아니요, 석탄은 광물 로 간주되지 않습니다. 유기물질, 주로 식물물질로 구성된 퇴적암으로 분류되며, 일반적으로 정해진 화학적 조성과 결정구조를 갖는 무기물질로 이루어진 광물의 기준에 부합하지 않습니다.
뭐, 그냥 간단한 대답이었습니다. 하지만 이 주제에 대해 개념을 매우 명확하게 하기 위해 알아야 할 몇 가지 사항이 더 있습니다.
그럼 바로 시작해 보겠습니다.
석탄은 왜 광물이 아닌가?
석탄은 식물 잔해와 기타 유기 물질로 형성된 유기 물질이기 때문에 광물로 간주되지 않습니다. 광물은 특정 화학 조성과 결정 구조를 가진 자연 발생 무기 물질인 반면, 석탄은 주로 탄소와 수소, 산소, 질소, 황과 같은 다양한 기타 원소로 구성됩니다.
석탄은 수백만 년에 걸쳐 고온 및 고압 하에서 식물 재료의 변형을 포함하는 석탄 제조라는 지질학적 과정에 의해 형성됩니다.
이 공정을 통해 갈탄, 아역청탄, 역청탄, 무연탄과 같은 다양한 유형의 석탄이 형성되며 각각 탄소 함량과 에너지 잠재력이 다릅니다.
석탄 퇴적물은 지각의 광물과 함께 존재하는 경우가 많지만, 광물과 석탄의 차이는 그 구성과 원산지에 있습니다.
석영, 장석, 방해석과 같은 광물은 자연적으로 결정화되는 무기 물질인 반면, 석탄은 유기물에서 파생되며 결정 구조를 갖지 않습니다. 따라서 석탄은 광물이 아닌 퇴적암으로 분류된다.
석탄은 광물과 어떻게 다릅니까?
석탄은 여러 가지 면에서 광물과 다릅니다.
- 구성: 석탄은 주로 탄소와 수소, 산소, 질소 및 황과 같은 다양한 양의 다른 원소로 구성됩니다. 반면에 미네랄은 특정한 화학적 조성과 결정 구조를 가진 무기 물질입니다. 특정 반복 패턴으로 배열된 요소나 화합물로 구성됩니다.
- 형성: 숯은 식물 잔해와 숯화라는 과정을 거치는 기타 유기 물질로부터 형성됩니다. 이 과정에는 수백만 년에 걸쳐 고온 및 고압 하에서 유기물이 매장되고 분해되는 과정이 포함됩니다. 반면에 미네랄은 마그마의 결정화, 물의 침전 또는 미네랄이 풍부한 용액의 침전과 같은 지질학적 과정을 통해 형성됩니다.
- 특성: 석탄은 가연성 물질이며 주로 에너지 생산을 위한 화석 연료로 사용됩니다. 밀도가 상대적으로 낮고 깨지기 쉬우며 열에 노출되면 화상을 입습니다. 반면에 광물은 그 구성성분에 따라 다양한 물리적, 화학적 특성을 나타냅니다. 이들은 투명하거나 불투명할 수 있고, 경도 수준이 다르며, 색상이 다르며 뚜렷한 결정 구조를 가질 수 있습니다.
- 분류: 석탄은 퇴적암, 특히 흑색 또는 흑갈색 가연성 퇴적암으로 분류됩니다. 탄소 함량과 에너지 잠재력에 따라 갈탄, 아역청탄, 역청탄, 무연탄 등 다양한 유형으로 분류됩니다. 반면 광물은 화학적 조성, 결정구조, 물리적 특성에 따라 다양한 광물군과 종으로 분류됩니다.
석탄 매장지는 종종 지각의 광물과 연관되어 있지만 유기적 기원, 구성 및 형성 과정 때문에 광물과 구별됩니다.
석탄은 어떻게 형성되나요?
석탄은 수백만 년에 걸쳐 식물 재료가 변형되는 석탄화라는 과정을 통해 형성됩니다. 늪지대에 식물과 유기물이 축적되어 매몰되면서 열과 압력에 의해 물리적, 화학적 변화를 겪게 되고 결국 석탄이 형성됩니다.
석탄이 형성되는 과정에서 죽은 식물과 유기물이 늪이나 습지에 축적됩니다. 시간이 지남에 따라 퇴적층이 쌓여 식물 물질을 묻습니다. 퇴적층이 증가함에 따라 위에 쌓인 퇴적물의 무게로 인해 아래층에 압력이 가해집니다. 이 압력은 지구 내부의 열과 결합되어 석탄화 과정을 시작합니다.
열과 압력은 매장된 식물 물질에 물리적, 화학적 변화를 일으킵니다. 석탄화의 첫 번째 단계는 수분 함량이 높은 갈색의 부드러운 물질인 이탄이 형성되는 것입니다. 퇴적물이 쌓이고 매몰이 계속되면서 이탄은 압축되고 수분을 잃어 품질이 낮은 석탄인 갈탄으로 변합니다.
추가적인 매몰과 증가된 열 및 압력은 갈탄에 추가적인 변화를 일으킵니다. 더욱 치밀해지고 수분을 더 많이 잃어 아역청탄, 역청탄, 궁극적으로 무연탄으로 진화하는데, 이는 탄소 함량이 가장 높고 에너지 잠재력도 가장 높은 최고 등급의 석탄입니다.
형성되는 특정 유형의 석탄은 관련된 플랜트 유형, 열 및 압력의 양, 석탄화 과정 기간과 같은 요인에 따라 달라집니다. 식물 재료부터 숯까지 석탄 형성의 전체 과정은 수백만 년이 걸릴 수 있습니다.