Ujumbe kuhusu makaa ya mawe unaweza kutumika katika maandalizi ya somo. Hadithi kuhusu makaa ya mawe kwa watoto inaweza kuongezewa na ukweli wa kuvutia.
Ripoti juu ya makaa ya mawe
Makaa ya mawe ni madini magumu, yanayoweza kuisha na yasiyoweza kurejeshwa ambayo binadamu hutumia kuzalisha joto kwa kuyachoma. Kulingana na uainishaji, ni ya miamba ya sedimentary. Watu walianza kutumia makaa ya mawe kama chanzo cha nishati katika nyakati za zamani, pamoja na kuni.
Makaa ya mawe hutengenezwaje?
Makaa ya mawe yalionekana Duniani karibu miaka milioni 300-350 iliyopita, wakati ferns za miti zilikua kwa wingi kwenye vinamasi vya zamani na gymnosperms za kwanza zilianza kuonekana.
Makaa ya mawe yanaaminika kuwa yalitokana na utuaji wa kuni. Kulikuwa na misitu ya zamani, miti ambayo ilijilimbikiza kwenye mabwawa, ambapo, bila ufikiaji wa oksijeni, shughuli za bakteria zinazooza uchafu wa mmea hupunguzwa hadi sifuri, peat huundwa, na kisha, katika mchakato wa kuzika mabaki haya, makaa ya mawe huundwa. chini ya shinikizo la juu na joto.
Hivyo, kwa ajili ya malezi ya makaa ya mawe, peat lazima kulala kwa kina cha kilomita tatu. Kwa kina hiki, safu ya peat mita ishirini itageuka kuwa makaa ya mawe na unene wa safu ya mita mbili.
Aina za makaa ya mawe
Aina zote za makaa ya mawe hutokea katika tabaka na maeneo yao huitwa mabonde ya makaa ya mawe. Leo, aina tofauti za makaa ya mawe huchimbwa.
- Anthracites ni aina ngumu zaidi kutoka kwa kina kirefu na ina joto la juu la mwako.
- Makaa ya mawe magumu - aina nyingi zinazochimbwa kwenye migodi na kwenye mashimo ya wazi. Inatumika sana katika maeneo mengi ya shughuli za binadamu.
- Makaa ya mawe ya kahawia - hutengenezwa kutoka kwa mabaki ya peat, aina ya mdogo zaidi ya makaa ya mawe. Ina zaidi joto la chini mwako.
Makaa ya mawe yanachimbwaje?
Hapo awali, makaa ya mawe yalikusanywa tu mahali ambapo mshono ulikuja juu ya uso. Hii inaweza kutokea kama matokeo ya mabadiliko ya tabaka ukoko wa dunia.
Mara nyingi, baada ya maporomoko ya ardhi katika maeneo ya milimani, mabaki hayo yalifichuliwa, na watu waliweza kupata vipande vya “mawe yanayoweza kuwaka.”
Baadaye, teknolojia ya kwanza ilipoonekana, makaa ya mawe yalianza kuchimbwa kwa kutumia njia ya shimo wazi. Baadhi ya migodi ya makaa ya mawe ilizama kwa kina cha zaidi ya mita 300.
Leo, asante teknolojia ya kisasa, watu hushuka hadi kina cha zaidi ya m 1000, ambapo makaa ya mawe ya ubora wa juu yanachimbwa.
Aina tofauti za makaa ya mawe zinaweza kutumika kuzalisha joto. Inapochomwa, hutolewa kwa kiasi kikubwa zaidi kuliko inaweza kupatikana kutoka kwa kuni au nyingine aina ngumu mafuta. Aina za moto zaidi za makaa ya mawe hutumiwa katika metallurgy, ambapo joto la juu linahitajika.
Aidha, makaa ya mawe ni malighafi yenye thamani kwa sekta ya kemikali. Dutu nyingi muhimu na muhimu hutolewa kutoka humo.
Tunatumahi kuwa habari iliyotolewa kuhusu makaa ya mawe ilikusaidia. Unaweza kuacha ripoti yako kuhusu makaa ya mawe kwa kutumia fomu ya maoni.
Stuart E. Nevins, MSc.
Mimea iliyokusanywa, iliyounganishwa na kusindika huunda mwamba wa sedimentary unaoitwa makaa ya mawe. Makaa ya mawe sio tu chanzo cha umuhimu mkubwa wa kiuchumi, lakini pia mwamba ambao una rufaa maalum kwa mwanafunzi wa historia ya dunia. Ingawa makaa ya mawe hufanyiza chini ya asilimia moja ya miamba yote ya sedimentary duniani, ina thamani kubwa kwa wanajiolojia wanaoiamini Biblia. Ni makaa ya mawe ambayo humpa mwanajiolojia Mkristo mojawapo ya hoja zenye nguvu zaidi za kijiolojia zinazounga mkono ukweli wa Gharika ya Noa ya kimataifa.
Nadharia mbili zimependekezwa kuelezea uundaji wa makaa ya mawe. Nadharia maarufu, inayoshikiliwa na wanajiolojia wengi wanaofanana, ni kwamba mimea inayounda makaa ya mawe ilikusanyika katika kinamasi kikubwa cha maji baridi au bogi za peat kwa maelfu ya miaka. Nadharia hii ya kwanza, ambayo inahusisha ukuaji wa nyenzo za mimea ambapo hupatikana, inaitwa nadharia ya autochthonous .
Nadharia ya pili inaonyesha kwamba seams za makaa ya mawe zilikusanywa kutoka kwa mimea ambayo ilisafirishwa haraka kutoka maeneo mengine na kuwekwa chini ya hali ya mafuriko. Nadharia hii ya pili, kulingana na ambayo harakati ya uchafu wa mimea ilitokea, inaitwa nadharia ya allochthonous .
Fossils katika makaa ya mawe
Aina za mabaki ya mimea ambayo hupatikana katika makaa ya mawe ni dhahiri usiunge mkono nadharia ya autochthonous. Miti ya moshi ya visukuku (k.m. Lepidodendron Na Sigillaria) na feri kubwa (haswa Psaronius) sifa za vitanda vya makaa ya mawe vya Pennsylvania vinaweza kuwa na ustahimilivu wa kimazingira kwa hali ya kinamasi, ilhali mimea mingine ya visukuku vya Bonde la Pennsylvania (k.m. mti wa conifer Cordaites, giant horsetail overwintering Kalamaa, aina mbalimbali za gymnosperm-kama fern zilizotoweka) kutokana na muundo wao wa kimsingi lazima zilipendelea udongo usio na maji mengi badala ya vinamasi. Watafiti wengi wanaamini kwamba muundo wa anatomiki wa mimea ya visukuku unaonyesha kwamba ilikua katika hali ya hewa ya kitropiki au ya chini ya ardhi (hoja ambayo inaweza kutumika dhidi ya nadharia ya autochthonous), kwa kuwa bogi za kisasa ndizo nyingi zaidi na zina mkusanyiko mkubwa wa peat katika hali ya hewa ya baridi zaidi. latitudo. Kwa sababu ya kuongezeka kwa uwezo wa mvuke wa jua, maeneo ya kisasa ya kitropiki na ya chini ya ardhi ndiyo maskini zaidi katika peat.
