| 527801728 | 2024-08-09 19:35 |
|
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。 |
|