Geologija Fosilnih Goriva-DeO2

DISTRIBUCIJA MATINIH STENA U VREMENU I PROSTORU

5.

Klemme & Ulmishek, 1991

SILUROko 75 % sedimenata marinskog porekla.Oko 40 % sedimenata su MS, prvenstveno taloene na severnom obodu Gondvane.Skoro 2/3 metamorfisano i deformisane tokom Hercinske orogeneze (C-P).Graptolitski ejlovi sa kerogenom tipa II.Usled brzog prezrevanja uglavnom dale gas (85%)Persijski zaliv, Alir, USA (Anadarko, Permski, Miigenski basen).

LEGENDA:


GORNJI DEVON-TURNEJPreko 50 % marinskih sedimenata, a oko 20 % su MS. Metamorfisana 1/3.

Veina taloena na Severno-amerikoj i Ruskoj platformi

Glinci, laporci i krenjaci bogati OM, facija crnih ejlova, dominacija kerogena tipa II

Glavni baseni sa UV ovog porekla: Ural-Volga, Alberta (Kanada), Anadarko, Permski, Dnjeparsko-Donski

GORNJI KARBON DONJI PERMIzraena regresija mora, sve sredine podjednako

zastupljene.

Platforme vie nisu dominantne ve riftni i foredeep baseni.

Kerogen tipa III postaje znaajan u genezi UV, a zastupljen sa preko 50 % (ne i zreo svuda). Generisao preko 20 % UV samo gas. Kerogen tipa II takoe generisao vie gasa, to je uzrokovalo dominaciju gasa (2/3). Osim toga, intenzivno evaporitsko razvie u permu zasluno je za akumulaciju oko 60 % rezervi ovog porekla (ZS).

Glavni baseni sa UV ovog porekla: Anadarko, Permski, Severnog mora, Kaspijsko jezero.

GORNJA JURAVelika transgresija, 2/3 marinskih sedimenata.

MS oko 27 %, taloene u dubokovodnim uslovima, na svim geogr. irinima.Preko su matine stene s kerogenom tipa II, a tip III uglavnom samo na severnom polu i veim geogr. irinima. Njihovo odsustvo u ekvator. Podruju verovatno posledica aridne klime, a na koju ukazuje i razvie evaporita (Sr. Istok, Rocky Mnts., Alpi).Persijski zaliv, Zapadno Sibirski, Meksiki zaliv, Severno more.

SREDNJA KREDANajznaajniji period. Velika transgresija koja kulminira u turonu, sa dubokim prodorom mora na kontinente. Dominiraju marinske i prelazne sredine. MS na 27 % ovako velike povrine sedimentacije. Osim kerogena tipa I (Kina) i II (Tetis), tip III zastupljen sa preko 50%, posebno na veim geogr. irinama (Zap. Sibirski i Alberta). Glavni baseni sa kerogenom tipa II: Persijski zaliv, Marakaibo, Orinoko, Meksiki zaliv

OLIGOCEN-MIOCENPeriod regresije sa malom depozicionom povrinom.

Marinski sedimenti uglavnom samo na uskim elfovima i u obodnim morima. Dominiraju MS sa kerogenom tipa III (84%) obrazovane u deltnim basenima. Tip I u riftnim basenima istone Kine i izalunim basenima Indonezije; tip II u nekim foredeep basenima i riftovima na kontinentalnim obodima. Velika disperzija rezervi u veem broju basena. Glavni baseni: Misisipi delta i Niger delta

Distribucija rezervi prema

tipovima basena


GENERISANJE NAFTE I GASA Proces transformacije kerogena matinih stena

u tene i gasovite ugljovodonike usled porasta temperature u odgovarajuem vremenskom periodu.

Rezultat je velikog broja hemijskih reakcija koje se odvijaju po osnovnim naelima hemijske kinetike u stadijumu katageneze i metageneze organske supstance.

DIJAGENEZA, KATEGENEZA, METAGENEZA

U dijagenezi (do 60-100oC) nastaje kerogen (kasna dijageneza), a od UV se stvara samo bakterijski metan(dijagenetski metan). On nastaje pre kerogena - u ranoj dijagenezi pod dejstvom anaerobnih bakterija. U malim koliinama stvaraju se C2-C14 .

Mikrobioloko i hemijsko razlaganje OS.

U katagenezi (najee 120-160 oC) svi ugljovodonici C1-C40. Prvo teke frakcije nafte, a potom lake i termogenetski gas. NAFTNI PROZOR (oil window) i deo gasnog prozora.