Mara nyingi hupatikana katika makaa ya mawe mabaki ya baharini, kama vile samaki wa mafuta, moluska na brachiopods (brachiopods). Mishono ya makaa ya mawe ina mipira ya makaa ya mawe, ambayo ni wingi wa mviringo wa mimea iliyoharibika na iliyohifadhiwa vizuri sana, pamoja na wanyama wa mafuta (ikiwa ni pamoja na wanyama wa baharini) ambao wanahusiana moja kwa moja na seams hizi za makaa ya mawe. Bahari ndogo mdudu Spirorbis hupatikana kwa kawaida kushikamana na mimea katika makaa ya Ulaya na Marekani Kaskazini, ambayo ni ya kipindi cha Carboniferous. Kwa kuwa muundo wa kianatomia wa mimea ya visukuku unatoa dalili kidogo kwamba ilichukuliwa na mabwawa ya baharini, tukio la wanyama wa baharini na mimea isiyo ya baharini linaonyesha kuwa kuchanganya kulitokea wakati wa uhamisho, hivyo kuunga mkono mfano wa nadharia ya allochthonous.
Miongoni mwa aina za kushangaza zaidi za fossils ambazo zinapatikana katika tabaka za makaa ya mawe ni vigogo vya miti wima, ambayo ni perpendicular kwa matandiko na mara nyingi huvuka makumi ya futi za mwamba. Miti hii ya wima mara nyingi hupatikana katika tabaka ambazo zinahusishwa na amana za makaa ya mawe, na katika matukio machache hupatikana katika makaa ya mawe yenyewe. Kwa vyovyote vile, mchanga lazima ujikusanyike haraka ili kufunika miti kabla ya kuharibika na kuanguka.
Je, inachukua muda gani kwa tabaka za miamba ya sedimentary kuunda? Tazama mti huu uliochakachuliwa wenye urefu wa mita kumi, mmoja wa mamia uliogunduliwa katika migodi ya makaa ya mawe ya Cookeville, Tennessee, Marekani. Mti huu huanza katika safu moja ya makaa ya mawe, huenda juu kupitia tabaka nyingi, na hatimaye kuishia kwenye safu nyingine ya makaa ya mawe. Fikiria juu yake: nini kitatokea juu ya mti wakati wa maelfu ya miaka inachukua (kulingana na mageuzi) kuunda tabaka za sedimentary na tabaka za makaa ya mawe? Kwa wazi, uundaji wa tabaka za sedimentary na seams za makaa ya mawe ulipaswa kuwa janga (haraka) ili kuzika mti katika nafasi ya wima kabla ya kuoza na kuanguka. Vile" miti iliyosimama" zinapatikana katika sehemu nyingi duniani na katika viwango tofauti. Licha ya ushahidi, muda mrefu (muhimu kwa mageuzi) unabanwa kati ya tabaka, ambazo hakuna ushahidi.
Mtu anaweza kuwa chini ya hisia kwamba miti hii iko katika nafasi yao ya ukuaji wa awali, lakini ushahidi fulani unaonyesha kwamba hii sivyo kabisa, kwa kweli kinyume chake. Baadhi ya miti huvuka tabaka kwa mshazari, na mingine hupatikana kabisa juu chini. Wakati mwingine inaonekana kwamba miti wima imechukua mizizi katika nafasi ya ukuaji katika tabaka ambayo imepenya kabisa na mti wa pili wima. Shina zenye mashimo ya miti ya visukuku kwa kawaida hujazwa na mashapo ambayo ni tofauti na miamba inayozunguka. Mantiki inayotumika kwa mifano iliyoelezewa inaelekeza kwenye harakati za vigogo hawa.
Mizizi ya kisukuku
Fossil muhimu zaidi ambayo ina uhusiano wa moja kwa moja kwa migogoro juu ya asili ya makaa ya mawe ni unyanyapaa- mizizi ya mafuta au rhizome. Unyanyapaa mara nyingi hupatikana katika tabaka ambazo ziko chini ya seams za makaa ya mawe na, kama sheria, inahusiana moja kwa moja na miti wima. Iliaminika hivyo unyanyapaa, ambayo iligunduliwa miaka 140 iliyopita na Charles Lyell na D.W. Dawson katika mfululizo wa makaa ya mawe ya Carboniferous ya Nova Scotia hutoa ushahidi usio na shaka kwamba mmea huo ulikua katika eneo hili.
Wanajiolojia wengi wa kisasa wanaendelea kusisitiza kwamba unyanyapaa ni mzizi uliotokea mahali hapa, na ambao unaenea kwenye udongo chini ya kinamasi cha makaa ya mawe. Mlolongo wa makaa ya mawe wa Nova Scotia umechunguzwa tena na N.A. Rupke, ambaye aligundua hoja nne zilizounga mkono asili ya allochthonous ya unyanyapaa , iliyopatikana kwa kuzingatia utafiti wa amana za sedimentary. Fossil iliyopatikana kawaida ni ya kawaida na mara chache huunganishwa kwenye shina, ikionyesha mwelekeo unaopendelea wa mhimili wake wa usawa, ambao uliundwa kama matokeo ya hatua ya sasa. Kwa kuongeza, shina limejaa mwamba wa sedimentary ambao haufanani na mwamba unaozunguka shina, na mara nyingi hupatikana katika upeo mwingi katika tabaka ambazo hupenyezwa kabisa na miti ya wima. Utafiti wa Rupke ulitia shaka kubwa juu ya maelezo maarufu ya kiotomatiki kwa matabaka mengine ambayo unyanyapaa.
Mavazi ya baiskeli
Makaa ya mawe kwa kawaida hutokea katika mlolongo wa miamba ya sedimentary inayoitwa Cyclothem .Imeboreshwa Pennsylvania Cyclothem inaweza kuwa na tabaka ambazo ziliwekwa kwa mpangilio ufuatao wa kupanda: mchanga, shale, chokaa, udongo wa chini, makaa ya mawe, shale, chokaa, shale. KATIKA cyclothema ya kawaida, kama sheria, moja ya tabaka kuu haipo. Katika kila tovuti cyclothemes kila mzunguko wa uwekaji kwa kawaida hurudiwa mara kadhaa, huku kila amana ikizidi amana ya awali. Iko katika Illinois hamsini mizunguko mfululizo, na zaidi ya mizunguko mia moja kama hii iko katika West Virginia.
Ingawa mshono wa makaa ya mawe ambayo ni sehemu ya kawaida cyclothemes, kawaida nyembamba kabisa (kawaida inchi moja hadi futi kadhaa unene) eneo la kando la makaa ya mawe lina vipimo vya ajabu. Katika mojawapo ya masomo ya kisasa ya stratigraphic4, uhusiano ulichorwa kati ya amana za makaa ya mawe: Broken Arrow (Oklahoma), Crowburg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester Number 2 (Illinois), Coal IIIa (Indiana), Schultztown (Western Kentucky) , Princess Number 6 (Eastern Kentucky), na Lower Kittanning (Ohio na Pennsylvania). Zote huunda mshono mmoja, mkubwa wa makaa ya mawe unaoenea hadi kilomita za mraba elfu mia katikati na mashariki mwa Marekani. Hakuna kinamasi cha kisasa kilicho na eneo ambalo hata linakaribia kidogo ukubwa wa amana za makaa ya mawe za Pennsylvania.
