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我是谁?我从哪里来?(五)——煤炭的有机生成与无机生成之争

发布时间:2017年05月10日 信息来源:中国煤炭博物馆 胡高伟 点击:收藏此文 字体:

  中国煤炭博物馆是全国唯一的国家级煤炭行业博物馆,常年接待中外观众10多万人,经常性举办煤炭学术交流活动。2011年,时任山西省委书记袁纯清到中国煤炭博物馆学习考察,参观中,他问了一个问题:“煤炭究竟是有机生成,还是无机生成?”工作人员说:“按照传统教科书的说法,在大多数地质学家看来,煤炭是古植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。煤是亿万年前大量植物埋在地下慢慢形成的。所以,煤炭是有机生成。”2013年,在中国煤炭博物馆举办的“全国煤炭博物馆展览馆纪念馆专业委员会”成立大会上,中国矿业大学薛毅教授在交流发言中提问:“煤炭究竟是有机生成,还是无机生成?”他说:“根据有关学者的研究,认为煤炭的无机生成具有一定的可能……”不久前,《石油勘探与开发》杂志副主编王大锐博士围绕石油的形成进行了研究,对石油有机说提出质疑,提出:“一些地区为什么找到了大约15亿年前形成的石油?而按照传统的石油地质与生物学理论,当时的生物量似乎并不足以形成石油。为什么在不含生物的地层中也能找到石油?比如加拿大阿尔伯塔省的阿塔巴斯河区和美国堪萨斯的克拉富特—普鲁斯油田,都处在没有富含生物的沉积岩层。”石油形成的无机假说再次刺激了对煤炭无机生成的讨论。煤炭的有机生成和无机生成再次成为热议的话题。煤炭究竟是谁?煤炭究竟是从哪里来?

  煤炭无机生成假说

  煤炭的无机生成假说应该与俄国科学家门捷列夫(第一张化学元素周期表的制作者)的“石油无机生成假说”有一定关系。在石油科技史上,门捷列夫是第一个提出石油无机成因假说(也叫矿物成因假说,生物成因即有机成因假说对应)的学者。他对石油的起源问题进行了长达 20 多年的持续研究,他指出,(石油)有机论面临着三个不可克服的困难:(1)动物残骸应当释放出许多氮物质,而这些物质在石油中非常少;(2)已经开发出的石油的质量与动植物身体内所含的热量不成匹配;(3)石油矿床的分布均与山脉的山脊走向相平行。这在有机论中是难以解释的。门捷列夫指出,他的石油成因学说来自于一个推测:“地球内部,除其它物质外,以炽热状态存在着大量的碳素铁,也就是目前经常称为碳化铁的物质,类似于铸铁和钢铁里含有的成份。按照这一说,地球深部的碳铁化合物遇到水之后,“铁或者其它金属与水中的氧反应生成氧化物,水中的氢分离出来,一部分是游离的,在氧化过程中,原来与铁结合在一起的碳也分离出来,与氢结合起来,生成碳氢化合物,这就是石油。

  门捷列夫在世的时候,石油的无机成因说是主流学说。但在他去世后,石油的有机成因学说逐渐兴起,并成为主流,无机成因学说暂时沉寂下去。但是进入新的世纪,近年来,在俄罗斯,石油的无机成油理论正在重新成为主流。

  石油与煤炭都是可以燃烧的能源,而且在化学因素构成上,极为相似,构成石油和煤炭的主要物质都是碳、氢、氧、氮、硫和磷等。石油的无机生成假设促使部分学者对煤炭的有机生成产生了怀疑。



(作者:胡高伟 编辑:meibo)

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