فحم

الوصف

الفحم هو صخر رسوبي عضوي قابل للاحتراق، يتكون أساسًا من الكربون، بالإضافة إلى كميات متفاوتة من الهيدروجين والكبريت والأكسجين والنيتروجين. يتراوح لونه من البني الداكن إلى الأسود اللامع، ويختلف في صلابته وكثافته ولمعانه حسب درجة التحول الفحمي. يعتبر الفحم من أهم مصادر الطاقة الأحفورية.

كيفية التعرف

اللون

يتراوح لونه من البني الداكن إلى الأسود الفحمي اللامع. الأنثراسيت يكون أسودًا لامعًا جدًا.

البريق

يتراوح من باهت ترابي (في الليجنيت) إلى شبه معدني أو زجاجي (في الأنثراسيت).

النسيج

عادة ما يكون خشنًا أو حبيبيًا في الأنواع الأقل تحولًا، ويصبح أكثر تماسكًا وصلابة في الأنواع عالية التحول. قد تظهر فيه بقايا نباتية واضحة.

الشكل البلوري

الفحم ليس له شكل بلوري محدد لأنه صخر غير متبلور (أمورفي).

الانفصام

لا يمتلك الفحم تشققًا بل يظهر كسرًا محاريًا أو غير منتظم. الأنثراسيت قد يظهر كسرًا محاريًا واضحًا.

البيئة الجيولوجية

يتواجد الفحم في أحواض رسوبية، غالبًا في طبقات متوازية (طبقات فحمية) ضمن تسلسلات صخرية رسوبية تتضمن الحجر الرملي، الغرين، والطين. يتشكل في بيئات المستنقعات القديمة، دلتا الأنهار، والسهول الفيضية حيث تتراكم المواد النباتية بكثرة وتدفن بسرعة.

حقائق أساسية

• الصلادة: 1 إلى 2.5 على مقياس موس (يختلف حسب النوع، الأنثراسيت أكثر صلابة)
• الوزن النوعي: 1.1 إلى 1.8 (يختلف حسب النوع ومحتوى الرماد)
• النظام البلوري: غير متبلور (أمورفي)
• اللون: أسود، بني داكن
• البريق: باهت، ترابي، شمعي، زجاجي، شبه معدني
• الشفافية: معتم
• المكسر: محاري، غير منتظم، ترابي
• الانفصام: لا يوجد
• التركيب: يتكون أساسًا من الكربون (50% إلى 98% حسب النوع)، بالإضافة إلى الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت وكميات صغيرة من المعادن الطينية والبيريت والكوارتز.

فحص سريع

• اللون: أسود إلى بني داكن
• البريق: باهت إلى زجاجي/شبه معدني
• المخدش: أسود أو بني داكن

الخصائص الفيزيائية

• الهيئة البلورية: كتلي، طبقي، غير متبلور
• نوع الانفصام: لا يوجد
• نوع المكسر: محاري، غير منتظم، ترابي
• التماسك: هش
• نوع البريق: باهت، ترابي، شمعي، زجاجي، شبه معدني

التكوّن

يتكون الفحم من بقايا نباتات متحللة تراكمت في بيئات المستنقعات الخالية من الأكسجين. بمرور الوقت، ومع الدفن تحت طبقات من الرواسب، تتعرض هذه المواد العضوية لزيادة الضغط والحرارة، مما يؤدي إلى إزالة الماء والمركبات المتطايرة، وتركيز الكربون. هذه العملية تسمى التحول الفحمي (coalification) وتمر بمراحل مختلفة: الخث (peat) إلى الليجنيت (lignite) إلى الفحم تحت البيتوميني (sub-bituminous coal) إلى الفحم البيتوميني (bituminous coal) وأخيرًا الأنثراسيت (anthracite).

الاستخدامات

يستخدم الفحم بشكل أساسي كمصدر للطاقة لتوليد الكهرباء، ووقود للتدفئة، وفي صناعة الصلب (فحم الكوك)، وإنتاج الأسمنت، وكمادة خام في الصناعات الكيميائية لإنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات مثل الأسمدة والبلاستيك والألياف الاصطناعية.

التوزيع العمري

يتشكل الفحم بشكل رئيسي خلال العصور الكربونية والبرمية (حوالي 360 إلى 250 مليون سنة مضت)، وكذلك في العصور الجوراسية والطباشيرية والثالثية (حوالي 200 إلى 2.6 مليون سنة مضت).

أين تجدها

نصائح العثور عليها

صخور مشابهة

التصنيف العلمي

صنف المعدن

صخر عضوي

المجموعة

صخور رسوبية

النظام البلوري

غير متبلور

الصيغة الكيميائية

لا توجد صيغة كيميائية محددة، يتكون أساسًا من الكربون (C) مع عناصر أخرى مثل H, O, N, S.

التركيب

مادة عضوية غنية بالكربون، تتكون من بقايا نباتية متحللة.

استكشف فحم