Ikiwa mfano wa autochthonous wa malezi ya makaa ya mawe ni sahihi, basi hali isiyo ya kawaida sana lazima iwe imeshinda. Eneo lote, mara nyingi makumi ya maelfu ya kilomita za mraba, lingelazimika kupanda kwa wakati mmoja juu ya usawa wa bahari ili kinamasi kusanyika, na kisha ingelazimika kuzama ili kufunikwa na bahari. Ikiwa misitu ya visukuku ingepanda juu sana juu ya usawa wa bahari, bwawa hilo na maji yake ya kuzuia maji yanayohitajika kukusanya peat yangeyeyuka tu. Ikiwa, wakati wa mkusanyiko wa peat, bahari ingevamia bogi, hali ya bahari ingeharibu mimea na mashapo mengine, na peat isingewekwa. Kisha, kwa mujibu wa mtindo maarufu, uundaji wa mshono wa makaa ya mawe ungeonyesha uhifadhi wa usawa wa ajabu zaidi ya maelfu ya miaka kati ya kiwango cha mkusanyiko wa peat na kupanda kwa usawa wa bahari. Hali hii inaonekana kuwa isiyowezekana, hasa ikiwa tunakumbuka kwamba cyclotem inarudiwa katika sehemu ya wima mamia ya mara au hata zaidi. Au labda mizunguko hii inaweza kuelezewa vyema kama mikusanyiko iliyotokea wakati wa kupanda na kushuka mfululizo kwa maji ya mafuriko?
Shale
Linapokuja suala la cyclothems, udongo wa msingi ni wa riba zaidi. Udongo wa msingi ni safu laini ya udongo ambayo haijapangwa kwa karatasi na mara nyingi iko chini ya mshono wa makaa ya mawe. Wanajiolojia wengi wanaamini kwamba huu ndio udongo wa kisukuku ambamo kinamasi kilikuwepo. Uwepo wa udongo wa msingi, hasa unapopatikana unyanyapaa, mara nyingi hufasiriwa kama ushahidi wa kutosha asili ya autochthonous ya mimea ya kutengeneza makaa ya mawe.
Hata hivyo, utafiti wa hivi majuzi umetia shaka juu ya ufasiri wa udongo wa chini kama udongo wa kisukuku. Hakuna sifa za udongo ambazo zilikuwa sawa na zile za udongo wa kisasa zilipatikana katika udongo wa chini. Baadhi ya madini yanayopatikana kwenye udongo wa chini sio aina ya madini ambayo yanapaswa kupatikana kwenye udongo. Kinyume chake, udongo wa msingi, kama sheria, una safu ya rhythmic (nyenzo coarser punjepunje iko chini kabisa) na ishara za malezi ya flakes udongo. Hii sifa rahisi miamba ya sedimentary ambayo ingeunda katika safu yoyote iliyokusanyika kwenye maji.
Tabaka nyingi za makaa ya mawe hazipumzika kwenye udongo wa msingi, na ishara yoyote ya kuwepo kwa udongo haipo. Katika baadhi ya matukio, seams ya makaa ya mawe hutegemea granite, slate, chokaa, conglomerate, au miamba mingine ambayo haifanani na udongo. Udongo wa chini bila mshono wa makaa ya mawe ni wa kawaida, kama vile udongo wa chini mara nyingi huwa juu ya mshono wa makaa ya mawe. Ukosefu wa udongo unaotambulika chini ya seams za makaa ya mawe unaonyesha kwamba hakuna aina ya mimea yenye majani inayoweza kukua hapa na kuunga mkono wazo kwamba mimea ya kutengeneza makaa ya mawe ilisafirishwa hapa.
Muundo wa makaa ya mawe
Kusoma muundo wa microscopic na muundo wa peat na makaa ya mawe husaidia kuelewa asili ya makaa ya mawe. A. D. Cohen alianzisha utafiti wa kimuundo linganishi wa peat za kisasa za autochthonous zinazotokana na mikoko na peti adimu za kisasa za allochthonous kutoka kusini mwa Florida. Peat nyingi za autochthonous zilikuwa na vipande vya mmea ambavyo vilikuwa na mwelekeo usio na usawa na matrix ya nyenzo bora zaidi, wakati peat ya allochthonous ilikuwa na mwelekeo unaoundwa na mtiririko wa maji na shoka ndefu za vipande vya mimea ambavyo vilikuwa, kama sheria, sambamba na uso wa pwani na kutokuwepo kwa nyenzo bora zaidi. Vifusi vya mmea vilivyopangwa vibaya katika peat za autochthonous vilikuwa muundo mkubwa kwa sababu ya wingi uliounganishwa wa mizizi, wakati peat ya autochthonous ilikuwa na tabia ya microlayering kutokana na kukosekana kwa mizizi iliyoingia.
Katika kufanya utafiti huu, Cohen alibainisha: "Mojawapo ya mambo ambayo yaliibuka kutoka kwa uchunguzi wa peat ya allochthonous ni kwamba sehemu ndogo za wima za nyenzo hii zilionekana zaidi kama sehemu nyembamba za Makaa ya Mawe kuliko sampuli yoyote ya otomatiki iliyochunguzwa.". Cohen alibainisha kuwa sifa za peat hii ya autochthonous (mwelekeo wa vipande vidogo, muundo wa punjepunje uliopangwa na ukosefu wa jumla wa matrix bora, microlayering na kukosekana kwa muundo wa mizizi iliyochanganyikiwa) pia ni sifa za makaa ya kipindi cha Carboniferous!
Uvimbe katika makaa ya mawe
Moja ya sifa za kuvutia za nje za makaa ya mawe ni uvimbe mkubwa uliomo. Kwa zaidi ya miaka mia moja, uvimbe huu mkubwa umepatikana katika seams za makaa ya mawe duniani kote. P.H. Price ilifanya utafiti ambapo alichunguza vitalu vikubwa vya uwanja wa makaa wa mawe wa Sewell, ambao uko West Virginia. Uzito wa wastani wa mawe 40 yaliyokusanywa ulikuwa pauni 12, na jiwe kubwa zaidi lilikuwa na uzito wa pauni 161. Mawe mengi ya mawe yalikuwa ya volkeno au metamorphic, tofauti na mazao mengine yote huko West Virginia. Price alipendekeza kwamba vitalu vikubwa vingeweza kunasa kwenye mizizi ya miti na kusafirishwa hapa kutoka mbali. Kwa hivyo, uwepo wa uvimbe mkubwa katika makaa ya mawe huunga mkono mfano wa allochthonous.
Kuunganisha
Mizozo kuhusu asili ya mchakato wa kugeuza peat kuwa makaa ya mawe imekuwa ikiendelea kwa miaka mingi. Nadharia moja iliyopo inapendekeza kuwa ni wakati ni sababu kuu katika mchakato wa kaboni. Hata hivyo, nadharia hii haikupendezwa kwa sababu ilibainika kuwa hakukuwa na ongezeko la utaratibu katika hatua ya metamorphic ya makaa ya mawe kwa muda. Kuna tofauti kadhaa za dhahiri: lignites, ambayo ni hatua ya chini kabisa ya metamorphism, hutokea katika baadhi ya tabaka kongwe zaidi zenye kuzaa makaa, wakati anthracites, ambayo inawakilisha zaidi. shahada ya juu metamorphism ya makaa ya mawe, hutokea katika tabaka za vijana.
Nadharia ya pili kuhusu mchakato wa kugeuza peat kuwa makaa ya mawe inaonyesha kuwa jambo kuu katika mchakato wa metamorphism ya makaa ya mawe ni. shinikizo. Hata hivyo, nadharia hii inakanushwa na mifano mingi ya kijiolojia ambapo hatua ya metamorphic ya makaa haiongezeki katika tabaka zilizoharibika sana na kukunjwa. Zaidi ya hayo, majaribio ya maabara yanaonyesha kuwa shinikizo la kuongezeka linaweza kweli Punguza mwendo mabadiliko ya kemikali ya peat kuwa makaa ya mawe.
