" या कम-केकिंग "एसएस" खरीदते हैं। शेष वर्गों का मुख्यतः औद्योगिक उपयोग होता है। इनका उपयोग ऊर्जा और धातुकर्म उद्योगों में किया जाता है, कुछ ग्रेड का उपयोग कोकिंग और लाभकारी के लिए किया जाता है। कोयला चुनते समय, आपको न केवल इसकी विशेषताओं पर, बल्कि वितरण की लागत पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है। यदि आपका क्षेत्र लॉन्ग फ्लेम या एन्थ्रेसाइट नहीं बेचता है, तो सबसे अधिक संभावना है कि आपको बाजार में उपलब्ध चीज़ों से ही काम चलाना होगा। आपको अपने बॉयलर के निर्माताओं की सिफारिशों पर भी ध्यान देना चाहिए: दस्तावेज़ आमतौर पर उन ब्रांडों को इंगित करते हैं जिनके लिए उपकरण डिज़ाइन किया गया था। उनका उपयोग किया जाना चाहिए.

आराम बढ़ाने और पैसे बचाने के लिए, बहुत से लोग कई अंश रखना पसंद करते हैं: "अखरोट" या "बड़े" अंश के साथ पिघलाना और लंबे समय तक जलाने के लिए "बीज" जोड़ना अधिक सुविधाजनक होता है। सबसे ठंडी अवधि के लिए, एन्थ्रेसाइट की एक निश्चित मात्रा जमा हो जाती है, जिसे प्रज्वलित करना मुश्किल होता है, लेकिन गर्म बॉयलर में लंबे समय तक और गर्म जलता है।

कोकिंग और समृद्ध कोयले को उनके कैलोरी मान को बढ़ाने के लिए विशेष उपचार से गुजरना पड़ता है। इन प्रकारों का उपयोग धातु विज्ञान और ऊर्जा में किया जाता है। यह ईंधन घरेलू बॉयलरों के लिए उपयुक्त नहीं है: अत्यधिक उच्च दहन तापमान के कारण, स्टोव फट सकता है।

यदि आप अनुभव वाले लोगों की बात सुनें, तो वे कहते हैं सर्वोत्तम प्रभावबॉयलर में ईंधन डालने का निम्नलिखित क्रम देता है: इसे लंबी आंच से पिघलाएं, फिर एन्थ्रेसाइट अंश "अखरोट" डालें - यह लंबे समय तक जलता है और बहुत अधिक गर्मी देता है, और रात में स्टोव में "बीज" डालें जो भोर तक जलता रहेगा।

ईंट स्टोव जलाने के लिए एक अलग प्रक्रिया की सिफारिश की जाती है: स्टोव को लकड़ी से जलाएं, जब यह गर्म हो जाए, तो इसे "बीज" से भरें या (बेहतर ऑक्सीजन आपूर्ति के लिए वेंट और डैम्पर खोलें)। यदि बीज में बहुत अधिक धूल है, तो आप इसे पानी से गीला कर सकते हैं - इससे बीज आसानी से फूट जाएगा। जब ओवन में गर्मी पर्याप्त हो, तो आप "मुट्ठी" का उपयोग कर सकते हैं।

चारकोल क्या है और इसका उपयोग किस लिए किया जाता है?

चारकोल का उपयोग लोग हजारों वर्षों से करते आ रहे हैं: यह गुफाओं में रहने वाले लोगों की बस्तियों में खुदाई के दौरान पाया गया था। यह संभावना नहीं है कि उन्होंने इसे स्वयं बनाया; बल्कि, उन्होंने इसे आग से एकत्र किया या आग के अवशेषों को बचाया, लेकिन, जाहिर है, वे इसके गुणों के बारे में जानते थे और इसका उपयोग करना जानते थे।

आज हमारे देश में इसी प्रकार के ईंधन का प्रयोग किया जाता है अधिकाँश समय के लिएखाना पकाने के लिए: इसका उपयोग बारबेक्यू और बारबेक्यू में किया जाता है, और आग में जोड़ा जाता है। कभी-कभी फायरप्लेस के लिए उपयोग किया जाता है: यह लंबे समय तक जलता है, बहुत अधिक गर्मी (7800 KC/किग्रा) पैदा करता है, और लगभग कोई धुआं या कालिख पैदा नहीं करता है। बची हुई राख एक उत्कृष्ट उर्वरक है और इसका उपयोग वन भूमि या कृषि क्षेत्रों को उर्वरित करने के लिए किया जाता है। चारकोल की राख का उपयोग उर्वरक बनाने के लिए भी किया जाता है।

