石炭のできかたについて

質問

石炭というのは、そもそも炭素質がおおく含まれいるものですが、出発物である植物体からどのような過程を経て炭素が多くなるのですか？誰かわかるかた回答をお願いします。

回答No.3

myeyesonly · ベストアンサー

こんにちは。結晶性炭素は更にもう少し違う経緯を踏みます。
グラファイトなどは、埋もれて炭化したものが更に地殻変動（地震や断層のような急激なものではなく、地層がぐにゃぐにゃ曲がったりする褶曲やプレートが押されて山ができる増山運動のようなもの）などで地面に埋まったのとは比べ物にならない位の圧力、マグマが近くまでよってきて高温にさらされるなどの条件で作られます。

またダイヤモンドは更に違う経緯で、炭素源は地面に埋まった石炭かもしれないけど、要するにそれらの炭素がマグマに溶けて（砂糖が水に溶けるような感じで）マグマの温度が下がるときに溶けていた炭素が結晶になってできるということらしいです。
石がどろどろになって水のような働きをするんですから、きっとその温度は半端な物じゃないでしょう。

お礼

ありがとうございました。
石炭のことについての知識が増えました！
また、質問があったときに力になってください。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
地下の方では温度が高くなるのはご存じですよね。
地下深くの鉱山や炭鉱では、汗などすぐ飛んでしまう位暑いそうです。

そして温度だけでなく圧力もかかっていますね。
上に乗っかっている地層すべての重量がかかるので非常に高い圧力となります。

そしてNo.1の方が述べられている「空やき」と同じ反応が高圧下では普通より低い温度でも進みます。
また、温度が低めでも長時間さらされていると炭化は進みます。

これらの条件が重なって地下深くでは「空やき」と同じ反応が進んだのではないかと考えられます。

高圧下ではこのように普通とはちょっと違う反応の進み方をするのでそれだけで一つの分野をなして研究課題となっているようです。

お礼

ありがとうございます。地球内部の高温高圧下という特殊な条件の下で、植物体の有機物と地殻を構成する粘土鉱物（数多くの混合物）が長い時間をかけて反応するというのは、なかなか簡単には説明することはできませんよね！それだけで研究分野になるというのも、うなずけます。
ただ、炭素質がどのような状態（グラファイト、非晶質炭素）のどの形態で包含されているのでしょうか？やはり、グラファイトやダイヤはこのような石炭が、さらに特殊な条件下で結晶化が進むことにより、形成されるのでしょうか？

回答No.1

nozomi500

そもそも、出発物である、植物が「有機物」（セルロースとかリグニンとか）の固まりですが、有機物というのは、炭素原子を中心とした化合物です。
普通は、枯れ木から、腐朽菌やら細菌の働きで、二酸化炭素などに分解されるのですが、泥に沈んだりして酸素が不足したりすると、微生物の働きが届かないままになります。
木炭は、木を空焼きして作りますが、同じように、分解しやすいものが出て行った後、炭素がのこっているのではないでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます！なるほど、泥の中では細菌類の働きが届かなくなるから泥岩がもっとも炭化度の低い石炭になるわけですね。泥炭から亜炭→瀝青炭→無煙炭と変化していくんですね。炭素が残るというのは非晶質炭素だけなんでしょうか？それとも結晶化している炭素（グラファイト）も含まれているんでしょうか？