석탄층
석탄층은 지질학적으로 석탄이 퇴적되어 형성된 지층을 의미한다. 일반적으로 고생대 석탄기부터 신생대 제3기에 이르는 기간 동안 습지나 늪지대에서 식물 유해가 쌓여 분해되고 압축되는 과정을 거쳐 형성된다.
형성 과정
석탄층은 다음과 같은 단계를 거쳐 형성된다.
- 식물 유해의 퇴적: 습지나 늪지대에서 나무, 잎, 뿌리 등 식물 유해가 물속에 쌓인다.
- 이탄화 작용: 산소가 부족한 환경에서 혐기성 세균에 의해 식물 유해가 분해되면서 탄소 함량이 높아지고 이탄(peat)으로 변한다.
- 매몰 및 압축: 이탄층이 토사 등에 덮여 매몰되면 압력과 지열의 영향을 받아 수분과 휘발성 물질이 제거되고 탄소 함량이 증가한다.
- 석탄화 작용: 매몰 깊이와 온도에 따라 갈탄, 역청탄, 무연탄 등 다양한 종류의 석탄으로 변성된다. 석탄화 작용이 진행될수록 탄소 함량은 높아지고 발열량은 증가한다.
특징
- 층서: 석탄층은 퇴적 환경의 변화에 따라 다양한 두께와 분포를 보인다. 일반적으로 사암, 셰일 등 다른 퇴적암층과 함께 나타난다.
- 성분: 석탄은 주로 탄소, 수소, 산소로 구성되어 있으며, 소량의 질소, 황, 회분 등을 포함한다.
- 용도: 석탄은 주요 에너지원으로서 발전, 난방, 산업 등 다양한 분야에서 활용된다. 또한, 화학 산업의 원료로도 사용된다.
- 환경 문제: 석탄 연소 시 발생하는 이산화탄소는 지구 온난화의 주요 원인이며, 황산화물, 질소산화물 등은 대기 오염을 유발한다.
분포
석탄층은 전 세계적으로 분포하며, 주요 석탄 생산국으로는 중국, 미국, 인도, 호주, 인도네시아 등이 있다. 한반도에도 평안남도, 강원도, 전라남도 등지에 석탄층이 분포한다.
관련 용어
- 이탄 (peat)
- 갈탄 (lignite)
- 역청탄 (bituminous coal)
- 무연탄 (anthracite)
- 석탄기 (Carboniferous period)
- 석탄화 작용 (coalification)