उद्योग में, लकड़ी का कोयला का उपयोग कच्चा लोहा गलाने के लिए किया जाता है। एक टन मिश्रधातु का उत्पादन करने के लिए केवल 0.5 टन इस ईंधन की आवश्यकता होती है। इसी समय, कच्चा लोहा लाभ से संक्षारण प्रतिरोध और ताकत बढ़ जाती है। कोयले का उपयोग पीतल, कांस्य, तांबा, मैंगनीज, जस्ता और निकल को गलाने में फ्लक्स के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग के लिए ठोस स्नेहक बनाने, उपकरण बनाने और छपाई आदि में पीसने के लिए किया जाता है। विभिन्न प्रयोजनों के लिए फिल्टर चारकोल से बनाए जाते हैं।

आज, चारकोल को पारंपरिक ईंधन के विकल्प के रूप में माना जाने लगा है: कोयला, तेल और गैस के विपरीत, यह एक नवीकरणीय सामग्री है। इसके अतिरिक्त आधुनिक प्रौद्योगिकियाँऔद्योगिक कचरे से भी लकड़ी का कोयला प्राप्त करना संभव बनाएं: चूरा, धूल, झाड़ियों आदि से। ब्रिकेट ऐसे कुचले हुए कच्चे माल से बनते हैं, जो साधारण चारकोल की तुलना में 1.5 गुना अधिक गर्मी प्रदान करते हैं। इस मामले में, गर्मी लंबे समय तक जारी होती है और गर्मी एक समान होती है।

लकड़ी का कोयला कैसे बनाये

20वीं सदी तक, लकड़ी का कोयला लकड़ी या विशेष आकार के ढेर को जलाकर बनाया जाता था। उनमें लकड़ी रखी जाती थी, मिट्टी से ढक दिया जाता था और विशेष छेद करके उनमें आग लगा दी जाती थी। यह तकनीक आम तौर पर उपलब्ध है और कुछ देशों में आज भी इसका उपयोग किया जाता है। लेकिन इसकी दक्षता कम है: 1 किलो कोयले में 12 किलो तक लकड़ी लगती है, और परिणामी चारकोल की गुणवत्ता को नियंत्रित करना भी असंभव है। लकड़ी का कोयला जलाने के विकास में अगला चरण मिट्टी की भट्ठियों में पाइपों का उपयोग था। इस सुधार से प्रक्रिया की दक्षता में वृद्धि हुई: प्रति किलोग्राम 8 किलोग्राम लकड़ी का उपयोग किया गया।

आधुनिक लकड़ी का कोयला जलाने वाले उपकरणों में प्रति किलोग्राम उत्पाद 3-4 किलोग्राम कच्चे माल की खपत होती है। साथ ही, प्रक्रिया की पर्यावरण मित्रता पर बहुत ध्यान दिया जाता है: चारकोल के उत्पादन के दौरान, बहुत सारा धुआं, कालिख और हानिकारक गैसें वायुमंडल में छोड़ी जाती हैं। आधुनिक प्रतिष्ठान जारी गैसों को पकड़ते हैं और उन्हें विशेष कक्षों में भेजते हैं, जहां उनका उपयोग भट्ठी को कोकिंग तापमान तक गर्म करने के लिए किया जाता है।

लकड़ी का चारकोल में रूपांतरण उच्च तापमान (पाइरोलिसिस प्रतिक्रिया) पर ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में होता है। पूरी प्रक्रिया को तीन चरणों में बांटा गया है:

• 150 डिग्री सेल्सियस पर, लकड़ी से नमी हटा दी जाती है;
• 150-350 डिग्री सेल्सियस पर, गैसों का निकलना और जैविक उत्पादों का निर्माण;
• 350-550 डिग्री सेल्सियस पर, रेजिन और गैर-संघनित गैसें अलग हो जाती हैं।

