****************************************
Index 一章 二章 三章 四章
四章 おわりに――これからの石炭とその勉強
@限りある石炭資源
A石炭地質学のはたす役
B石油も石炭の兄弟
C新たなる出発 |
@ 限りある石炭資源
図4-1 地球上での炭素の循環 |
みなさんは、地球の歴史について、この本のシリーズをとおして勉強し、また、この本で、石炭についても、いろいろ考えてきました。
そして、石炭ができるのには、人類の文明の歴史、あるいはそれより一桁長い時間をかけて積もった泥炭が、千万年とか億年の単位の時間で変化したことを知りました。
人類は、その歴史の中で、石炭の効用を知り、これを勉強しながら利用して今日の繁栄を築きました。
そして、現在も世界的に大量に採掘され、わが国は世界最大の石炭輸入国になろうとしていることも知りました。
わが国の近代化・工業化のために明治以前から掘られた筑豊炭田は掘り尽くされ、現在そこには一つの炭鉱もありません。
地下資源は掘って利用すればなくなるといういい例です。
このように石炭を掘りつづければ、米中ソ世界三大石炭資源保有国といえども、数百年後には同じように掘り尽くされてしまうでしょう。
人類が出現する前の古植物が、当時の太陽の光で炭酸ガスを光合成した結果が現在の石炭にまで変化しているのですから、石炭は、地質時代の太陽エネルギーの化石ともいえます。
炭酸ガスは火山などからも出土すが、動物の呼吸や、化石燃料の消費でも発生します。
それは、現在も植物で固定されています。
すなわち、地球上では、図4-1のように、炭素(C)が循環していることがわかります。
人類が化石燃料を大量に消費するようになり、この循環の一部が急変していることに気づきます。
現在の地球上で、大量に、比較的容易に入手できる、炭素がもっとも濃集しか物質は、石炭のほかにありません。
この貴重な炭素材資源を、人類は、昔から燃やすことに慣れていたので、いまだにその習慣が取れずに、どんどん燃やしつづけています。
日本は資源小国で、地質が複雑なため、その資源を活用するには、高度の技術と多額の経費がかかります。
もし、国産の石炭資源を、燃料のためだけに採掘するならば、大変高価なエネルギー源となり、電力料金も値上がりするでしょう。
電力料金を安くおさえるには、安い石炭や石油・天然ガスなどを海外から輸大しなければならなくなります。
そうした安い輸入エネルギー源に太刀打ちできる炭鉱だけが生残れて、採算の取れない炭鉱は、圭だ掘れる資源が残っていても、経済的理由から閉山しなければならなくなりましょう。
このようなわが国の経済的なものの考え方からすれば、思ったより早く、石炭を掘らなくなってしまうでしょう。
その時は、国産のエネルギーはほとんどなくなってしまいます。
同じようなことが、数百年後に、資源大国を襲うことになるでしょう。
いま私たちが真剣に将来を考えているのは、資源小国だからなのですが、実は全世界の人類が数百年後に考えることを先取りしているといえるのです。
A 石炭地質学のはたす役割
私たちは、この日本で石炭のことを勉強し、石炭がなにを語るかを少しばかり聞き出すことができましたが、地下からの石炭の声のすべてを聞くには、まだまだ自然との対話を深めなければなりません。
自然のなかで地球と対話するのが地球科学ですが、その中で石炭を扱うのが石炭地質学です。
しかし、この本で触れたのは、ライマンが明治初期にわが国にまいた種から成長した炭田調査や石炭鉱山開発が主な分野でした。
石炭資源保有国の米中ソの諸国では、このような石炭地質学が活躍し、エネルギーと炭素材の供給に寄与し、同時に地球科学の進歩にも貢献するでしょう。
わが国が石炭資源小国であるのは、環太平洋造山帯という大変不安定な地帯にあったため、広大な泥炭地が大昔からできなかったことに遠因があります。