Nadharia ya tatu (maarufu zaidi leo) inaonyesha kwamba wengi jambo muhimu katika mchakato wa metamorphism ya makaa ya mawe ni joto. Mifano ya kijiolojia (uingiliaji wa volkeno katika seams za makaa ya mawe na moto wa chini ya ardhi) zinaonyesha kuwa halijoto ya juu inaweza kusababisha mkaa. Majaribio ya kimaabara pia yamefanikiwa kabisa katika kuthibitisha nadharia hii. Jaribio moja lililofanywa kwa kutumia mchakato wa kuongeza joto haraka lilizalisha dutu inayofanana na anthracite katika dakika chache tu, na joto nyingi linalotokana na ubadilishaji wa nyenzo za selulosi. Kwa hivyo, metamorphism ya makaa ya mawe hauhitaji mamilioni ya miaka ya joto na shinikizo - inaweza kuundwa kwa joto la haraka.
Hitimisho
Tunaona kwamba wingi wa ushahidi unaounga mkono unathibitisha kwa nguvu ukweli wa nadharia ya allochthonous na unathibitisha mkusanyiko wa tabaka nyingi za makaa ya mawe wakati wa Gharika ya Nuhu. Miti ya mabaki ya wima ndani ya tabaka za makaa ya mawe kuthibitisha mkusanyiko wa haraka mabaki ya mimea. Wanyama wa baharini na mimea ya nchi kavu (sio kukua kwa kinamasi) inayopatikana katika makaa ya mawe inaashiria harakati zao. Muundo mdogo wa seams nyingi za makaa ya mawe una mwelekeo tofauti wa chembe, miundo ya nafaka iliyopangwa, na safu ndogo zinazoonyesha harakati (badala ya ukuaji wa situ) wa nyenzo za mmea. Vipu vikubwa vilivyopo kwenye makaa ya mawe vinaonyesha michakato ya harakati. Kutokuwepo kwa udongo chini ya seams nyingi za makaa ya mawe kunathibitisha ukweli kwamba mimea ya makaa ya mawe ilielea na mtiririko. Makaa ya mawe yameonyeshwa kuunda sehemu za utaratibu na za kawaida Cyclothem, ambayo ni wazi, kama miamba mingine, iliwekwa na maji. Majaribio ya kuchunguza mabadiliko katika nyenzo za mimea yanaonyesha kwamba anthracite ya makaa ya mawe haichukui mamilioni ya miaka kuunda - inaweza kuunda haraka chini ya ushawishi wa joto.
Viungo
*Profesa wa Jiolojia na Akiolojia katika Chuo cha Christian Heritage, El Cajon, California.
Mbao kwa muda mrefu imekuwa kutumika kwa joto la nyumba, lakini ili kudumisha mwako daima ni muhimu kuongeza magogo tena na tena. Pamoja na maendeleo ya sekta ya madini ya makaa ya mawe, wote watu zaidi ilianza kutumia makaa ya mawe: inatoa joto zaidi na huwaka kwa muda mrefu. Ikiwa jiko limewekwa vizuri, sehemu ya makaa ya mawe iliyotiwa ndani ya boiler jioni itahifadhi joto la utulivu usiku wote.
Historia ya malezi ya makaa ya mawe na aina zake
Mchakato mzima wa malezi ya makaa ya mawe unaweza kugawanywa katika hatua mbili kuu: malezi ya peat na mchakato halisi wa makaa ya mawe - ubadilishaji wa peat kuwa makaa ya mawe.
Peat huundwa kwenye maeneo makubwa yaliyofunikwa na maji kutoka kwa mabaki ya mimea ya viwango tofauti vya mtengano. Mimea mingine ilioza kabisa hadi hali kama gel, wakati mingine ilihifadhi zao muundo wa seli. Mabaki yao yalikusanyika chini ya hifadhi, ambayo polepole ikageuka kuwa mabwawa. Sharti la malezi ya peat ni ukosefu wa oksijeni. Kulikuwa na oksijeni kidogo chini ya safu ya maji; wakati wa mtengano wa mabaki, sulfidi hidrojeni, methane na dioksidi kaboni zilitolewa, ambayo ilichangia ugumu wa mabaki. Peat imeundwa.
Lakini sio peatlands zote zilibadilishwa kuwa makaa ya mawe. Mchakato wa kuunganisha unahitaji: shinikizo la juu, joto na muda mrefu. Kulingana na uwepo wa hali hizi, uundaji wa makaa ya mawe ulitokea au la. Kwanza, peat ilichukuliwa na miamba ya sedimentary, ambayo iliongeza shinikizo na joto ndani ya safu ya peat. Chini ya hali hiyo, makaa ya mawe ya kahawia yaliundwa - hatua ya kwanza ya makaa ya mawe. Katika baadhi ya maeneo, uhamishaji wa tabaka ulitokea, na kusababisha mshono wa makaa ya kahawia kuzama (baadhi ya amana zilizogunduliwa ziko kwenye kina cha zaidi ya mita 6,000). Katika maeneo mengine, michakato hii iliambatana na kuongezeka kwa magma na milipuko ya volkeno. Shinikizo la juu, ukosefu wa oksijeni na joto la juu lilichangia ukweli kwamba kulikuwa na unyevu kidogo na kidogo na gesi asilia katika makaa ya mawe ya kahawia, na kaboni zaidi na zaidi. Maji na gesi zilipohamishwa, makaa ya mawe ya kahawia yaligeuka kuwa makaa ya bituminous, basi, mbele ya joto la juu, kuwa anthracite. Tofauti kuu kati ya makaa ya mawe ya kahawia na makaa ya mawe ngumu: makaa ya mawe ya kahawia yana unyevu zaidi na gesi asilia na kaboni kidogo, ambayo huathiri kiasi cha joto iliyotolewa wakati wa mwako.
Leo, umri wa amana ya makaa ya mawe imedhamiriwa na mabaki ya mmea. Vile vya zamani zaidi ni vya kipindi cha Carboniferous (miaka milioni 345-280 iliyopita). Katika kipindi hiki, mabonde mengi ya makaa ya mawe ya Amerika Kaskazini (mashariki na kati ya USA), Ulaya ya kati na magharibi, kusini mwa Afrika, China, na India yaliundwa. Huko Eurasia, amana nyingi za makaa ya mawe ziliundwa katika kipindi cha Permian, baadhi ya mabonde madogo ya makaa ya mawe huko Uropa yalianza kipindi cha Triassic. Shughuli ya malezi ya makaa ya mawe huongezeka kuelekea mwisho wa Jurassic na katika Cretaceous. Karibu na wakati huu, amana ziliundwa mashariki mwa Ulaya, Milima ya Rocky ya Amerika, Indochina na Asia ya kati. Baadaye, hasa makaa ya kahawia na amana za peat ziliundwa.
Aina za makaa ya mawe
Makaa ya mawe huwekwa kulingana na unyevu wake, gesi asilia na maudhui ya kaboni. Kadiri kiasi cha kaboni kinavyoongezeka, thamani yake ya kalori huongezeka. Unyevu mdogo na vitu vyenye tete (gesi), ndivyo inavyostahimili uhifadhi na usafirishaji.
