화석연료는어떻게만들어졌을까?

인류는화석연료를언제부터사용했을까?인류가석탄을연료로이용했던최초의기록은기원전300여년경작성된것으로‘대장간에서석탄을연료로사용했다.’라는말이나온다.따라서인류는2,000여년이전부터석탄을연료로사용했다는것을알수있다.하지만석탄이널리이용되기시작한것은18세기중엽영국에서시작된산업혁명이후부터이다.사실산업혁명을이끈에너지원도석탄이었다.인류는석탄과석유와같은화석연료를사용하면서부터크게발전하였다.석탄과석유와같은화석연료는어떤환경에서어떻게만들어졌을까?석탄은지구가생성될때부터땅속에있었던것은아니다.석탄은지표에살던나무,덤불,풀등과같은식물이땅속에묻힌뒤굳어져서만들어진것이다.지구가생성된후,물속에서서식하던식물은지금으로부터약4억5천만년전에육지로올라와육상식물로서식하게된다.이때의육상식물들은씨가없는식물종으로오늘날의고사리종과같은것이었다.그러나그당시고사리는20m가넘는키로숲을가득메우고있는거대한나무였다.석탄은바로이러한식물들이땅속에묻히면서만들어진것이다.이러한식물은고생대때육지의늪지역에서가장번성했으며,석탄층이잘발달되어있는시기를고생대석탄기라고부른다.세계에서생산되는석탄의30%이상이고생대의것이며,일부는중생대와신생대때조건이맞는지역에서형성된것도있다.그러면육상식물에서어떻게석탄이형성되었을까?땅속에묻힌식물들이석탄이되기위해서는적합한환경이필요하다.먼저따뜻한기온과강수량이많은곳에서석탄이될수있는식물이잘성장해야한다.그렇다고삼림이발달한모든지역에서석탄이만들어지는것은아니다.석탄이형성되기위해서는식물이썩지않고보존될수있는열대의습지환경이조성되어야한다.건조한지역에서는식물이탄산가스와수분등으로분해되어공기중으로날아가버리기때문이다.따라서분해되는데오랜시간이걸리는나무의각질과같은물질이늪과같은습한땅속에묻힌후,그위에오랜세월동안퇴적물이쌓여높은열과압력을받게되면식물을이루고있던다른휘발성분들은감소하고,탄소질물질들이증가하면서석탄이되는것이다.석탄은탄소질물질이50~70%이상함유된것을말하며,탄소질물질의함유비또는탄화정도에따라토탄,갈탄,역청탄,무연탄으로구분한다.토탄은퇴적물과함께매몰된식물들이석탄으로되는첫단계이다.토탄이땅에묻히고,그위로모래·실트·점토등과같은퇴적물이더쌓인다.그상태로수백만년이지나면서압력과온도가증가함에따라지층의부피가줄어든다.이때토탄에서물과메테인과같은기체유기화합물이빠져나가고,남아있는물질에탄소함량이증가되면서토탄은갈탄을거쳐역청탄으로바뀌고,최종적으로무연탄이된다.그러면화석연료의하나인석유는어떻게만들어진것일까?현재가장유력한가설은생물의사체에서원유생성이시작되었다는것이다.원유는주로탄소와수소의화합물로기체,액체및반고체상태의물질이다.원유는거의대부분바다에퇴적되어형성된퇴적암에서발견된다.원유는지구상에서플랑크톤이등장하기시작한수억년전부터만들어지기시작했다.지질시대동안에바다와호수환경에는막대한양의식물성플랑크톤및박테리아가살았다.이러한유기물질이점토질퇴적물과함께쌓이면서,서서히셰일이라는퇴적암이되었다.그리고이셰일이주변에서적합한열과압력을받는과정에서원유나천연가스가형성된다.원유가만들어지는데무엇보다중요한조건은식물성플랑크톤이나박테리아와같은유기물질이바다밑과같은적당한곳에쌓이는것이다.또한,지층에서생성된원유가밖으로새어나갈수없는적당한지층구조가만들어져야한다.원유는다양한지질시대의지층에서발견되지만지금까지발견된오일및천연가스의약60%가신생대지층에서발견되고있으며,이밖에중생대와고생대의지층에서도발견되고있다.