Πώς συμβαίνει ο σχηματισμός άνθρακα σε κάθε στάδιο;

Ο σχηματισμός άνθρακα, επίσης γνωστός ως Coalification, είναι μια πολύπλοκη γεωλογική διαδικασία που συμβαίνει σε εκατομμύρια χρόνια. Περιλαμβάνει τη μετατροπή της φυτικής ύλης σε άνθρακα μέσω διαφόρων σταδίων φυσικών και χημικών αλλαγών. Εδώ είναι τα βασικά στάδια του σχηματισμού άνθρακα:

1. Σχηματισμός τύρφης:

- Το πρώτο στάδιο ξεκινά με τη συσσώρευση φυτικού υλικού, όπως δέντρα, φτέρες και βρύα, σε βάλτο ή ελώδες περιβάλλον.

- Καθώς αυτά τα φυτά πεθαίνουν και πέφτουν, σχηματίζουν ένα παχύ στρώμα οργανικής ύλης που ονομάζεται τύρφη.

- Η τύρφη αποτελείται από μερικώς αποσυντεθειμένο φυτικό υλικό με υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία.

2. Ταφή και συμπύκνωση:

- Με την πάροδο του χρόνου, το στρώμα τύρφης γίνεται θαμμένο κάτω από στρώματα ιζημάτων, όπως άμμο, πηλός και λάσπη.

- Το βάρος των υπερκείμενων ιζημάτων συμπιέζει την τύρφη, πιέζοντας το νερό και ξεκινώντας τη διαδικασία άνθρακα.

3. Βιοχημική μεταβολή:

- Καθώς η τύρφη είναι θαμμένη βαθύτερα, υφίσταται βιοχημικές μεταβολές λόγω της δραστηριότητας των μικροοργανισμών.

- Αυτοί οι μικροοργανισμοί διασπούν την κυτταρίνη και τη λιγνίνη, τα οποία είναι τα κύρια συστατικά των κυτταρικών τοιχωμάτων των φυτών.

- Τα προϊόντα που προκύπτουν περιλαμβάνουν χουμικές ουσίες, κεριά, ρητίνες και άλλες οργανικές ενώσεις.

4. CALANIFICATION:

- Με την αύξηση του βάθους και της θερμοκρασίας, οι βιοχημικές αλλαγές επιταχύνουν και η τύρφη μετατρέπεται σε άνθρακα.

- Η διαδικασία άνθρακας περιλαμβάνει την απώλεια νερού, οξυγόνου και άλλων πτητικών συστατικών από την οργανική ύλη.

- Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του υλικού αυξάνεται και ο άνθρακας γίνεται πυκνότερος και πιο συμπαγής.

5. Μεταμορφισμός:

- Στα μεταγενέστερα στάδια του άνθρακα, ο άνθρακας μπορεί να υποβληθεί σε περαιτέρω αλλαγές λόγω έντονης θερμότητας και πίεσης.

- Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως μεταμορφισμός, ο οποίος οδηγεί στο σχηματισμό άνθρακα υψηλότερης κατάταξης, όπως ο ανθρακίτης.

- Τα μεταμορφωμένα κάρβουνα έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα, υψηλότερη θερμική αξία και μειωμένη υγρασία και πτητική ύλη σε σύγκριση με τα κατώτερα άνθρακα.

6. Ωρίμανση και κατάταξη:

- Η τάξη του άνθρακα καθορίζεται από τον βαθμό άνθρακας του και αντικατοπτρίζει την έκταση των φυσικών και χημικών αλλαγών που έχει υποστεί.

- Τα κάρβουνα ταξινομούνται σε διάφορες τάξεις, συμπεριλαμβανομένου του λιγνίτη (καφέ άνθρακα), του υπο-διωχικού, του ασφαλτικού και του ανθρακίτη (σκληρού άνθρακα), το καθένα με ξεχωριστές ιδιότητες και χαρακτηριστικά.

Η συνολική διαδικασία σχηματισμού άνθρακα μπορεί να πάρει εκατομμύρια χρόνια και ο τύπος και η ποιότητα του παραγόμενου άνθρακα εξαρτάται από παράγοντες όπως η σύνθεση του αρχικού φυτικού υλικού, των συνθηκών ταφής, της θερμοκρασίας, της πίεσης και του γεωλογικού ιστορικού της περιοχής.