Lignite- makaa ya mawe ya hatua ya kwanza ya makaa ya mawe. Inatofautiana na makaa ya mawe ya kahawia kwa kiasi kidogo cha maji (45%) katika muundo wake na kizazi kikubwa cha joto. Muundo ni nyuzi, rangi ni kutoka kahawia hadi nyeusi (ubora wa juu). Mara nyingi hutumiwa katika sekta ya nishati (kwenye mitambo ya nguvu ya joto), haitumiwi mara kwa mara kupokanzwa nyumba za kibinafsi, kwani huhifadhiwa vibaya na ina thamani ya chini ya kalori katika jiko la kawaida.
Makaa ya mawe ya chini ya bituminous- rangi nyeusi, muundo mdogo wa nyuzi, thamani ya juu ya kalori ikilinganishwa na lignite, unyevu wa chini (30%). Inabomoka wakati wa usafirishaji na hutawanyika kwenye hewa ya wazi. Wakati wa kuchomwa moto, hutoa 5-6 kW / kg. Inatumika wote katika sekta ya nishati na katika huduma za makazi na jumuiya kwa ajili ya joto.
Makaa ya mawe ya bituminous Ina thamani ya juu ya kalori na haipoteza sifa zake wakati wa usafiri na kuhifadhi. Wakati wa kuchoma, hutoa 7-9 kW / kg ya joto. Baadhi ya aina zake hutumiwa kwa kupikia.
Anthracite- makaa ya mawe yana rangi nyeusi. Inatofautiana zaidi maudhui ya juu haidrokaboni. Ni vigumu kuwaka, lakini huwaka kwa muda mrefu na bila soti, hutoa idadi kubwa ya joto (zaidi ya 9 kW / kg). Ni anthracite ambayo hutumiwa mara nyingi kwa kupokanzwa.
Ni aina gani ya makaa ya mawe hutumiwa kupokanzwa?
Nchini Urusi na nchi za CIS kuna mfumo uliopitishwa nyuma mnamo 1988. Makaa ya mawe huwekwa kulingana na GOST 25543-88, ambayo imegawanywa katika makundi 7. Baadhi tu hutumiwa kupokanzwa:
Makaa ya mawe ya moto mrefu (D). Ilipata jina lake kutokana na mchakato mrefu wa mwako na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto (5600-5800 kcal / kg). Haihitaji mtiririko wa hewa maalum ili kuwaka na kuchoma, ndiyo sababu makaa ya moto ya muda mrefu hutumiwa mara nyingi katika boilers za mafuta kali za kaya. Kulingana na saizi, hufanyika:
- WPC - slab kubwa - ukubwa wa kipande 50-200 mm;
- DPKO - slab ngumi-nut - ukubwa wa kipande 25-100 mm;
- PO - walnut - 26-50 mm;
- DM - ndogo - ukubwa wa 13-25 mm;
- DS - mbegu - 6-13 mm;
- DR - binafsi - hakuna ukubwa wa kawaida.
Makaa ya mawe ya moto mrefu ni bora kwa kupokanzwa: moto ni mrefu (sawa na kuni), hutoa joto nyingi, huwaka na kuwaka kwa urahisi - rasimu ya asili ni ya kutosha kwa mwako wa kawaida. Gharama yake ya chini, pamoja na sifa bora, iliamua umaarufu wa brand hii ya makaa ya mawe. Inunuliwa sio tu kwa ajili ya kupokanzwa nyumba za kibinafsi, bali pia kwa nyumba za boiler, elimu na taasisi za matibabu. Kwa kuongeza, mafuta ya sehemu yoyote hutumiwa: kutoka "K" kubwa hadi ndogo "M".
Gesi ya moto mrefu (LG). Inatofautiana na chapa D kwa thamani yake kubwa ya kalori. Sehemu zote hutumiwa kupokanzwa nyumba za kibinafsi: kutoka "kubwa" hadi "kawaida". Inadai zaidi kuliko moto wa muda mrefu katika hali ya kuhifadhi, kwa sababu hali ya hewa kwa nguvu zaidi.
Anthracite (A). Inatoa mwili mwingi, ina maudhui ya chini ya majivu (mabaki ya majivu 10%), huwaka kwa muda mrefu na sawasawa, moshi wakati wa kuchoma ni nyeupe (bidhaa nyingine zote "hutoa" moshi mweusi). Licha ya utendaji wake wa juu, haiwezi kupendekezwa bila usawa kwa kupokanzwa nyumba za kibinafsi: anthracite ina gharama kubwa na ni ngumu kuwasha.
Katika baadhi ya matukio, wanunua makaa ya konda "T", mafuta "Zh" au "SS" ya chini. Madarasa yaliyobaki yana matumizi ya viwandani. Zinatumika katika tasnia ya nishati na madini, darasa zingine hutumiwa kwa kupikia na kufaidika. Wakati wa kuchagua makaa ya mawe, unahitaji kulipa kipaumbele si tu kwa sifa zake, bali pia kwa gharama ya utoaji. Ikiwa eneo lako haliuzi moto mrefu au anthracite, basi uwezekano mkubwa utalazimika kufanya kile kilicho kwenye soko. Unapaswa pia kuzingatia mapendekezo ya watengenezaji wa boiler yako: hati kawaida zinaonyesha chapa ambazo vifaa viliundwa. Zinapaswa kutumika.
Ili kuongeza faraja na kuokoa pesa, watu wengi wanapendelea kuwa na sehemu kadhaa: ni rahisi zaidi kuyeyuka na sehemu ya "nut" au "kubwa", na kuongeza "mbegu" kwa kuchoma kwa muda mrefu. Kwa vipindi vya baridi zaidi, kiasi fulani cha anthracite huhifadhiwa, ambayo, ingawa ni vigumu kuwasha, huwaka kwa muda mrefu na moto kwenye boiler yenye joto.
Coking na makaa yaliyoboreshwa hupitia matibabu maalum ili kuongeza thamani yao ya kalori. Aina hizi hutumiwa katika madini na nishati. Mafuta haya hayafai kwa boilers za ndani: kutokana na joto la juu la mwako, jiko linaweza kupasuka.
Ikiwa unasikiliza watu wenye uzoefu, wanasema athari bora inatoa mlolongo ufuatao wa kumwaga mafuta kwenye boiler: kuyeyusha kwa moto mrefu, kisha ongeza sehemu ya anthracite "nati" - huwaka kwa muda mrefu na hutoa joto nyingi, na usiku huongeza "mbegu" kwenye jiko. , ambayo itawaka hadi asubuhi.
Utaratibu tofauti wa kuwasha jiko la matofali unapendekezwa: taa jiko kwa kuni, inapopata moto, uijaze na "mbegu" au (fungua vent na damper kwa usambazaji bora wa oksijeni). Ikiwa kuna vumbi vingi kwenye mbegu, unaweza kuinyunyiza na maji - hii itafanya iwe rahisi kuwaka. Wakati joto katika tanuri ni la kutosha, unaweza kutumia "ngumi".
Mkaa ni nini na unatumika kwa matumizi gani?
Mkaa umetumiwa na watu kwa maelfu ya miaka: ulipatikana wakati wa uchimbaji katika makazi ya watu wa mapango. Haiwezekani kwamba waliifanya wenyewe; badala yake, waliikusanya kutoka kwa moto au kuokoa mabaki ya moto, lakini, inaonekana, walijua juu ya mali yake na walijua jinsi ya kuitumia.
