Содержание
Битумный уголь: Битумный уголь, как правило, является полосчатой осадочной породой. На этой фотографии вы можете видеть яркие и тусклые полосы угольного материала, ориентированные горизонтально через образец. Яркие полосы - это хорошо сохранившийся древесный материал, такой как ветки или стебли. Унылые полосы могут содержать минеральный материал, вымываемый в болото ручьями, древесный уголь, образующийся при пожаре в болоте, или деградировавшие растительные материалы. Этот образец составляет примерно три дюйма в поперечнике (7,5 сантиметров). Фото Западной Вирджинии Геолого-экономическое исследование.
Что такое уголь?
Уголь - это органическая осадочная порода, которая образуется в результате накопления и сохранения растительных материалов, обычно в болотной среде. Уголь является горючей породой и наряду с нефтью и природным газом является одним из трех наиболее важных видов ископаемого топлива. Уголь имеет широкий спектр применения; самое важное использование для производства электроэнергии.
Среды для обогащения угля: Обобщенная схема болота, показывающая, как глубина воды, условия сохранения, типы растений и продуктивность растений могут варьироваться в разных частях болота. Эти вариации будут давать различные виды угля. Иллюстрация Западной Вирджинии Геолого-экономическое исследование.
Торф: Масса недавно накопленных до частично обугленного растительного мусора. Этот материал находится на пути превращения в уголь, но его источник растительного мусора все еще легко узнаваем.
Рок & Минеральные Комплекты: Получить камень, минерал или ископаемый комплект, чтобы узнать больше о материалах Земли. Лучший способ узнать о камнях - это иметь образцы, доступные для тестирования и экспертизы.
Как образуется уголь?
Уголь образуется в результате скопления растительного мусора, как правило, в болотной среде. Когда растение умирает и падает в болото, стоячая вода болота защищает его от гниения. В болотных водах обычно не хватает кислорода, который может вступить в реакцию с растительным мусором и вызвать его распад. Этот недостаток кислорода позволяет растительным остаткам сохраняться. Кроме того, насекомые и другие организмы, которые могут поглощать растительный мусор на суше, плохо выживают под водой в среде с дефицитом кислорода.
Для формирования толстого слоя растительного мусора, необходимого для образования угольного пласта, скорость накопления растительного мусора должна быть больше скорости распада. После образования толстого слоя растительного мусора он должен быть засыпан отложениями, такими как грязь или песок. Они обычно вымываются в болото затопленной рекой. Вес этих материалов уплотняет растительный мусор и способствует его превращению в уголь. Около десяти футов растительного мусора будет сжиматься в один фут угля.
Растительный мусор накапливается очень медленно. Таким образом, накопление десяти футов растительного мусора займет много времени. На пятьдесят футов растительных остатков, необходимых для образования угольного пласта толщиной пять футов, потребуются тысячи лет. В течение этого долгого времени уровень воды в болоте должен оставаться стабильным. Если вода станет слишком глубокой, растения болота утонут, а если водный покров не будет поддерживаться, растительные остатки будут разлагаться. Чтобы сформировать угольный пласт, идеальные условия идеальной глубины воды должны поддерживаться в течение очень долгого времени.
Если вы проницательный читатель, вы, вероятно, задаетесь вопросом: «Как могут пятьдесят футов растительного мусора накапливаться в воде, глубина которой составляет всего несколько футов?» Ответ на этот вопрос является основной причиной того, что образование угольного пласта является весьма необычным явлением. Это может произойти только при одном из двух условий: 1) повышение уровня воды, которое идеально соответствует скорости накопления растительного мусора; или 2) спадающий ландшафт, который идеально идет в ногу с темпами накопления растительного мусора. Считается, что большинство угольных пластов образовалось в условиях № 2 в дельте. В дельте большое количество речных отложений откладывается на небольшой площади земной коры, и вес этих отложений вызывает оседание.
Для формирования угольного пласта должны быть идеальные условия накопления растительного мусора и идеальные условия оседания на ландшафте, который поддерживает этот идеальный баланс в течение очень долгого времени. Легко понять, почему условия для образования угля возникали всего несколько раз за всю историю Земли. Образование угля требует совпадения крайне невероятных событий.
Антрацитовый уголь: Антрацит - высший сорт угля. Он имеет яркий блеск и ломается с полуконхоидальным переломом.
Что такое уголь "Ранг"?
Растительный мусор является хрупким материалом по сравнению с минеральными материалами, которые составляют другие породы. Поскольку растительный мусор подвергается воздействию тепла и давления захоронения, он изменяется по составу и свойствам. «Уровень» угля - это показатель того, сколько изменений произошло. Иногда термин «органический метаморфизм» используется для этого изменения.
Основываясь на составе и свойствах, угли присваиваются ранговой прогрессии, которая соответствует их уровню органического метаморфизма. Основная прогрессия ранга суммирована в таблице здесь.
бурый: Низший уровень угля - «бурый уголь». Это торф, который был сжат, обезвожен и превращен в камень. Он часто содержит узнаваемые структуры растений.
Каковы виды использования угля?
Производство электроэнергии является основным потреблением угля в Соединенных Штатах. Большая часть угля, добываемого в Соединенных Штатах, транспортируется на электростанцию, измельчается до очень маленьких частиц и сжигается. Тепло от сжигания угля используется для производства пара, который превращает генератор в электроэнергию. Большая часть электроэнергии, потребляемой в Соединенных Штатах, производится путем сжигания угля.
Угольная электростанция: Фотография электростанции, на которой сжигают уголь для производства электроэнергии. Три больших блока представляют собой градирни, в которых вода, используемая в процессе производства электроэнергии, охлаждается перед повторным использованием или выбросом в окружающую среду. Выброс, вытекающий из самой правой трубы, представляет собой водяной пар. Продукты сгорания от сжигания угля выбрасываются в высокий, тонкий стек справа. В этом стеке находятся различные химические сорбенты для поглощения загрязняющих газов, образующихся в процессе горения. Авторские права на изображения iStockphoto / Michael Utech.
У угля много других применений. Он используется в качестве источника тепла для производственных процессов. Например, кирпичи и цемент производятся в печах, нагреваемых сжиганием струи порошкообразного угля. Уголь также используется в качестве источника энергии для заводов. Там он используется для нагрева пара, а пар используется для привода механических устройств. Несколько десятилетий назад большая часть угля использовалась для отопления помещений. Некоторое количество угля все еще используется таким образом, но вместо этого используются другие виды топлива и произведенная в угле электроэнергия.
Производство кокса остается важным видом использования угля. Кокс получают путем нагревания угля в контролируемых условиях в отсутствие воздуха. Это удаляет некоторые летучие вещества и концентрирует содержание углерода. Кокс затем используется в качестве высокоуглеродистого топлива для обработки металла и других применений, где необходимо особенно горячее пламя.
Уголь также используется в производстве. Если уголь нагревают, полученные газы, гудроны и остатки можно использовать в ряде производственных процессов. Пластмассы, кровля, линолеум, синтетический каучук, инсектициды, лакокрасочные материалы, лекарственные препараты, растворители и синтетические волокна - все они содержат некоторые соединения, полученные из угля. Уголь также может быть преобразован в жидкое и газообразное топливо; однако, эти виды использования угля в основном экспериментальные и производятся в небольших масштабах.