węgle kopalne
 
Encyklopedia PWN
węgle kopalne,
skały osadowe pochodzenia organicznego, głównie roślinnego, będące stałymi kopalinami palnymi.
Stanowią mieszaninę różnorodnych związków organicznych, w skład których wchodzą głównie pierwiastki: węgiel, wodór i tlen oraz azot i siarka; zawierają też substancje mineralne (krzemiany, siarczki, węglany i in.), a także minimalne ilości pierwiastków tzw. rzadkich (m.in. german, gal, wanad, uran, arsen). W zależności od procentowej zawartości pierwiastka węgla rozróżnia się następujące gatunki węgli kopalnych tworzące szereg węglowy: torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt; przejściowa od antracytu do grafitu węglista skała metamorficzna pochodzenia organicznego (powstała przypuszczalnie z jednokomórkowych glonów) jest znana jako szungit. Odmiany węgli kamiennych i brunatnych możliwe do wyróżnienia gołym okiem nazywa się litotypami, zaś dostrzegalne pod mikroskopem, podstawowe składniki o jednakowych cechach fizycznych, chemicznych i morfologicznych są zwane macerałami.
Złoża węgli kopalnych powstawały w różnych okresach geologicznych (największe — w karbonie i permie) w wyniku gromadzenia się i przeobrażania materii roślinnej na powolnie obniżających się obszarach skorupy ziemskiej. Roślinnością węglotwórczą były: w karbonie — olbrzymie widłaki (lepidodendrony i sygilarie), skrzypy (głównie kalamity), paprocie nasienne, kordaity, w permie — głównie rośliny nagozalążkowe (zwłaszcza miłorzębowe, iglaste i benetyty), w trzeciorzędzie — rośliny okrytozalążkowe (np. sekwoje, topole). W zależności od rodzaju pierwotnej materii roślinnej rozróżnia się 3 podstawowe grupy węgli kopalnych: węgle humusowe (humolity), najbardziej w przyrodzie rozpowszechnione i najważniejsze pod względem gospodarczym, utworzone na torfowiskach ze szczątków flory lądowej, węgle sapropelowe (sapropelity), występujące w znacznie mniejszych ilościach (głównie w postaci cienkich ławic i soczewek wśród węgli humusowych), powstałe ze szczątków flory głównie wodnej (zwłaszcza glonów) oraz węgle liptobiolitowe (liptobiolity), stanowiące nagromadzenie żywiczno-woskowych składników roślin, najbardziej odpornych na działanie czynników fizycznych i biochemicznych.
Znaczny wpływ na zróżnicowanie roślinnej materii węglotwórczej wywarły procesy jej uwęglania, czyli wzbogacania w pierwiastek węgiel, przebiegające w stadiach biochemicznym i geochemicznym; w stadium biochemicznym następował stopniowy rozkład nagromadzonej materii organicznej (próchnienie, butwienie, gnicie, torfienie, czyli humifikacja), zróżnicowany i zmienny w zależności od warunków wodnych i dostępu tlenu, a zachodzący przy współudziale mikroorganizmów (głównie grzybów i bakterii); te przemiany biochemiczne prowadziły do wzbogacenia substancji roślinnej w pierwiastek węgiel. W stadium geochemicznym podstawowe znaczenie dla intensywności procesu uwęglania miały: wysokie ciśnienie i wysoka temperatura (zależnie od głębokości, na jaką została pogrążona materia roślinna, od sąsiedztwa intruzji magmowej lub od ruchów tektonicznych) oraz czas oddziaływania tych czynników (miliony lat); w nagromadzonej masie roślinnej następowało usuwanie wody, zmniejszanie porowatości i zawartości części lotnych i dalszy wzrost zawartości pierwiastka węgla, a cały proces miał charakter przemian strukturalno-chemicznych; uwęglanie odbywało się z różną intensywnością i prowadziło do powstania różnych gatunków węgli kopalnych.
Węgle kopalne są stosowane do produkcji energii elektrycznej i koksu, jako paliwo przemysłowe i komunalne oraz w przetwórstwie chemicznym (karbochemia).
zgłoś uwagę
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia