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[猎奇]深藏在地下的巨大煤田,面积相当于我国的四分之一,怎么形成的 [10P] [复制链接]

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地球内部深处,有着数以亿吨计的煤炭资源,由于其深埋在地球深处,人们至今还无法直接进行勘探开采,在碳资源方面,这些资源无疑是一个巨大的“宝藏”。

这也是人们一直以来认为,煤炭、石油、天然气等碳资源是主要存在于地球地表附近的原因。

除此之外,在地球科学的研究中,地下深处也存在着巨大的碳资源,但是他并不是一般意义上的煤炭资源,而是一种特殊的地幔碳资源——碳富层。



这个碳富层又被地质学家称之为“地幔煤田”,它形成于距离地表几十公里到上百公里的地幔深处,然而煤炭等碳资源主要存在于地壳层中,难道在地壳上就已经存在着如此巨大的煤炭资源?

那么地壳碳资源已经这样丰富了,那么地幔中的碳富层又有多厉害呢?

这个碳富层究竟是如何形成的?

地壳和地幔。

在地质中,地壳、地幔和地核被认为是地球最重要的三大圈层,地幔和地壳之间没有明显的“分界线”,地壳和地幔在组成结构和物质成分上也存在着差异。

在构造构造上,地壳是由地壳岩石构成的,而地幔是由地幔岩石构成的,这两种构造在化学组成方面也存在着明显的差异。

地壳和地幔的分界线通常被划分在“摆渡圈”这个深部地质概念划分层面。



摆渡圈的内部,是地球上最大的造岩矿物——辉长岩,而地幔的物质构造则由较多的铝、镁、铁等大离子构造出来,这两种岩石,正是地壳和内地幔的分界线,以及地幔的最外层。

地幔又分为上下地幔,上地幔距离地壳较近,而下地幔则是地幔中部的一部分,上下地幔之间相互衔接,形成整体巨大的地幔圈层结构。

在地质结构上,地壳又分为大陆地壳和海洋地壳,这两者在分布上存在着较大的差异。

大陆地壳主要分布在大洲地区,而海洋地壳则主要分布在海洋中,在地壳构造方面,大陆地壳主要由玄武岩构成,而海洋地壳则是主要由辉长岩构成。

地壳的厚度主要受到地壳板块本身的构造和地热构造的影响,大陆地壳的厚度为35-40公里,而海洋地壳的厚度则为5-10公里。

地幔则厚达2850公里,地幔的构造主要由橄榄石构成,而地幔矿物中又主要含铝、镁,从而形成了艾森霍尔茨曲线,这条曲线正是地球上内部的最核心部分。



地壳和地幔的组成不仅在物质方面存在着较大的差异,在结构和硬度方面也存在着较大的差异,地壳在物质组成方面则在地幔上层,因此地壳的硬度要高于地幔。

地幔则充满着熔融的岩浆,因此地幔在物质组成和结构上要比地壳的硬度要小。

地幔中的岩浆充满着“地热”这种地热能量,因此地幔被认为是地球上的一座“冶金炉”,地壳中的岩石也是来源于地幔深处的岩浆,因此地幔中的岩浆资源是地壳矿石积累的来源。

地幔中的板块构造也影响着地壳构造,在地球构造活动中,板块之间会相互作用,引发地震等重大自然灾害。

地幔中的“流动岩浆”也会影响到地幔的构造活动,地幔岩石的流动活动会引发地震等自然灾害,这也是地球上地震的活动来源。

地幔中的铁矿能造成地磁场,而地磁场也是地球上自然活动的一个重要指标。



在地球的形成上,地幔的熔融活动是地球形成的一个重要条件,由于地幔中岩浆的熔动活动,引发地壳板块的活动,随着板块活动上浮,经历了高温高压的活动。

在这个漫长的过程中,地壳和内地幔中存在着较多的碳元素,大部分碳资源附着于火山喷发中,而一些碳资源被带入到地幔深处。

地幔中的碳资源就此形成,地幔中的碳资源密度高达1千克,这样的密度在地幔的构造中非常大。

地幔中的碳资源被形成为“碳酸岩岩浆”,碳酸岩岩浆的熔动活动非常庞大,因此地幔中的碳资源也非常宝贵。

碳酸岩岩浆可以在地幔深处形成钻石,地幔中的钻石资源也是非常昂贵的资源,由此可见,碳富层的价值有多大。



巨大的煤田。

在地幔中,由地幔的熔动活动形成了碳酸岩岩浆,在早期,地幔中的温度非常高,形成了助熔剂,碳资源在高温高压的作用下,被形成了“地幔煤田”。

由于地幔中的碳资源非常稀缺,因此地幔煤田也是非常珍贵的资源,地幔煤田的面积非常大,辐射面积约为7828万平方公里,这个数据足以体现出地幔煤田有多大。

地幔煤田的面积相当于地球上陆地面积的四分之一,巨大的面积给人们留下了一个非常深刻的印象。

地幔煤田厚达1千米,绵延上千公里,地幔中的碳资源含量,比地表所存在的煤、油、天然气总和还要多,可以说地幔煤田是地球上碳资源最丰富的资源。



地幔煤田中的碳资源不仅仅是单一的碳元素,还含有较多的碳酸盐以及其他的化学元素,这些元素最终形成的碳酸盐,也会解离成碳烟酸和其他元素。

地幔煤田中的碳元素和钙、镁结合形成含碳矿物,含碳矿物主要是碳酸岩类矿物,其中又以方解石和白云石为主,巨大的碳资源最终形成了厚厚的煤层,因此地幔煤田又被称之为“巨大的煤田”。

地幔煤田的存在给人们留下了一个非常庞大的疑问,上地幔的温度已经不及2000摄氏度了,那么为什么地幔煤田里的煤石也能够存留下来?