GOST के अनुसार, प्रयुक्त लकड़ी के प्रकार के आधार पर चारकोल को कई ग्रेडों में विभाजित किया जाता है:

• • ए - दृढ़ लकड़ी;
  • बी - कठोर और नरम पर्णपाती, शंकुधारी प्रजातियां (ओ)।

ब्रांड बी और सी अक्सर चारकोल ब्रिकेट होते हैं, जो लकड़ी प्रसंस्करण संयंत्रों के कचरे का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं। यह एक उत्कृष्ट प्रकार का जैव ईंधन है, जिसका उपयोग लंबे समय से यूरोप में हीटिंग और यहां तक ​​कि बिजली संयंत्रों में भी किया जाता है: उनके दहन के दौरान, कोई सल्फर यौगिक नहीं बनता है (लकड़ी का कोयला में कोई सल्फर नहीं होता है), और हाइड्रोकार्बन न्यूनतम मात्रा में होते हैं। अपने पूर्वजों की तकनीक का उपयोग करके आप स्वयं अपनी जरूरतों के लिए कोयला जला सकते हैं। .

लगभग 200 साल पहले, प्रतिभाशाली रूसी वैज्ञानिक एम.वी. लोमोनोसोव ने पौधों के अवशेषों से जीवाश्म कोयले के निर्माण को बिल्कुल सही ढंग से समझाया था, जैसे कि अब पीट कैसे बनता है। लोमोनोसोव ने पीट को कोयले में बदलने के लिए आवश्यक शर्तों का भी संकेत दिया: "मुक्त हवा के बिना" वनस्पति का अपघटन, पृथ्वी के अंदर उच्च तापमान और "छत का भारीपन", यानी चट्टान का दबाव।

पीट को कोयले में बदलने में बहुत लंबा समय लगता है। दलदल में पीट जमा हो जाता है, और ऊपर से दलदल पौधों की अधिक से अधिक परतों से भर जाता है। गहराई पर, पीट लगातार बदल रहा है। पौधों को बनाने वाले जटिल रासायनिक यौगिक सरल यौगिकों में टूट जाते हैं। एक हिस्सा घुल जाता है और पानी के साथ बह जाता है, दूसरा गैसीय अवस्था में चला जाता है: कार्बन डाइऑक्साइड और रोशन गैस - मीथेन (वही गैस हमारे स्टोव में जलती है)। सभी पीट बोग्स में रहने वाले कवक और बैक्टीरिया कोयले के निर्माण में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। वे नष्ट करने में मदद करते हैं पौधे का ऊतक. पीट में इन परिवर्तनों की प्रक्रिया के दौरान, सबसे लगातार पदार्थ इसमें जमा होता है - कार्बन। जैसे-जैसे पीट बदलता है, यह कार्बन में और अधिक समृद्ध होता जाता है।

पीट में कार्बन का संचय ऑक्सीजन तक पहुंच के बिना होता है, अन्यथा कार्बन, ऑक्सीजन के साथ मिलकर पूरी तरह से बदल जाएगा कार्बन डाईऑक्साइडऔर गायब हो गया. पीट की परिणामी परतों को पहले उन्हें ढकने वाले पानी द्वारा हवा की ऑक्सीजन से अलग किया जाता है, फिर पीट की नई उभरती परतों द्वारा।

इस प्रकार पीट को जीवाश्म कोयले में बदलने की प्रक्रिया धीरे-धीरे होती है। जीवाश्म कोयले के कई मुख्य प्रकार हैं: लिग्नाइट, भूरा कोयला, कठोर कोयला, एन्थ्रेसाइट, बोगहेड, आदि।

पीट के समान सबसे अधिक लिग्नाइट है - ढीला कोयला। भूरा रंग, बहुत प्राचीन मूल का नहीं। पौधों के अवशेष, मुख्य रूप से लकड़ी, इसमें स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं (इसलिए इसका नाम "लिग्नाइट" पड़ा, जिसका अर्थ है "लकड़ी")। लिग्नाइट वुडी पीट है। समशीतोष्ण क्षेत्र के आधुनिक पीट बोग्स में, पीट मुख्य रूप से पीट काई, सेज और नरकट से बनता है, लेकिन दुनिया के उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र में, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में फ्लोरिडा के वन दलदलों में, वुडी पीट भी बनता है, जीवाश्म लिग्नाइट के समान।

