석탄의성인

 

 석탄은 태고의 식물이 지중에 매몰되어 변질한 것이지만 그 매몰되는 과정에 대해서는 두 가지 학설이 있다. 즉, 식물이 홍수나 다른 원인으로 일정 장소로 옮겨져 매몰되었다는 불퇴적설(不堆積說)과 식물이 생성된 장소에서 퇴적 ·매몰되었다는 원지퇴적설(原地堆積說)이 그것이다. 두 학설 모두 넓은 면적에 두꺼운 석탄층을 형성하는 데는 많은 시간이 요구되었으며 그 장소도 지반이 서서히 침강하는 퇴적분지(堆積盆地) 같은 데서 형성된 것으로 보고 있다. 그 후, 이 지반의 침강이 빠른 속도로 진행되면서 그 위에 토사(土砂)가 덮이고 거기에 식물이 다시 번창하는 과정을 여러 번 거치면서 탄층을 형성하여 깊은 곳에 매장된 것으로 보고 있다. 석탄을 형성한 식물로는 수생식물보다 주로 육생식물이라 보고 있으며, 생성연대는 세계의 전탄전(全炭田)의 약 1/3이 고생대(5억∼2억 년 전)로서, 유럽과 북아메리카 및 아시아 대륙의 석탄이 대부분 이에 속한다. 이 밖의 석탄은 중생대(2억 년∼5000만 년 전)와 신생대(5000만 년 전 이내)에 생성된 것으로 보고 있으며 가장 석탄이 많이 생성된 시기는 석탄기(고생대 말엽)로 알려져 있다. 지사학(地史學)에서 한국 석탄을 보면 선캄브리아기에 생성된 옥천계(沃川系) 석탄은 주로 탄질셰일로 형성되어 있고, 광범위하게 우라늄을 함유하고 있으나 탄질이 낮아 연료로서의 가치는 없다. 한국 무연탄의 주종을 이루는 삼척 ·정선 ·호남 ·강릉 탄전은 고생대의 석탄기와 페름기에 걸쳐 형성되었으며, 이 밖에 중생대의 쥐라기에 생성된 충남탄전과 백악기 낙동통의 경상계(慶尙系)에 속하는 약간의 석탄 및 신생대 제3기에 속하는 영일지구의 갈탄 등이 부존되어 있다. 이 중 평안계의 모든 탄전과 쥐라기의 충남탄전은 연료로서나 산업용으로 채광가치가 있으나 나머지는 그 가치가 없는 것으로 나타나 있다. 석탄이 생성되는 과정, 즉 식물질이 변질되어 석탄이 되는 과정을 말한다. 식물이 말라 죽은 후 공기와 접촉하면 공기와 습기 및 세균에 의하여 목질부(木質部)가 완전히 분해되고 변화하기 어려운 소량의 수지질(樹脂質)만 남게 된다. 그러나 식물질이 완전히 물에 잠겨 공기와의 접촉이 차단되면 이와 같은 부식이 진행되지 않아 긴 세월이 지나면 이탄이 된다. 이와 같은 이탄이 지하 깊숙이 묻혀 지압(地壓)과 지열(地熱)을 받으면 가압 ·건류 작용을 일으켜 석탄화된다. 지하에서 이와 같은 변질작용이 일어나는 조건에 대해서는 잘 알려져 있지 않으나, 일반적으로 압력 수백 또는 수천 기압하에서 온도가 수십에서 200 ℃ 까지가 석탄화작용의 좋은 조건이라고 한다.