석탄의 성인

석탄은 태고의 이 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.

그후, 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.

이밖의 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 을 함유하고 있으나 탄질이 낮아 연료로서의 가치는 없다.

한국 의 주종을 이루는 삼척·정선·호남·강릉 탄전은 고생대의 석탄기와 페름기에 걸쳐 형성되었으며, 이밖에 중생대의 쥐라기에 생성된 충남탄전과 백악기 낙동통의 경상계(慶尙系)에 속하는 약간의 석탄 및 신생대 제3기에 속하는 영일지구의 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 이 된다.

이와 같은 이탄이 지하 깊숙이 묻혀 (地壓)과 (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.