Угљен у љусци

Угаљ је изузетно вриједно фосилно гориво које се стотинама година користи у индустрији. Састоји се од органских компоненти; конкретно, биљна материја која је сахрањена у аноксичном, или не-оксигенизованом окружењу и компресована током милиона година.

Пошто је органски, угаљ није у складу са стандардним стандардима класификације стијена, минерала и фосила:

• Фосил је сваки доказ живота који је сачуван у стени. Остатак биљке која чини угљен је „под куханим притиском“ милионима година. Стога није тачно рећи да су оне сачуване.
• Минерали су неорганске чврсте супстанце. Иако је угљен крутина природног порекла, састављен је од органског биљног материјала.
• Стијене се, наравно, састоје од минерала.

Разговарајте с геологом и они ће вам рећи да је угаљ органски седиментни роцк. Иако технички не испуњава критеријуме, изгледа као стена, осећа се као стена и налази се између листова (седиментне) стене. Дакле, у овом случају то је стена.

Геологија није попут хемије или физике са својим постојаним и доследним правилима. То је наука о Земљи; и попут Земље, геологија је пуна „изузетака од правила“.

Државни законодавци се боре и са овом темом: Утах и ​​Западна Вирџинија наводе угљен као свој званични државни роцк док је Кентуцки угаљ 1998. године назвао државним минералом.

Угаљ се разликује од сваке друге врсте стене по томе што је направљен од органског угљеника: стварни остаци, не само минерализовани фосили, мртвих биљака. Данас се велика већина мртвих биљних материја троши ватром и распадањем, враћајући свој угљен у атмосферу као гас угљен-диоксид. Другим речима, јесте оксидира. Међутим, угљеник у угљу је сачуван од оксидације и остаје у хемијски редукованом облику, доступан за оксидацију.

Угљени геолози проучавају свој предмет на исти начин као и други геолози који проучавају друге стијене. Али уместо да разговарају о минералима који чине стену (јер их нема, само парчиће органске материје), геолози за угаљ називају компоненте угља као мацерал. Постоје три групе мацерала: инертинит, липтинит и витринит. Да би се поједноставили сложени субјекти, инертинит се углавном добија из биљних ткива, липтинит из полена и смола, а витринит из хумуса или разграђене биљне материје.

Стара изрека геологије је да је садашњост кључ прошлости. Данас можемо наћи биљну материју која се чува на аноксичним местима: тресетне мочваре попут оних у Ирској или мочварна подручја попут Флориде Евергладес. И сигурно, фосилни листови и дрво се налазе у неким лежиштима угља. Стога су геолози дуго претпостављали да је угљен облик тресета створен врућином и притиском дубоког укопа. Геолошки процес претварања тресета у угљен назива се "коалификација".

Угљени кревети су много, много већи од тресетних мочвара, дебљине неких десетина метара и јављају се широм света. Ово говори да је древни свет морао имати огромне и дуговечне аноксичне мочваре током прављења угља.

Док је о угљену пријављено у стенама старим као протерозоик (вероватно 2 милијарде година) и млад као плиоцен (2 милиона година), велика већина светског угља положена је током периода карбонифера, током 60 милиона година (359-299 м.и.а.) када је ниво мора био висок, а шуме високих папрати и циклида расле су у гигантским тропским мочварама.

Кључ за очување мртве материје шума био је закопање. Можемо рећи шта се догодило са стијенама које затварају угљен корита: на врху су вапненци и шкриљевци, положени у плитким морима, а испод њих обложени пешчани камени тонови.

Очигледно је да су мочварне мочваре поплавиле напредак у мору. Ово је дозвољено шкриљац и вапненац који ће се одлагати на њих. Фосили у шкриљцу и кречњаку мењају се из плитких организама у дубоководне врсте, а затим назад у плитке облике. Тада се појављују пешчани камени као што се речне делте продиру у плитка мора, а на врху је положен још један слој угља. Овај циклус врста стена назива се а циклотем.

Стотине циклотема јавља се у стенској секвенци карбона. То може учинити само један узрок - дугачак низ ледених доба који подижу и спуштају ниво мора. И сасвим сигурно, у региону који се у то време налазио на јужном полу, стенска плоча показује обиље доказа глечери.

Та околност се никада није поновила, а угљеници карбона (и наредног пермског периода) неспорни су прваци своје врсте. Тврди се да је пре око 300 милиона година, неке врсте гљива развиле способност варења дрвета, и то је био крај великог доба угља, мада постоје и млађи слојеви угља. Студија генома у Наука дала је тој теорији више подршке у 2012. години. Ако је дрво било имуно на труљење пре 300 милиона година, можда аноксични услови нису увек били потребни.

Угаљ се испоручује у три главне врсте или врсте. Прво се мочварни тресет исцеди и загрева да се добије смеђи, меки угаљ лигнит. У том процесу материјал ослобађа угљоводонике, који мигрирају даље и на крају постају нафтни. Са више топлоте и притиска лигнит ослобађа више угљоводоника и постаје виши степен битуменски угаљ. Битуминозни угаљ је црног, тврдог изгледа и обично је сјајног сјаја. Још већи приноси топлоте и притиска антрацит, највиши степен угља. У процесу угља се ослобађа метан или природни гас. Антрацит, сјајан, тврд црни камен, готово је чисти угљен и гори великим врућином и мало дима.

Ако се угљен подвргне још већој топлоти и притиску, он постаје метаморфна стена док се мацерали коначно кристализирају у прави минерал, графит. Овај клизави минерал и даље сагорева, али је много кориснији као мазиво, састојак оловака и других улога. Још вреднија је судбина дубоко укопаног угљеника, који се под условима који се налазе у плашту трансформише у нови кристални облик: дијамант. Међутим, угаљ вероватно оксидује много пре него што може ући у плашт, тако да је само Суперман могао да изведе тај трик.