पौधों के मलबे के अधिक अपघटन और परिवर्तन से भूरे कोयले का निर्माण होता है। इसका रंग गहरा भूरा या काला होता है; यह लिग्नाइट से अधिक मजबूत है, इसमें लकड़ी के अवशेष कम पाए जाते हैं और इन्हें पहचानना अधिक कठिन होता है। जलाने पर, भूरा कोयला लिग्नाइट की तुलना में अधिक गर्मी पैदा करता है क्योंकि इसमें कार्बन अधिक होता है। भूरा कोयला हमेशा समय के साथ कठोर कोयले में नहीं बदलता। यह ज्ञात है कि मॉस्को बेसिन का भूरा कोयला उरल्स (किज़ेलोव्स्की बेसिन) के पश्चिमी ढलान पर कठोर कोयले के समान उम्र का है। भूरे कोयले को कठोर कोयले में बदलने की प्रक्रिया तभी होती है जब भूरे कोयले की परतें पृथ्वी की पपड़ी के गहरे क्षितिज में धंस जाती हैं या पर्वत निर्माण की प्रक्रियाएँ होती हैं। भूरे कोयले को कठोर कोयला या एन्थ्रेसाइट में बदलने के लिए पृथ्वी के आंत्र में बहुत उच्च तापमान और उच्च दबाव की आवश्यकता होती है। कोयले में पौधे के अवशेष केवल सूक्ष्मदर्शी के नीचे ही दिखाई देते हैं; यह भारी, चमकदार और अक्सर बहुत मजबूत होता है। कुछ प्रकार के कोयले स्वयं अथवा अन्य किस्मों के साथ मिलकर कोक किये जाते हैं अर्थात् कोक में बदल जाते हैं।

कार्बन की सबसे बड़ी मात्रा में काला चमकदार कोयला - एन्थ्रेसाइट होता है। आप इसमें पौधे के अवशेष केवल माइक्रोस्कोप के नीचे ही पा सकते हैं। जलाने पर, एन्थ्रेसाइट अन्य सभी प्रकार के कोयले की तुलना में अधिक गर्मी पैदा करता है।

बोगहेड एक घना काला कोयला है जिसमें शंकुधारी फ्रैक्चर सतह होती है; जब सूखा आसवित किया जाता है, तो यह बड़ी मात्रा में कोयला टार पैदा करता है - रासायनिक उद्योग के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल। बोगहेड का निर्माण शैवाल और सैप्रोपेल से होता है।

कोयला पृथ्वी की परतों में जितना अधिक समय तक पड़ा रहता है और जितना अधिक दबाव और गहरी गर्मी के संपर्क में रहता है, उसमें उतना ही अधिक कार्बन होता है। एन्थ्रेसाइट में लगभग 95% कार्बन होता है, भूरे कोयले में लगभग 70% और पीट में 50 से 65% तक होता है।

दलदल में, जहां शुरू में पीट जमा होता है, मिट्टी, रेत और विभिन्न घुले हुए पदार्थ आमतौर पर पानी के साथ गिरते हैं। वे पीट में खनिज अशुद्धियाँ बनाते हैं, जो बाद में कोयले में रह जाती हैं। ये अशुद्धियाँ अक्सर इंटरलेयर बनाती हैं जो कोयले की परत को कई परतों में विभाजित करती हैं। अशुद्धता कोयले को दूषित कर देती है और खनन करना कठिन बना देती है।

जब कोयला जलाया जाता है तो सभी खनिज अशुद्धियाँ राख के रूप में रह जाती हैं। कोयला जितना अच्छा होगा, उसमें राख उतनी ही कम होनी चाहिए। में अच्छी किस्मेंकोयला तो कुछ ही प्रतिशत है, लेकिन कभी-कभी राख की मात्रा 30-40% तक पहुँच जाती है। यदि राख की मात्रा 60% से अधिक है, तो कोयला बिल्कुल नहीं जलता है और ईंधन के लिए उपयुक्त नहीं है।

