Лекции по Физике Земли
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Формирование углей
•Угольные м-я не могли
формироваться до позднего Силура (420 млн лет). Наиболее крупные м-я угля сформированы в Карбоне (286-
354 млн лет).
•В это время Сев Америка, Европа, Сев Евразия находились в составе Пангеи вблизи экватора.
•В это время наряду с теплым климатом развивались многочисленные морские бассейны, ограниченные угольными болотами.
•В угле обнаруживают многочисленные органические остатки (листья и стволы деревьев), следы животных.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Торф
•Торф на 50% состоит из углерода. Во многих странах Мира он используется как топливо. Добывается на торфяных болотах.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Формирование
углей
•Для того, чтобы торф преобразовался в уголь он должен быть погребен на глубины 4- 10 км. Такие глубокие погружения имеют место там, где поверхность континента постепенно погружается, формируя осадочные бассейны и депрессии. Тип
осадконакопления зависит от глубины моря в данное время, которая меняется во времени. Морские илы и осадки захоранивают болотные отложения.
•Давление вышележащих пластов уплотняют торф и отгоняют остаточную воду.
Повышенная температура вызывает прохождение химических реакций, которые постепенно разрушают растительные волокна и высвобождают такие элементы как водород, азот и серу в форме газа. Эти газы просачиваются из торфяного слоя оставляя остаточные концентрации углерода. Когда концентрация углерода в породе превысит 70% мы получаем уголь. В ходе дальнейшего захоронения, воздействия повышенной
температуры и химических реакций отгонки водорода, азота и серы повышается концентрация угля.
•После очередной регрессии моря угленосные осадки могут быть выведены на поверхность на континенте.
vk.com/club152685050Поиски| vk.com/id446425943месторождений угля
•Угольные пласты залегают среди других осадков.
•Чтобы найти бассейн – необходимо выделить горизонты осадков, формировавшихся в тропических, субтропических условиях; в прибрежных или внутриконтинентальных обстановках.В этих условиях формируются гигантские запасы угля.
•Экономически целесообразно разрабатывать:
-пласты 1-3 м мощностью,
-на глубине до 100 м от поверхности,
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Угольные карьеры
•В открытых выработках (карьерах) используются гигантские экскаваторы (драги) для снятия верхних слоев и извлечения угля. Уголь грузится на самосвалы или конвеерные ленты.
•Раньше после добычи угля на земле оставались шрамы. Ныне осадки складируются до завершения добычи угля; после ее завершения – участок полностью рекультивируется вплоть до посадки лесов.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Угольные шахты
• Глубоко залегающие угольные пласты добываются шахтным способом.
-пробивается шахта до глубины пласта;
-шахтные туннели пробиваются с использованием машин. Вращающаяся головка разрушает пласт, материал подается на транспортерную ленту и далее на вагонетки.
Главные опасности
- крепеж туннелей (опасность
обрушения кровли),
•Природные процессы формирования угля приводят к образованию больших объемов метана (опасность взрыва метана),
-силикоз легких и шахтеров.
-пожары
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Атомная энергия
vk.com/club152685050Атомные| vk.com/id446425943
электростанции
•Первое электричество атомная станция дала в 1950 г.
•Ядерный реактор находится в куполообразной оболочке, сделанной из усиленного бетона.
•Ядерная реакция начинается когда нейтроны ударяют в атом радиоактивного в-ва, вызывая его расщепление, например, уран-235 расщепляется на барий-141 + криптон-92 + три нейтрона + энергия.
Образовавшиеся нейтроны воздействуют на другие атомы, вызывая цепную реакцию. Если бы масса топлива превышала «критическую массу» произошел бы взрыв. В реакторе масса всегда меньше.
•Один грамм ядерного топлива дает столько же энергии, сколько 2.7 баррелей нефти.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Атомные
электростанции
•Реактор состоит из ядерного топлива- шариков
концентрированного окисла урана или другого радиоактивного материала, упакованного в металлические трубы, называемые «топливные стержни».
•В атомной станции трубы с водой помещаются рядом с реактором. Тепло реактора преобразует воду в пар под высоким давлением. Этот пар подводится к турбине, где вращает динамо, создавая электроэнергию. В конце пар попадает в охлаждающую башню, где он конденсируется обратно в воду и далее – на повторное использование в цепи или выпускается в окружающую среду.