しかし、その不安定さが多くの変化をうみ、前に紹介したような特異な日本炭がつくられたのです。
この日本炭の特異性と現在の地球物理学的情報や新生代の豊富な地質資料とが関連づけられた研究は、わが国だからこそ可能だったのです。
さらに、石炭層や炭田だけでなく、普通の砂岩や泥岩の中にも散らばっている石炭化植物化石片を対象にし、石炭顕微鏡を用いて、ビトリナイトの反射率を測るような新しい手法により、細かい調査を進めれば、第三紀層よりも古い夾炭層でない地層も扱えるので、調査範囲は、日本各地にどこまでも広げられます。
B 石油も石炭の兄弟
この調査を油田で行うと、石油の熟成度の判定ができます。
詳しくは、姉妹編の『石油はどうしてできたか』で勉強してもらいますが、概略を紹介しておきましょう。
石油系の脂肪属炭化水素が、未熟成のメタンガスであるか、それが熟成して鎖状化合物が長くなり油の状態になっているか、それとも、さらに熟成が進んで熱分解し、鎖状の結合が切れてバラバラになり、再びメタンガスになってしまったか、その変化の程度を示すのが熟成度です。
これは、石炭化度と同様に、その地層の中に散らばっている石炭化しか植物片中のビトリナイトの反射率を測ると図4-2のようにわかるのです。
この方法で、地下の石油の状態を予知する大変重要な情報が判読できます。
石炭顕微鏡的手法が、同じ炭化水素で石油系の探査にも使えるのです。
これは、石油も、石炭と同じように、大昔の地温が関係して、地層中の有機物が変化してつくられているからなのです。 |
図4-2 石炭化度と石油系の炭化水素の熟成度
(石油が油〔液体〕になっている範囲は石油形成帯だけである)
|
C 新たなる出発
このように、地層の中の細かい石炭化した植物片を扱って、堆積岩が地質時代に受けたわずかな熱の影響を調べられるのは、鉱物や岩石が無機物であるのにたいし、石炭や石油が熱に鋭敏に変化する有機物であるという共通性があるからなのです。
この特性を活かして、石炭地質学的手法で、堆積岩中に分散した有機物を扱えば、地層の変化に関して開拓すべき未知の分野が広がってくることは確かです。
それは、地球上での過去の生命現象が関係した有機物に残された多くの記録を読み取る新しい地質学の分野になると予想されます。
みなさんは、石炭の勉強はもう古くさいものだと思っていたかもしれませんが、それは誤りで、実は現在、このような発展性のある新分野への出発点にあるのだ、というように考えなおしたと思います。
中国に「温古知新」(おんこちしん)という古い言葉があります。
これを日本語読みにすると、「古さをたずねて新しさを知る」となります。
いいかえると、昔のできごとを調べることによって、その中に何か新しいことを発見できるのだ、ということになります。
私たちは、地球上で人類が発生する以前の大昔のできごとを、石炭をとおして勉強してきました。
石炭は近代科学が発展する以前から人類が扱ってきたので、いまさら勉強しなくてもよいだろうと思ったかもしれませんが、実はこの不思議な天然の高分子有機化合物については、まだまだよくわかっていないことがたくさんあるのです。
そして、そのような問題を解決しようとして勉強することによって、次々に新しいことがわかってくるのです。
私たちの先輩が残した業績の上に、その上うな新しい資料を積み上げることによって、また新しい分野がしだいに開けてくるのです。
この本ではそのごく一部を紹介しましたが、きっと今まで石炭について持っていたイメージが変わってきたと思います。
みなさんが大きくなった頃には、もっと内容が豊富になっているでしょう。
地球の中に残された過去の生命現象の遺跡である地層中の有機物の勉強は、私たちの文明を支えるエネルギーはもちろんのこと、生命科学とも関係する多様性のあるもので、その一つの出発点が石炭の勉強なのです。
top
**************************************** |