Leo katika nchi yetu aina hii ya mafuta hutumiwa kwa sehemu kubwa kwa kupikia: hutumiwa katika barbeque na barbeque, na kuongezwa kwa moto. Wakati mwingine hutumiwa kwa mahali pa moto: huwaka kwa muda mrefu, hutoa joto nyingi (7800 KC / kg), na hutoa karibu hakuna moshi au soti. Majivu yaliyobaki ni mbolea bora na hutumiwa kurutubisha ardhi ya misitu au mashamba ya kilimo. Majivu ya mkaa pia hutumiwa kuzalisha mbolea.
Katika tasnia, mkaa hutumiwa kuyeyusha chuma cha kutupwa. Ili kuzalisha tani ya alloy, tani 0.5 tu za mafuta haya zinahitajika. Wakati huo huo, chuma cha kutupwa kinapata kuongezeka kwa upinzani wa kutu na nguvu. Makaa ya mawe hutumika kama njia ya kuyeyusha shaba, shaba, shaba, manganese, zinki na nikeli. Inatumika kutengeneza mafuta madhubuti kwa uhandisi wa mitambo, hutumiwa kusaga katika utengenezaji wa vifaa na uchapishaji, nk. Filters kwa madhumuni mbalimbali hufanywa kutoka kwa mkaa.
Leo, mkaa huanza kuchukuliwa kama mbadala kwa mafuta ya jadi: tofauti na makaa ya mawe, mafuta na gesi, ni nyenzo zinazoweza kurejeshwa. Aidha teknolojia za kisasa kufanya uwezekano wa kupata mkaa hata kutoka kwa taka ya viwanda: kutoka kwa vumbi, vumbi, misitu, nk. Briquettes huundwa kutoka kwa malighafi hiyo iliyovunjika, ambayo hutoa joto mara 1.5 zaidi kuliko mkaa wa kawaida. Katika kesi hiyo, joto hutolewa kwa muda mrefu na joto ni sare.
Jinsi ya kutengeneza mkaa
Hadi karne ya 20, mkaa ulitolewa kwa kuchoma kuni au marundo ya umbo maalum. Mbao ziliwekwa ndani yao, zimefunikwa na udongo, na kuwaka moto kupitia mashimo maalum yaliyofanywa. Teknolojia hii inapatikana kwa ujumla na bado inatumika katika baadhi ya nchi leo. Lakini ina ufanisi mdogo: kilo 1 ya makaa ya mawe inachukua hadi kilo 12 za kuni, na pia haiwezekani kudhibiti ubora wa mkaa unaosababishwa. Hatua inayofuata katika maendeleo ya uchomaji mkaa ilikuwa matumizi ya mabomba katika tanuri za ardhi. Uboreshaji huu uliongeza ufanisi wa mchakato: kilo 8 za kuni zilitumiwa kwa kilo.
Katika vifaa vya kisasa vya kuchoma mkaa, kilo 3-4 za malighafi hutumiwa kwa kilo ya bidhaa. Wakati huo huo, tahadhari nyingi hulipwa kwa urafiki wa mazingira wa mchakato: wakati wa uzalishaji wa mkaa, moshi mwingi, soti na gesi hatari hutolewa kwenye anga. Mitambo ya kisasa hukamata gesi iliyotolewa na kuituma kwenye vyumba maalum, ambako hutumiwa kwa joto la tanuru kwa joto la coking.
Ubadilishaji wa kuni kuwa mkaa hutokea katika anga isiyo na oksijeni kwenye joto la juu (majibu ya pyrolysis). Mchakato wote umegawanywa katika hatua tatu:
- saa 150 o C, unyevu hutolewa kutoka kwa kuni;
- saa 150-350 o C, kutolewa kwa gesi na malezi ya bidhaa za kikaboni;
- saa 350-550 o C, resini na gesi zisizo na condensable zinatenganishwa.
Kulingana na GOST, mkaa umegawanywa katika aina kadhaa kulingana na aina ya kuni inayotumiwa:
- A - mbao ngumu;
- B - ngumu na laini deciduous, aina coniferous (o).
Chapa B na C mara nyingi ni briketi za mkaa, ambazo huzalishwa kwa kutumia taka kutoka kwa viwanda vya kusindika kuni. Hii ni aina bora ya biofuel, ambayo kwa muda mrefu imekuwa kutumika katika Ulaya inapokanzwa na hata katika mitambo ya nguvu: wakati wa mwako wao, hakuna misombo ya sulfuri hutengenezwa (hakuna sulfuri katika mkaa), na hidrokaboni zilizomo kwa kiasi kidogo. Kutumia teknolojia ya mababu zako, unaweza kuchoma makaa ya mawe kwa mahitaji yako mwenyewe. .
Karibu miaka 200 iliyopita, mwanasayansi mahiri wa Kirusi M.V. Lomonosov alielezea kwa usahihi kabisa malezi ya makaa ya mawe kutoka kwa mabaki ya mmea, sawa na jinsi peat inavyoundwa sasa. Lomonosov pia alionyesha hali muhimu kwa mabadiliko ya peat kuwa makaa ya mawe: mtengano wa mimea "bila hewa ya bure," joto la juu ndani ya Dunia na "uzito wa paa," yaani, shinikizo la mwamba.
Inachukua muda mrefu sana kwa peat kugeuka kuwa makaa ya mawe. Peat hujilimbikiza kwenye bwawa, na kutoka juu kinamasi hupandwa na tabaka zaidi na zaidi za mimea. Kwa kina, peat inabadilika kila wakati. Michanganyiko changamano ya kemikali inayounda mimea imegawanywa kuwa rahisi zaidi. Sehemu moja hupasuka na kubebwa na maji, nyingine huenda katika hali ya gesi: dioksidi kaboni na gesi ya kuangaza - methane (gesi sawa huwaka katika jiko zetu). Fungi na bakteria wanaoishi kwenye bogi zote za peat zina jukumu kubwa katika malezi ya makaa ya mawe. Wanasaidia kuharibu tishu za mimea. Wakati wa mchakato wa mabadiliko haya katika peat, dutu inayoendelea zaidi hujilimbikiza ndani yake - kaboni. Kadiri peat inavyobadilika, inakuwa tajiri zaidi na zaidi katika kaboni.
Mkusanyiko wa kaboni kwenye peat hufanyika bila ufikiaji wa oksijeni, vinginevyo kaboni, ikichanganyika na oksijeni, inaweza kugeuka kabisa. kaboni dioksidi na kutoweka. Tabaka zinazotokana na peat kwanza zimetengwa na oksijeni ya hewa na maji yanayowafunika, kisha kwa tabaka mpya zinazojitokeza za peat.
Hivi ndivyo mchakato wa kugeuza peat kuwa makaa ya mawe hatua kwa hatua hufanyika. Kuna aina kadhaa kuu za makaa ya mawe: lignite, makaa ya mawe ya kahawia, makaa ya mawe magumu, anthracite, boghead, nk.
Sawa zaidi na peat ni lignite - makaa ya mawe huru. rangi ya kahawia, si ya asili ya kale sana. Mabaki ya mimea, hasa mbao, yanaonekana wazi ndani yake (kwa hiyo jina "lignite", ambalo linamaanisha "mbao"). Lignite ni peat ya miti. Katika bogi za kisasa za peat, peat huundwa haswa kutoka kwa peat moss, sedge, na mwanzi, lakini katika ukanda wa kitropiki wa ulimwengu, kwa mfano, katika mabwawa ya misitu ya Florida huko USA, peat ya miti pia huundwa, sawa na mafuta ya lignite.