U metagenezi (do ~250oC) se stvara i opstaje samo metan.

k = A exp-(E/RT)

k konstanta brzine reakcije (1/s)

A Arenijusov frekventni faktor (1/s)

E aktivaciona energija (kcal/mol)

R gasna konstanta (1,987 x 10-3 kcal/mol/oK)

T temperatura (oK)

Arenijusova jednaina hemijske kinetike:

Distribucija aktivacionih

energija transformacije tri glavna tipa

kerogena u ugljovodonike

(Tissot & Espitali, 1975).

AKerogen tipa I (Green River shale)

A = 2,7 x 1016/min

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74

E (kcal/mol)

S

t

e

p

e

n

t

r

a

n

s

f

o

r

m

a

c

i

j

e

(

d

.

j

.

)

HI = 900 mgHC\gTOC

Eocen, SAD

BKerogen tipa II (Donjotoarski ejl)

A = 1,1 x 1016/min

0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74

E (kcal/mol)

S

t

e

p

e

n

t

r

a

n

s

f

o

r

m

a

c

i

j

e

(

d

.

j

.

)

HI = 630 mgHC\gTOC

Donja jura, Evropa

CKerogen tipa III (Indonezijski ugalj)

A = 5,9 x 1015 /min

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74

E (kcal/mol)

S

t

e

p

e

n

t

r

a

n

s

f

o

r

m

a

c

i

j

e

(

d

.

j

.

)

HI = 250 mgHC\gTOC

Miocen

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74

E (kcal/mol)

S

t

e

p

e

n

t

r

a

n

s

f

o

r

m

a

c

i

j

e

(

d

.

j

.

)

Krekovanje nafte u gas Ukupno = 451 mg/g A = 6,69 x 1017 /min

Transformacija labilnog (A) i

termiki stabilnijeg (B)

kerogena u ugljovodonike u

zavisnosti od temperature i

brzine geolokog zagrevanja

Razliiti odnosi generisanja nafte i refleksije vitrinita

vitrinit

desmokolinit

Tip Reakcija Primeri

E (kJ/m

ol)

E (kcal/m

ol)

A (1/Ma)

Sorg(mas.

%)

I A brza Grin River, Kolorado

194 46,3 1,010 x1025

2,2

I B srednja Grin River, Juta

219 52,3 8,870 x1026

1,3

I C spora Grin River, Vajoming

269 64,2 7,480 x1030

1,4

II A brza Moterej, Kalifornija

143,5 34,3 7,017 x1020

11

II B srednja-brza

Fosforija, Vajoming

178,7 42,7 4,223 x1025

9

II C srednja Alum, Skandinavija

201,3 48 1,546 x1025

7,4

II D spora Vudford, Oklahoma

218,3 52,1 5,656 x1026

5,4

III srednja Tent, Kanada 230 54,9 3,980 x1027

-

MIGRACIJA NAFTE I GASA

Primarna migracija Sekundarna migracija Tercijarna migracija

6.

Prosene duine migracije i veliinaefektivnog drenanog podruja zamki

AD

C

B F

6 H

J

G

Odnos pojedinihkoliina

ugljovodonika odgenerisanja, do akumuliranja u

leita

1,8 % za naftu

0,36 % za gas

LEITE NAFTE I GASA

Definicija:Svaka pojedinana i samostalna akumulacija nafte i

gasa u prirodnom rezervoaru, sa jedinstvenim sistemom pritiska.

Osnovne karakteristike:Leite je sa svih strana ogranieno geolokim

barijerama u vidu nepropusnih stena i leine vode, a predstavlja hidrodinamiku celinu.

P R I R O D N I R E Z E R V O A R I

Definicija:

Porozne i propusne stene znaajnog rasprostranjenja, u kojima se moe vriti sekundarna migracija i akumulacija potpovrinskih fluida (gasa, nafte i vode).

Osnovni elementi leita :

ZamkaRezervoar steneZatitne steneLeini fluidi (gas, nafta, voda)

Zamka (trap) Deo prirodnog rezervoara u kome se uspostavlja ravnotea

izmeu sila kretanja fluida i sila otpora njihovom kretanju. Fluidi se nalaze u stanju relativnog mirovanja. Barijera daljem kretanju fluida (navie) omoguava akumulaciju nafte i gasa u leita.

Zamke mogu biti produktivne i neproduktivne (sterilne).

Rezervoar stene (kolektori)Stene koje su sposobne da u sebe prime i

akumuliraju znaajne koliine UV, kao i da ih delimino oslobode pri eksploataciji.

Deo su prirodnog rezervoara u kome dolazi do akumuliranja UV, odnosno sastavni su deo leita.

Mogu biti terigene (klastine), karbonatne i magmatske/metamorfne (podloga basena)

ZATITNE STENE ("cap rock", " seal")

Nepropusne stene koje zaustavljaju migraciju UV i omoguavaju ouvanje njihovih akumulacija u zemljinoj kori.

