煤炭和石油是怎樣形成的

　　中國煤炭資源和石油資源豐富，除上海以外其它各省區(qū)均有分布，但分布極不均衡。煤炭和石油是怎樣形成的?學習啦小編在此整理了煤炭和石油的形成原理，供大家參閱，希望大家在閱讀過程中有所收獲!

　　煤炭的形成原理

　　有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚，因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質，又會被植物吸收，如此反復，最終被埋入地下時也不會那么集中，土層與煤層的界限也不會劃分得那么清楚。

　　但是，無可否認的事實和依據，煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構造，而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用，轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，經成巖作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。

　　成煤植物在沼澤中的堆積有兩種基本方式﹐即原地生成和異地生成。成煤植物在其生長繁殖的原地堆積轉變成泥炭﹐為原地生成﹔經長距離搬運再堆積﹐則稱異地生成。自然界絕大部分煤層均屬原地生成﹐底板中直立的植物根系化石或樹干化石就是證據。異地生成的泥炭很難形成有經濟價值的煤層。河口三角洲常有巨大漂木堆積﹐埋藏後也有可能形成異地生成的煤。已形成的泥炭被颶風拔起搬運\再沉積﹐是異地生成泥炭的另一種情況﹐如美國佛羅里達西海岸已分裂成碎屑的泥炭。

　　據國人自創(chuàng)理論《地球熱核演變說》中記載，當碳元素由一些較輕的元素聚變形成后的一定時期里，它與原始大氣里的氫元素反應生成甲烷，隨著溫度下降，氧氣變得越來越活潑，它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子，由于長時間的氧化、聚合，石油分子越來越大，形成了大量的近似瀝青的物質，當早期地球頻繁的火山熔巖噴發(fā)在瀝青上時，由于熔巖密度大，沉入石油底部對其隔絕空氣加強熱，導致碳氫鍵斷裂，釋放氫氣，形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷經氧化、聚合而形成的，它們是在地球溫度較高時，由碳、氫直接形成不飽和烴聚合而成的)。

　　石油的形成原理

　　生物成油理論(羅蒙諾索夫假說)

　　研究表明，石油的生成至少需要200萬年的時間，在現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)的油藏中，時間最老的達5億年之久。但一些石油是在侏羅紀生成。在地球不斷演化的漫長歷史過程中，有一些“特殊”時期，如古生代和中生代，大量的植物和動物死亡后，構成其身體的有機物質不斷分解，與泥沙或碳酸質沉淀物等物質混合組成沉積層。由于沉積物不斷地堆積加厚，導致溫度和壓力上升，隨著這種過程的不斷進行，沉積層變?yōu)槌练e巖，進而形成沉積盆地，這就為石油的生成提供了基本的地質環(huán)境。

　　大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱后逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類尸體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合，被埋在厚厚的沉積巖下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化，首先形成臘狀的油頁巖，后來退化成液態(tài)和氣態(tài)的碳氫化合物。由于這些碳氫化合物比附近的巖石輕，它們向上滲透到附近的巖層中，直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的巖層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鉆井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質學家將石油形成的溫度范圍稱為“油窗”。溫度太低石油無法形成，溫度太高則會形成天然氣。

　　實際上，這個假說并不成立，原因是即使把地球所有的生物都轉化為石油的話，成油量與地球上探明的儲量相差過大。

　　非生物成油理論

　　非生物成油的理論天文學家托馬斯·戈爾德在俄羅斯石油地質學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎上發(fā)展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳，有些碳自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比巖石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導致的。與石油本身無關。在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入，不過這種現(xiàn)象很少發(fā)生。