Kwa mtengano mkubwa na mabadiliko ya uchafu wa mimea, makaa ya mawe ya kahawia huundwa. Rangi yake ni kahawia nyeusi au nyeusi; ni nguvu zaidi kuliko lignite, mabaki ya mbao ni chini ya kawaida ndani yake na ni vigumu zaidi kutambua. Inapochomwa, makaa ya mawe ya kahawia hutoa joto zaidi kuliko lignite kwa sababu ni tajiri katika kaboni. Makaa ya mawe ya hudhurungi huwa hayageuki kuwa makaa magumu kila wakati. Inajulikana kuwa makaa ya mawe ya kahawia kutoka bonde la Moscow ni ya umri sawa na makaa ya mawe magumu kwenye mteremko wa magharibi wa Urals (bonde la Kizelovsky). Mchakato wa kugeuza makaa ya kahawia kuwa makaa magumu hutokea tu wakati tabaka za makaa ya kahawia huzama ndani ya upeo wa kina wa ukoko wa dunia au michakato ya ujenzi wa mlima hutokea. Ili kubadilisha makaa ya mawe ya kahawia kuwa makaa ya mawe au anthracite, joto la juu sana na shinikizo la juu zinahitajika katika matumbo ya Dunia. Katika makaa ya mawe, mabaki ya mimea yanaonekana tu chini ya darubini; ni nzito, inang'aa na mara nyingi ina nguvu sana. Aina fulani za makaa ya mawe wenyewe au pamoja na aina nyingine zimepikwa, yaani, zinageuka kuwa coke.
Kiasi kikubwa cha kaboni kina makaa ya mawe meusi - anthracite. Unaweza kupata mabaki ya mmea ndani yake tu chini ya darubini. Inapochomwa, anthracite hutoa joto zaidi kuliko aina nyingine zote za makaa ya mawe.
Boghead ni makaa ya mawe nyeusi yenye mnene na uso wa fracture ya conchoidal; wakati kavu distilled, hutoa kiasi kikubwa cha lami ya makaa ya mawe - malighafi ya thamani kwa ajili ya sekta ya kemikali. Boghead huundwa kutoka kwa mwani na sapropel.
Kadiri makaa ya mawe yanavyotanda kwenye tabaka za dunia na kadiri inavyozidi kukabili shinikizo na joto kali, ndivyo kaboni inavyokuwa zaidi. Anthracite ina takriban 95% ya kaboni, makaa ya mawe ya kahawia yana karibu 70%, na peat ina kutoka 50 hadi 65%.
Katika bwawa, ambapo peat hujilimbikiza hapo awali, udongo, mchanga na vitu vingi vilivyoyeyushwa kawaida huanguka pamoja na maji. Wanaunda uchafu wa madini kwenye peat, ambayo hubaki kwenye makaa ya mawe. Uchafu huu mara nyingi huunda interlayers ambayo hugawanya safu ya makaa ya mawe katika tabaka kadhaa. Uchafu huo huchafua makaa ya mawe na kufanya iwe vigumu kuchimba.
Wakati makaa ya mawe yanachomwa, uchafu wote wa madini hubakia katika mfumo wa majivu. Bora makaa ya mawe, majivu kidogo inapaswa kuwa nayo. KATIKA aina nzuri Kuna asilimia chache tu ya makaa ya mawe, lakini wakati mwingine kiasi cha majivu hufikia 30-40%. Ikiwa maudhui ya majivu ni zaidi ya 60%, basi makaa ya mawe haina kuchoma kabisa na haifai kwa mafuta.
Seams ya makaa ya mawe ni tofauti si tu katika muundo wao, bali pia katika muundo. Wakati mwingine unene mzima wa mshono una makaa ya mawe safi. Hii ina maana kwamba iliundwa katika bogi la peat, ambapo karibu hakuna maji, yaliyochafuliwa na udongo na mchanga, yaliingia. Makaa ya mawe kama hayo yanaweza kuchomwa moto mara moja. Mara nyingi zaidi, tabaka za makaa ya mawe hubadilishana na tabaka za udongo au mchanga. Vile seams ya makaa ya mawe huitwa ngumu. Ndani yao, kwa mfano, safu ya 1 m nene mara nyingi ina tabaka 10-15 za udongo, kila sentimita kadhaa nene, wakati makaa ya mawe safi huhesabu cm 60-70 tu; Aidha, makaa ya mawe yanaweza kuwa ya ubora mzuri sana.
Ili kupata mafuta kutoka kwa makaa ya mawe na maudhui ya chini ya uchafu wa kigeni, makaa ya mawe hutajiriwa. Mwamba kutoka mgodi hutumwa mara moja kwenye kiwanda cha usindikaji. Huko, mwamba uliotolewa kutoka kwenye mgodi huvunjwa vipande vidogo katika mashine maalum, na kisha uvimbe wote wa udongo hutenganishwa na makaa ya mawe. Clay daima ni nzito kuliko makaa ya mawe, hivyo mchanganyiko wa makaa ya mawe na udongo huosha na mkondo wa maji. Nguvu ya ndege huchaguliwa kwa namna ambayo hubeba makaa ya mawe, wakati udongo mzito unabaki chini. Kisha maji na makaa ya mawe hupitishwa kupitia wavu mzuri. Maji hutoka, na makaa ya mawe, tayari safi na bila chembe za udongo, hukusanya juu ya uso wa wavu. Aina hii ya makaa ya mawe inaitwa utajiri wa makaa ya mawe. Kutakuwa na majivu kidogo sana iliyobaki ndani yake. Inatokea kwamba majivu katika makaa ya mawe yanageuka kuwa sio uchafu unaodhuru, lakini madini. Kwa mfano, tope laini na la mfinyanzi linalobebwa ndani ya kinamasi na vijito na mito mara nyingi huunda tabaka za udongo wa thamani unaostahimili moto. Imetengenezwa maalum au majivu iliyobaki baada ya mwako wa makaa ya mawe hukusanywa, na kisha hutumiwa kutengeneza meza ya porcelaini na bidhaa zingine. Wakati mwingine makaa ya mawe hupatikana kwenye majivu.
Ukipata hitilafu, tafadhali onyesha kipande cha maandishi na ubofye Ctrl+Ingiza.
Nakala hii inatoa habari kuhusu mwamba wa kuvutia wa sedimentary ambao ni chanzo cha umuhimu mkubwa wa kiuchumi. Mwamba huu, wa kushangaza katika historia ya asili yake, inaitwa "makaa ya mawe". Elimu yake inavutia sana. Ikumbukwe kwamba, licha ya ukweli kwamba mwamba huu ni chini ya asilimia moja ya miamba ya sedimentary iliyopo duniani, ina umuhimu mkubwa katika maeneo mengi ya maisha ya watu.
Habari za jumla
Makaa ya mawe yaliundwaje? Uundaji wake unajumuisha michakato mingi inayotokea katika asili.
Makaa ya mawe yalionekana duniani takriban miaka milioni 350 iliyopita. Ili kuielezea kwa njia rahisi, ilitokea kama ifuatavyo. Mashina ya miti, yakianguka ndani ya maji na mimea mingine, hatua kwa hatua iliunda tabaka kubwa za misa ya kikaboni, isiyoharibika. Ufikiaji mdogo oksijeni haikuruhusu fujo hili kuoza na kuoza, ambalo polepole lilizama zaidi na zaidi chini ya uzito wake. Kwa muda mrefu na kwa sababu ya kuhamishwa kwa tabaka za ukoko wa dunia, tabaka hizi zilikwenda kwa kina kirefu, ambapo chini ya ushawishi. joto la juu na shinikizo la juu, misa hii ilibadilishwa kuwa makaa ya mawe.
