一。
1.金剛石 誰都知道石油是當今世界上重要的 能源之一，可是要從深深的地下得到寶貴的石油，就離不開堅硬的鉆頭，它是石油鉆井的“先鋒”,它能穿過堅硬的巖石，深入到數千米的地下。這個充當鉆井“先鋒”角色的，正是晶體世界中的一位“精英”——金剛石，它那比磐石還堅硬的性格，實在是做鉆頭的理想材料，因此，人們也常叫它金剛石或鉆石。
金剛石的硬度很大，導熱性很好，但是它不導電。
金剛石如此堅硬耐磨，而且美麗動人，其原因在哪里呢？還是讓我們深入到金剛石的內部，去探討一下它的微觀結構吧！金剛石的微觀世界
正因為金剛石中碳原子之間鍵（原子間的一種相互作用）的緊密相連，所以它才有其堅硬耐磨的性質。它可以用來切割玻璃和大理石，天然產的金剛石極為稀少且名貴，常加工為光彩奪目的鉆石，人工合成的金剛石粒度較小，通常用作磨料、鉆頭、載割玻璃的玻璃刀等。
2.石墨金剛石有個"孿生兄弟"叫石墨。相比起金剛石的堅硬耐磨，石墨的質地卻很很軟。既然金剛石的硬度和石墨二者的性質有如此大的差異，為什么把它倆稱為"孿生兄弟"呢?化學家告訴大家：金剛石和石墨的化學成分是完全相同的,只是它們的晶體結構不相同。剛才我們已經看過了金剛石的結構,上圖就是石墨的結構。比起金剛石有很大的差別吧？石墨晶體呈片狀，顯深灰色，不透明且有金屬光澤。導電性能良好，耐高溫，導熱性也很好。石墨質軟。它可以用來制作電刷、電極，干電池中的碳棒，制造冶煉金屬用的石墨坩堝和磚等，石墨粉可作高溫條件下運轉的機器的潤滑劑，可制作鉛筆芯。可見,晶體世界中這一對"孿生兄弟"都有自己的一技之長,又各有它們的用武之地.
3. 無定形碳（Amorphous carbon）
碳單質的存在形式，除了金剛石和石墨外，還有無定形碳。
無定形碳有很多品種，如碳黑、木炭、活性炭、焦碳等等。
碳黑可用于制造油墨、油漆、墨汁等；木炭可作燃料或還原劑，用于冶煉金屬；活性炭可作電冰箱的除臭劑、凈水過濾器、防毒面具的濾毒罐、脫色劑等。它還有吸附能力，把氣體或溶液中的有色物質附在表面上，因而使其脫色。焦碳可用作燃料和煉鐵的還原劑。
二。煤的形成
煤是古代植物遺體的堆積層埋在地下后，經過長時期的地質作用而形成的。據研究，幾乎所有的植物遺體，只要具備了成煤的條件，都可以轉化成煤。不過，低等植物遺體所形成的煤，分布范圍小，厚度薄，很少被人利用。那些分布廣、規模大、利用廣泛的煤，都是高等植物的遺體（主要是古代的蕨類、松柏類以及一些被子植物的遺體）形成的。
在地球的歷史上，最有利于成煤的地質年代主要是晚古生代的石炭紀、二疊紀，中生代的侏羅紀以及新生代的第三紀。這是因為，在這幾個時期內，地球上的氣候非常溫暖潮濕，地球表面到處長滿了高大的綠色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地帶和有水的環境里，封印木、鱗木等古代蕨類植物生長得特別茂盛。
當時，高大的樹木倒下以后，就會被水淹沒了，這就造成了倒木和氧隔絕的情況。在缺氧的環境里，植物體不會很快地分解、腐爛。隨著倒木數量的不斷增加，最終形成了植物遺體的堆積層。這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下，不斷地被分解，又不斷地化合，漸漸形成了泥炭層，這是煤的形成的第一步。
由于地殼的運動，泥炭層下沉了。泥炭層被泥沙、巖石等沉積物覆蓋起來。這時，泥炭層一方面受到上面的泥沙、巖石等的沉重壓力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭層又受到地熱的作用。在這樣的條件下，泥炭層開始進一步發生變化：先是脫水，被壓緊，從而比重加大，而且石炭的含量逐漸增加，氧的含量逐漸減少，腐殖酸的含量逐漸降低。完成這幾個過程以后，泥炭就變成了褐煤。
褐煤如果繼續不斷地受到增高的溫度和壓力的作用，就會引起內部分子結構、物理性質和化學性質的進一步變化，褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤了。
開灤、陽泉等煤田，是在古生代的石炭紀至二疊紀時期形成的，這個時期的成煤植物是古代的蕨類植物。大同的武寧煤田，是在中生代的侏羅紀形成的，這個時期的成煤植物有古代的蘇鐵、松柏類、銀杏類等裸子植物。撫順和云南的小龍潭煤田，是在新生代的第三紀形成的，這個時期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏類和原始的被子植物。
三。中國煤層的儲量和主要生產地
我國煤的儲藏量達6000億噸,我國煤的儲藏量居世界第三位,但人均儲藏量約462噸,遠遠小于世界平均水平
中國煤炭資源北多南少，西多東少，煤炭資源的分布與消費區分布極不協調。從各大行政區內部看，煤炭資源分布也不平衡，如華東地區的煤炭資源儲量的87％集中在安徽、山東，而工業主要在以上海為中心的長江三角洲地區；中南地區煤炭資源 的72％集中在河南，而工業主要在武漢和珠江三角洲地區；西南煤炭資源的67％集中在貴州，而工業主要在四川；東北地區相對好一些，但也有52％的煤炭資源集中在北部黑龍江，而工業集中在遼寧。
各地區煤炭品種和質量變化較大，分布也不理想。中國煉焦煤在地區上分布不平衡，四種主要煉焦煤種中，瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西，而擁有大型鋼鐵企業的華東、中南、東北地區，煉焦煤很少。在東北地區，鋼鐵工業在遼寧，煉焦煤大多在黑龍江；西南地區，鋼鐵工業在四川，而煉焦煤主要集中在貴州。
中國在地質歷史上的成煤期共有14個，其中有4個最主要的成煤期，即廣泛分布在華北一帶的晚炭紀——早二疊紀，廣泛分布在南方各省的晚二疊紀，分布在華北北部、東北南部和西北地區的早中侏羅紀以及分布在東北地區、內蒙東部的晚侏羅紀—早白堊紀等四個時期。它們所賦存的煤炭資源量分別占中國煤炭資源總量的26％、5％、60％和7％，合計占總資源量的98％。上述四個最主要的成煤期中，晚二疊紀主要在中國南方形成了有工業價值的煤炭資源，其他三個成煤期分別在中國華北、西北和東北地區形成極為豐富的煤炭資源。
中國煤炭資源分布面廣，除上海市外，全國30個省、市、自治區都有不同數量的煤炭資源。在全國2100多個縣中，1200多個有預測儲量，已有煤礦進行開采的縣就有1100多個，占60％左右。從煤炭資源的分布區域看，華北地區最多，占全國保有儲量 的49．25％，其次為西北地區，占全國的30．39％，依次為西南 地區，占8．64％，華東地區，占5．7％，中南地區，占3．06％， 東北地區，占2．97％。按省、市、自治區計算，山西、內蒙、陜西、新疆、貴州和寧夏6省區最多，這6省的保有儲量約占全國的81．6％。