地幔中的煤石是由煤和石炭构成的,然而地幔的温度高达4000摄氏度,因此煤矿会在这种极高的温度下氧化,然后变成二氧化碳,因此地幔中的二氧化碳浓度会大大提高,而地球的气候也会发生重大变化。

地幔中的煤石层下深处的温度一般在1500-2000摄氏度之间,因此地幔中的煤石层和热源仍然存在着巨大的温差。

地幔中的煤石层并不是被形成在1500-2000摄氏度的高温高压环境下,而是由于热源的下移,煤石层形成的。



随着热源的下移,地幔中的温度降低,形成了冷却环境,地幔中的煤石在这种冷却环境下,将不再受到外部的干扰,随着时间的推移,最终形成了地幔中的煤石层。

地幔中的煤石层和地球上的煤石存储有效层不同,地幔中的煤石层未曾受到地球表面的活动,形成了一层相对纯净的煤石存储层。

因此人们在对地幔中的煤石层的研究越来越多,随着地壳深部的勘探,人们对地幔中煤石矿物的研究也日趋深入。



地幔煤田是如形成的?

地幔中的煤田是在地壳深部,从100-120公里到上百公里处形成的,地幔煤田的形成是一项庞大的工程,也是一项奇观。

地幔煤田中的碳绝大部分是从地壳板块上“俯冲”来的,由于地幔中的温度较高,煤石资源会在这种温度下氧化。

碳在高温下,不仅会被氧化,还会被分解,在地壳板块上,地幔岩石会逐渐被矿蚀,经历了长期的演化过程,地幔岩石中的碳资源,就此被释放出来。

在板块碰撞相互俯冲的过程中,碳资源会随着板块的活动,从地壳板块中,逐渐俯冲到地幔板块中,这个过程就是所谓的“二氧化碳的深埋过程”。

地幔板块中的碳资源,经历这一波又一波的深埋过程,最终形成了如今地幔煤田。

地壳中的碳资源一般沉积在地壳深部,而地幔板块中的碳资源一般会沉积在地幔板块处,碳资源会随着板块的活动,游离在板块内部的岩浆中,随着板块的上浮逐渐冷却,形成地幔中“煤田”。



地幔中的碳资源下沉的速度,由于地幔中的岩浆下沉速度的变化,因此地幔煤田的形成也是非常漫长的过程。

地壳板块中的碳资源,一般存储在大陆板块中,由于大陆板块质量较大,因此大陆板块中的碳资源也是非常丰富。

根据地质学家的研究,地壳中的碳资源含量约为2.4-3.6亿吨,而碳酸盐的含量,约为1000万公里。

碳酸盐形成的厚度大约在100-200公里,尽管地壳板块中的碳资源容量很大,但是总体来说,相对于地幔中的碳资源来说,容量还不是很大。



地幔板块中并不是所有的板块都具有碳资源,在地幔板块中,有一定数量的碳资源,而有些地幔板块中,甚至没有碳资源。

地幔板块中地幔板块的构造,也会影响到碳资源的分布,在地幔中,上部地幔和下部地幔,分布着粗细不一的管状结构,柱状管状结构中分布着一定数量的碳资源。

大多数的碳资源,分布在距离地幔150-200公里的地幔深处,这也为地幔煤田的形成提供了“基础”。

在地幔板块下沉的过程中,除了“氧化损耗”碳资源,还会释放出二氧化碳,这也是地球上二氧化碳资源丰富的重要原因。
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只看该作者 沙发  发表于: 08-09
  关于地球内部碳资源的描述,您提出了一些有趣的观点,但需要指出的是,目前科学界对于地球内部深处的碳资源分布和性质的理解,与您描述的情况有所不同。

  1. 地球内部结构:地球由地壳、地幔和地核组成。地幔是地球内部的主要部分,占地球体积的84%,主要由硅酸盐矿物组成,包括橄榄石、辉石和石榴石等。地幔的温度和压力随深度增加而增加,但并不是如您所述那样充满熔融的岩浆。

  2. 碳资源的存在:虽然地幔中存在碳元素,但主要以碳酸盐矿物的形式存在,而非煤炭。碳酸盐矿物如方解石和白云石在地幔中稳定存在,但它们并不是煤炭。

  3. 地幔煤田:目前科学界并没有发现或确认存在所谓的“地幔煤田”。地幔中碳元素的存在形式与地壳中不同,并不构成煤炭资源。

  4. 碳元素在地幔中的分布:地幔中的碳元素主要存在于碳酸盐矿物中,而不是以煤炭的形式存在。这些碳酸盐矿物在地幔的高温高压环境中保持稳定。

  5. 地幔与气候变化:地幔中的碳元素对地球气候变化的影响主要体现在通过火山喷发等方式释放到大气中的二氧化碳,而不是地幔中所谓的“碳富层”。

  6. 碳资源的形成:地壳中的煤炭资源主要形成于地球表面的生物作用和地质过程,而不是地幔中的“俯冲”过程。

  7. 地幔中的碳资源:地幔中的碳资源主要以稳定的碳酸盐形式存在,对地球的碳循环和气候变化有重要影响,但并不构成可以开采的煤炭资源。

  综上所述,虽然地球内部确实存在大量的碳资源,但它们的存在形式和分布与您描述的情况有所不同。地幔中的碳资源主要以碳酸盐形式存在,而不是煤炭。此外,地幔中碳资源的分布和性质对地球的碳循环和气候变化有着重要影响,但目前并没有证据表明存在可以开采的地幔煤田。

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