Hapo chini tutaangalia kwa undani jinsi makaa ya mawe yalionekana, malezi ambayo ni ya kuvutia sana na ya kushangaza.
Aina za makaa ya mawe
Katika amana za kisasa za makaa ya mawe duniani kote, aina tofauti za makaa ya mawe huchimbwa:
1. Anthracite. Hizi ni aina ngumu zaidi, zinazochimbwa kutoka kwa kina kirefu na kuwa na zaidi joto la juu mwako.
2. Makaa ya mawe. Aina zake nyingi huchimbwa katika mashimo ya wazi na migodi. Aina hii inayojulikana zaidi katika maeneo ya shughuli za binadamu.
3. Makaa ya mawe ya kahawia. Hii ni aina ndogo zaidi, iliyoundwa kutoka kwa mabaki ya peat na ina joto la chini la mwako.
Aina zote zilizoorodheshwa za makaa ya mawe ziko kwenye tabaka, na mahali ambapo hujilimbikiza huitwa mabonde ya makaa ya mawe.
Nadharia za asili ya makaa ya mawe
Makaa ya mawe ni nini? Kuweka tu, sediment hii ni kusanyiko, kuunganishwa na kusindika mimea kwa muda.
Kuna nadharia mbili, maarufu zaidi ambayo ni moja ambayo wanajiolojia wengi hufuata. Ni kama ifuatavyo: mimea inayounda makaa ya mawe iliyokusanywa katika peat kubwa au vinamasi vya maji safi kwa maelfu ya miaka. Nadharia hii inachukua ukuaji wa mimea mahali ambapo miamba iligunduliwa na inaitwa "autochthonous".
Nadharia nyingine inategemea ukweli kwamba seams ya makaa ya mawe iliyokusanywa kutoka kwa mimea iliyosafirishwa kutoka maeneo mengine, ambayo iliwekwa katika eneo jipya chini ya hali ya mafuriko. Kwa maneno mengine, makaa ya mawe yalitokana na uchafu wa mimea iliyosafirishwa. Nadharia ya pili inaitwa allochthonous.
Katika hali zote mbili, chanzo cha malezi ya makaa ya mawe ni mimea.
Kwa nini jiwe hili linawaka?
Msingi kipengele cha kemikali katika makaa ya mawe, kumiliki mali ya manufaa, - kaboni.
Kulingana na hali ya malezi, taratibu na umri wa tabaka, kila amana ya makaa ya mawe ina asilimia fulani ya kaboni. Kiashiria hiki huamua ubora wa mafuta ya asili, kwani kiwango cha uhamisho wa joto kinahusiana moja kwa moja na kiasi cha kaboni iliyooksidishwa wakati wa mchakato wa mwako. Kadiri thamani ya kaloriki ya mwamba fulani inavyoongezeka, ndivyo inavyofaa zaidi kama chanzo cha joto na nishati.
Makaa ya mawe ni nini kwa watu duniani kote? Kwanza kabisa, ni mafuta bora yanafaa kwa maeneo mbalimbali shughuli ya maisha.
Kuhusu fossils katika makaa ya mawe
Aina za mimea ya visukuku zinazopatikana katika makaa haziungi mkono nadharia ya asili ya autochthonous. Kwa nini? Kwa mfano, miti ya moss na ferns kubwa, tabia ya amana ya makaa ya mawe ya Pennsylvania, inaweza kukua katika hali ya kinamasi, wakati mimea mingine ya bonde moja (conifers au giant horsetail, nk.) ilipendelea udongo mkavu badala ya maeneo yenye kinamasi. Inatokea kwamba kwa namna fulani walisafirishwa hadi maeneo haya.
Makaa ya mawe yalitokeaje? Uundaji katika asili ni wa kushangaza. Visukuku vya baharini kama vile moluska, samaki na brachiopods (au brachiopods) pia hupatikana katika makaa ya mawe. Katika seams za makaa ya mawe pia kuna mipira ya makaa ya mawe (miviringo ya mviringo, iliyopigwa ya mimea ya mafuta iliyohifadhiwa kikamilifu na wanyama, ikiwa ni pamoja na wale wa baharini). Kwa mfano, minyoo ndogo ya bahari ya annelid hupatikana kwa kawaida kwenye mimea katika makaa ya Amerika Kaskazini na Ulaya. Wao ni wa kipindi cha Carboniferous.
Tukio la wanyama wa baharini walioingiliwa na mimea isiyo ya baharini katika miamba ya makaa ya mawe ya sedimentary inaonyesha kwamba walichanganya wakati wa harakati. Michakato ya kushangaza na ya muda mrefu ilifanyika katika asili kabla ya makaa ya mawe hatimaye kuundwa. Kuundwa kwake kwa njia hii kunathibitisha nadharia ya allochthonous.
Upataji wa Kushangaza
Ya kuvutia zaidi hupata katika tabaka za makaa ya mawe ni miti ya miti iliyolala kwa wima. Mara nyingi huvuka safu kubwa ya mwamba kulingana na matandiko ya makaa ya mawe. Miti katika nafasi hii ya wima mara nyingi hupatikana katika tabaka zinazohusiana na amana za makaa ya mawe, na kidogo kidogo mara nyingi katika makaa ya mawe yenyewe. Wengi wana maoni juu ya kusonga vigogo vya miti.
Jambo la kustaajabisha ni kwamba mashapo ilibidi yarundikane haraka ili kufunika miti hii kabla ya kuharibika (kuoza) na kuanguka.
Hiyo ni nzuri hadithi ya kuvutia malezi ya mwamba unaoitwa makaa ya mawe. Kuundwa kwa tabaka kama hizo kwenye matumbo ya dunia ni sababu ya utafiti zaidi katika kutafuta majibu ya maswali mengi.
Je, uvimbe kwenye makaa ya mawe hutoka wapi?
Inavutia kipengele cha nje makaa ya mawe ni maudhui ya uvimbe mkubwa ndani yake. Vitalu hivi vikubwa vimepatikana katika seams za makaa ya mawe ya amana nyingi kwa zaidi ya miaka mia moja. Uzito wa wastani wa uvimbe 40 uliokusanywa kutoka uwanja wa makaa wa mawe wa West Virginia ulikuwa karibu pauni 12, na kubwa zaidi ilikuwa pauni 161. Zaidi ya hayo, wengi wao walikuwa mwamba wa metamorphic au volkeno.
Mtafiti Price alipendekeza kwamba yangeweza kusafirishwa hadi kwenye amana za makaa ya mawe huko Virginia kutoka mbali, yaliyowekwa kwenye mizizi ya miti. Hitimisho hili pia linaunga mkono mfano wa allochthonous wa malezi ya makaa ya mawe.
Hitimisho
Masomo mengi yanathibitisha ukweli wa nadharia ya allochthonous ya malezi ya makaa ya mawe: kuwepo kwa mabaki ya wanyama na mimea ya nchi kavu na baharini ina maana ya harakati zao.
Uchunguzi pia umethibitisha kuwa metamorphism ya mwamba huu hauhitaji muda mrefu (mamilioni ya miaka) ya yatokanayo na shinikizo na joto - inaweza pia kuunda kutokana na joto la haraka. Na miti iliyo wima kwenye mchanga wa makaa ya mawe inathibitisha mkusanyiko wa haraka wa mabaki ya mimea.
Inapakia...