कोयले की परतें न केवल अपनी संरचना में, बल्कि संरचना में भी भिन्न होती हैं। कभी-कभी सीम की पूरी मोटाई शुद्ध कोयले से बनी होती है। इसका मतलब यह है कि इसका निर्माण पीट बोग में हुआ था, जहां मिट्टी और रेत से दूषित लगभग कोई भी पानी प्रवेश नहीं करता था। ऐसे कोयले को तुरंत जलाया जा सकता है। अधिकतर, कोयले की परतें मिट्टी या रेतीली परतों के साथ वैकल्पिक होती हैं। ऐसे कोयला सीमों को जटिल कहा जाता है। उनमें, उदाहरण के लिए, 1 मीटर मोटी परत में अक्सर मिट्टी की 10-15 परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक कई सेंटीमीटर मोटी होती है, जबकि शुद्ध कोयला केवल 60-70 सेमी होता है; इसके अलावा, कोयला बहुत अच्छी गुणवत्ता का हो सकता है।

विदेशी अशुद्धियों की कम मात्रा वाले कोयले से ईंधन प्राप्त करने के लिए कोयले को समृद्ध किया जाता है। खदान से चट्टान को तुरंत प्रसंस्करण संयंत्र में भेज दिया जाता है। वहां खदान से निकाली गई चट्टान को विशेष मशीनों में छोटे-छोटे टुकड़ों में कुचल दिया जाता है और फिर कोयले से सभी मिट्टी के ढेर अलग कर दिए जाते हैं। मिट्टी हमेशा कोयले से भारी होती है, इसलिए कोयले और मिट्टी के मिश्रण को पानी की धारा से धोया जाता है। जेट का बल इस प्रकार चुना जाता है कि वह कोयले को दूर ले जाए, जबकि भारी मिट्टी नीचे रह जाए। फिर पानी और कोयले को एक महीन जाली से गुजारा जाता है। पानी निकल जाता है, और कोयला, पहले से ही साफ और मिट्टी के कणों से मुक्त, भट्ठी की सतह पर इकट्ठा हो जाता है। इस प्रकार के कोयले को समृद्ध कोयला कहा जाता है। इसमें बहुत कम राख बचेगी. ऐसा होता है कि कोयले में राख हानिकारक अशुद्धता नहीं, बल्कि एक खनिज बन जाती है। उदाहरण के लिए, जलधाराओं और नदियों द्वारा दलदल में लाई गई महीन, चिकनी मिट्टी अक्सर मूल्यवान आग प्रतिरोधी मिट्टी की परतें बनाती है। इसे विशेष रूप से विकसित किया गया है या कोयले के दहन के बाद बची हुई राख को एकत्र किया जाता है, और फिर चीनी मिट्टी के बर्तन और अन्य उत्पाद बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। कभी-कभी राख में कोयला भी पाया जाता है।

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यह लेख एक दिलचस्प तलछटी चट्टान के बारे में जानकारी प्रदान करता है जो अत्यधिक आर्थिक महत्व का स्रोत है। अपनी उत्पत्ति के इतिहास में अद्भुत इस चट्टान को "कोयला" कहा जाता है। उनकी शिक्षा काफी दिलचस्प है. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, इस तथ्य के बावजूद कि यह चट्टान पृथ्वी पर मौजूद सभी तलछटी चट्टानों का एक प्रतिशत से भी कम बनाती है, बडा महत्वलोगों के जीवन के कई क्षेत्रों में.

सामान्य जानकारी

कोयला कैसे बना? इसके गठन में प्रकृति में होने वाली कई प्रक्रियाएं शामिल हैं।

कोयला पृथ्वी पर लगभग 350 मिलियन वर्ष पहले प्रकट हुआ था। इसे सरल तरीके से समझा जाए तो यह इस प्रकार हुआ। पेड़ के तने, अन्य वनस्पतियों के साथ पानी में गिरकर, धीरे-धीरे कार्बनिक, अविघटित द्रव्यमान की विशाल परतें बनाते हैं। सीमित पहुँचऑक्सीजन ने इस गंदगी को विघटित और सड़ने नहीं दिया, जो धीरे-धीरे इसके वजन के नीचे और अधिक गहराई तक डूबती गई। लंबे समय तक और पृथ्वी की पपड़ी की परतों के विस्थापन के कारण, ये परतें काफी गहराई तक चली गईं, जहां इसके प्रभाव में बढ़ा हुआ तापमानऔर उच्च दबाव के कारण यह द्रव्यमान कोयले में परिवर्तित हो गया।

