いいえ、石炭は鉱物とは見なされません。これは、主に植物物質などの有機物からなる堆積岩として分類され、通常、明確な化学組成と結晶構造をもつ無機物質からなる鉱物の基準を満たしていません。
まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。
それでは早速本題に入りましょう。
なぜ石炭は鉱物ではないのでしょうか？
石炭は植物の残骸やその他の有機物質から形成される有機物質であるため、鉱物とは見なされません。鉱物は特定の化学組成と結晶構造を持つ天然の無機物質ですが、石炭は主に炭素と、水素、酸素、窒素、硫黄などのさまざまな元素で構成されています。
石炭は、石炭製造と呼ばれる地質学的プロセスによって形成されます。これには、数百万年にわたる高温高圧下での植物材料の変換が含まれます。
このプロセスにより、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭などのさまざまな種類の石炭が形成され、それぞれの炭素含有量と潜在エネルギーが異なります。
石炭鉱床は地球の地殻に鉱物と並んで存在することがよくありますが、鉱物と石炭の違いはその組成と起源にあります。
石英、長石、方解石などの鉱物は自然に結晶化する無機物質ですが、石炭は有機物から得られるもので結晶構造を持ちません。したがって、石炭は鉱物ではなく堆積岩に分類されます。
石炭は鉱物とどう違うのですか？
石炭はいくつかの点で鉱物とは異なります。
- 組成:石炭は主に炭素と、さまざまな量の水素、酸素、窒素、硫黄などの他の元素で構成されています。一方、ミネラルは、特定の化学組成と結晶構造を持つ無機物質です。これらは、特定の繰り返しパターンで配置された元素または化合物で構成されています。
- 形成:木炭は、炭化と呼ばれるプロセスを経た植物の残骸やその他の有機材料から形成されます。このプロセスには、何百万年にもわたる高温高圧下での有機物の埋没と分解が含まれます。一方、鉱物は、マグマからの結晶化、水からの沈殿、鉱物を豊富に含む溶液からの堆積などの地質学的プロセスを通じて形成されます。
- 特性:石炭は可燃性物質であり、主にエネルギー生産のための化石燃料として使用されます。密度が比較的低く、もろく、熱にさらされると燃えます。一方、鉱物は、その組成に応じて幅広い物理的および化学的特性を示します。それらは透明または不透明であり、さまざまなレベルの硬度を持ち、さまざまな色を示し、明確な結晶構造を持ちます。
- 分類:石炭は堆積岩、具体的には黒色または黒褐色の可燃性堆積岩に分類されます。炭素含有量と潜在エネルギーに基づいて、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭などのさまざまな種類に分類されます。一方、鉱物は、化学組成、結晶構造、物理的性質に基づいて、さまざまな鉱物グループや種に分類されます。
石炭鉱床は地殻内の鉱物と関連付けられることが多いですが、それらは有機起源、組成、形成プロセスにより鉱物とは区別されます。
石炭はどのように形成されるのですか?
石炭は、石炭化と呼ばれるプロセスによって形成されます。これには、数百万年にわたる植物材料の変化が含まれます。植物や有機物が湿地環境に蓄積して埋もれると、熱と圧力によって物理的および化学的変化が起こり、最終的に石炭が形成されます。
石炭の形成過程で、枯れた植物や有機物が沼地や湿地に蓄積します。時間が経つにつれて、堆積物の層が積み重なり、植物が埋もれてしまいます。堆積物の層が増えると、上にある堆積物の重量が下の層に圧力をかけます。この圧力と地球内部からの熱が結合して石炭化プロセスが始まります。
熱と圧力は、埋設された植物に物理的および化学的変化を引き起こします。石炭化の第 1 段階は、水分を多く含む茶色の柔らかい物質である泥炭の形成です。堆積物が蓄積し、埋設が続くと、泥炭は圧縮されて水分を失い、低品質の石炭である亜炭に変わります。
追加の埋設と熱と圧力の増加により、褐炭にさらなる変化が生じます。それはより緻密になり、より多くの水分を失い、亜瀝青炭、瀝青炭、そして最終的には最高の炭素含有量と最高のエネルギー潜在力を持つ最高級の石炭である無煙炭に進化します。
形成される石炭の特定の種類は、関与するプラントの種類、熱量と圧力、石炭化プロセスの期間などの要因によって異なります。植物原料から木炭に至るまでの石炭形成の全プロセスには、何百万年もかかります。