नीचे हम बारीकी से देखेंगे कि कोयला कैसे प्रकट हुआ, जिसका निर्माण बहुत ही रोचक और उत्सुक है।

कोयले के प्रकार

दुनिया भर के आधुनिक कोयला भंडारों में विभिन्न प्रकार के कोयले का खनन किया जाता है:

1. एन्थ्रेसाइट। ये सबसे कठिन किस्में हैं, जो बहुत गहराई से खनन की गई हैं और सबसे अधिक हैं उच्च तापमानदहन।

2. कोयला. इसकी कई किस्मों का खनन खुले गड्ढों और खदानों में किया जाता है। इस प्रकारमानव गतिविधि के क्षेत्रों में सबसे आम है।

3. भूरा कोयला. यह सबसे कम उम्र की प्रजाति है, जो पीट के अवशेषों से बनी है और इसका दहन तापमान सबसे कम है।

कोयले के सभी सूचीबद्ध रूप परतों में स्थित हैं, और वे स्थान जहाँ वे जमा होते हैं, कोयला बेसिन कहलाते हैं।

कोयले की उत्पत्ति के सिद्धांत

कोयला क्या है? सीधे शब्दों में कहें तो, यह तलछट समय के साथ पौधों में जमा, संकुचित और संसाधित हो जाती है।

दो सिद्धांत हैं, जिनमें से अधिक लोकप्रिय वह है जिसका कई भूविज्ञानी पालन करते हैं। यह इस प्रकार है: वे पौधे जो हजारों वर्षों से बड़े पीट या मीठे पानी के दलदलों में जमा कोयला बनाते हैं। यह सिद्धांत उस स्थान पर वनस्पति के विकास को मानता है जहां चट्टानों की खोज की गई थी और इसे "ऑटोचथोनस" कहा जाता है।

एक अन्य सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि अन्य स्थानों से परिवहन किए गए पौधों से कोयले की परतें जमा होती हैं, जो बाढ़ की स्थिति में एक नए क्षेत्र में जमा हो जाती हैं। दूसरे शब्दों में, कोयले की उत्पत्ति परिवहन किए गए पौधों के मलबे से हुई। दूसरे सिद्धांत को एलोचथोनस कहा जाता है।

दोनों ही मामलों में, कोयला निर्माण का स्रोत पौधे हैं।

यह पत्थर क्यों जल रहा है?

बुनियादी रासायनिक तत्वकोयले में, रखने में लाभकारी गुण, - कार्बन।

परतों के गठन, प्रक्रियाओं और उम्र की स्थितियों के आधार पर, प्रत्येक कोयला जमा में कार्बन का अपना निश्चित प्रतिशत होता है। यह संकेतक प्राकृतिक ईंधन की गुणवत्ता निर्धारित करता है, क्योंकि गर्मी हस्तांतरण का स्तर सीधे दहन प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण वाले कार्बन की मात्रा से संबंधित होता है। किसी चट्टान का ऊष्मीय मान जितना अधिक होगा, वह ऊष्मा और ऊर्जा के स्रोत के रूप में उतना ही अधिक उपयुक्त होगा।

दुनिया भर के लोगों के लिए कोयला क्या है? सबसे पहले, यह सबसे उपयुक्त ईंधन है अलग - अलग क्षेत्रजीवन गतिविधि.

कोयले में जीवाश्मों के बारे में

कोयले में पाए जाने वाले जीवाश्म पौधों की प्रजातियाँ उत्पत्ति के ऑटोचथोनस सिद्धांत का समर्थन नहीं करती हैं। क्यों? उदाहरण के लिए, काई के पेड़ और विशाल फर्न, जो पेंसिल्वेनिया के कोयला भंडार की विशेषता है, दलदली परिस्थितियों में उग सकते हैं, जबकि उसी बेसिन के अन्य जीवाश्म पौधे (शंकुधारी या विशाल हॉर्सटेल, आदि) दलदली जगहों के बजाय सूखी मिट्टी को प्राथमिकता देते हैं। पता चला कि उन्हें किसी तरह इन जगहों तक पहुंचाया गया था।

कोयला कैसे अस्तित्व में आया? प्रकृति में गठन अद्भुत है. समुद्री जीवाश्म जैसे मोलस्क, मछली और ब्राचिओपोड्स (या ब्राचिओपोड्स) भी कोयले में आम हैं। कोयले की परतों में कोयले की गेंदें (समुद्री सहित पूरी तरह से संरक्षित जीवाश्म पौधों और जानवरों के गोल, मुड़े हुए द्रव्यमान) भी हैं। उदाहरण के लिए, छोटा एनेलिड समुद्री कीड़ा आमतौर पर उत्तरी अमेरिका और यूरोप के कोयले में पौधों से जुड़ा हुआ पाया जाता है। वे कार्बोनिफेरस काल के हैं।

कोयला तलछटी चट्टानों में गैर-समुद्री पौधों के साथ समुद्री जानवरों की उपस्थिति से संकेत मिलता है कि वे आंदोलन के दौरान मिश्रित हुए थे। कोयला बनने से पहले प्रकृति में अद्भुत और लंबी प्रक्रियाएँ हुईं। इस प्रकार इसका निर्माण एलोक्थोनस सिद्धांत की पुष्टि करता है।

अद्भुत खोजें

कोयले की परतों में सबसे दिलचस्प खोज लंबवत पड़े पेड़ों के तने हैं। वे अक्सर कोयले की परत के लंबवत चट्टान के विशाल स्तर को पार करते हैं। इस ऊर्ध्वाधर स्थिति में पेड़ अक्सर कोयले के भंडार से जुड़ी परतों में पाए जाते हैं, और कुछ हद तक कोयले में ही पाए जाते हैं। पेड़ के तनों को हिलाने के बारे में कई लोगों की राय है।

आश्चर्यजनक बात यह है कि इन पेड़ों के खराब होने (सड़ने) और गिरने से पहले उन्हें ढंकने के लिए तलछट इतनी तेजी से जमा होनी थी।

सुन्दर है दिलचस्प कहानीकोयला नामक चट्टान का निर्माण। पृथ्वी की गहराई में ऐसी परतों का बनना कई सवालों के जवाब की तलाश में आगे के शोध का एक कारण है।

कोयले में गांठें कहाँ से आती हैं?

प्रभावशाली बाहरी विशेषताकोयला इसमें विशाल गांठों की सामग्री है। ये बड़े ब्लॉक सौ वर्षों से भी अधिक समय से कई निक्षेपों की कोयला परतों में पाए गए हैं। वेस्ट वर्जीनिया कोयला क्षेत्र से एकत्र की गई 40 गांठों का औसत वजन लगभग 12 पाउंड था, और सबसे बड़ा वजन 161 पाउंड था। इसके अलावा, उनमें से कई रूपांतरित या ज्वालामुखीय चट्टानें थीं।

शोधकर्ता प्राइस ने सुझाव दिया कि उन्हें पेड़ों की जड़ों में उलझाकर दूर से वर्जीनिया के कोयला भंडार में ले जाया जा सकता था। यह निष्कर्ष कोयला निर्माण के एलोचथोनस मॉडल का भी समर्थन करता है।

निष्कर्ष

कई अध्ययन कोयला निर्माण के एलोचथोनस सिद्धांत की सच्चाई को साबित करते हैं: स्थलीय और समुद्री जानवरों और पौधों के अवशेषों की उपस्थिति उनके आंदोलन को दर्शाती है।

अध्ययनों ने यह भी साबित किया है कि इस चट्टान के कायापलट के लिए दबाव और गर्मी के संपर्क में लंबे समय (लाखों वर्ष) की आवश्यकता नहीं होती है - यह तेजी से गर्म होने के परिणामस्वरूप भी बन सकता है। और कोयला तलछटों में लंबवत स्थित पेड़ वनस्पति अवशेषों के तेजी से संचय की पुष्टि करते हैं।