Najee ejlovi (gline,laporci i sl.), a najefikasniji suevaporiti (so, anhidrit).

Faktori koji odreuju efikasnost zatitnih stena: litoloki sastav, elastinost, debljina, porni pritisci, kontinuitet, dubina (kompakcija), vreme.

Klasifikacija leita prema vrsti fluida i njihovom odnosu :

Gasna leita Gasno-kondenzatna leita (vlani gas) Kondenzatna leita Naftna leita sa gasnom kapom (naftno-gasna) Naftna leita sa mnogo rastvorenog gasa Naftna leita sa malo rastvorenog gasa (nezasiena)

Podela u zavisnosti od leine vode:

Leita sa vodom sa aktivnom vodom (pritisak na UV fluide) sa neaktivnom vodom (bez pritiska na UV fluide)

Leita bez vode (retka)

Gasovi u leitima

Samostalne akumulacije Slobodni - iznad nafte (gasna kapa) Rastvoreni u nafti Rastvoreni u vodi Kondenzovani (utenjen gas) ~1800m

Vode naftnih i gasnih leita

U sedimentnim basenima se nalaze dva tipa voda: slobodna i intersticijalna (vezana) voda.

Slobodna voda moe da se kree kroz pore usled razlike u pritiscima, dok je intersticijalna voda vezana za mineralna zrna u vidu hidroksilnih radikala atomskih reetki ili je adsorbovana na povrinama zrna i u kapilarima.

U leitima nafte i gasa, voda je uglavnom jako mineralizovana (preko 10 g/l). Vezana voda, za razliku od slobodne, ne neputa leite pri proizvodnji nafte i gasa, tj. ne dotie na povrinu.

Sulin-ova klasifikacija voda (1946) Sulfatno-natrijumske (retko leina voda) Hidrokarobonatsko-natrijumske (H2S, J, Br,naftenske kis.) Hloridno-magnezijumske (retko leina voda) Hloridno-kalcijumske (J, Br, Ba, Sc, radioaktivnost)

PROMENE UGLJOVODONIKA U LEITIMA

Termike promene nafte

Promene nafte usled ispiranja vodom

Biodegradacija nafte i gasa

Difuzija i oksidacija gasova

OSNOVI GEOLOGIJE UGLJA

- geneza i procesi preobraaja -

7.

UGALJ je organogeno sedimentna stena mrke do crne boje, koja ima sposobnost da gori i moe se koristi kao gorivo.

Nastao je akumulacijom ostataka kopnenih,ree vodenih biljaka i retko od fito- i zooplanktona, u slatkovodnoj sredini (jezera, movare, deltne ravnice).

Osim organske materije ugalj sadri vrste mineralne primese (manje od 50 % neorganske materije).

Ugalj se javlja u vidu slojeva zajedno sa drugim sedimentnim stenama.

Tvrdina od 1 do 3 Mosove skale. U elementarnom sastavu organske mase ugljeva

preovladava ugljenik (od 65% kod mrkih do 98% kod antracita), kiseonik (od 30% kod mrkih do 1% kod antracita) i vodonik (od 6% kod mrkih do 1% kod antracita).

Prema stepenu karbonifikacije (hemijske zrelosti) ugljevi se dele na:- MRKE (ugljeve niskog ranga), - KAMENE (ugljeve srednjeg ranga) i - ANTRACITE(ugljeve visokog ranga).

U odnosu na poreklo ogranske materije mogu se izdvojiti:

1. UGLJEVI NASTALI OD VIIH BILJAKA- Humusni ugljevi (grupa humolita)- Liptobiolitski ugljevi

2. UGLJEVI NASTALI OD VIIH I NIIH BILJAKA- Humusno-sapropelni, ili sapropelno-humusni

3. UGLJEVI NASTALI OD NIIH BILJAKA- Sapropelni

Najstariji ugljevi naeni su u Tasmaniji (Australija), kao tvorevine starijeg paleozoika.

Sa aspekta rezervi uglja posebno su znaajni sedimentni kompleksi stena devonske, karbonske, permske, jurske, kredne i tercijarne starosti.

U ekonomskom smislu od karbona do kvartara, mogu se izdvojiti dva glavna perioda akumulacije uglja.

Prvi je bio krajem karbona i poetkom perma. Ovi ugljevi ine glavne rezerve kamenog uglja u svetu, a prisutni su na svim kontinentima. Osim to su visokog ranga, esto su pretrpeli i znaajnije strukturne promene.

Drugi vaan period je bio tokom tercijara. Ovi ugljevi po svom rangu variraju od lignita do antracita, a ine glavninu svetskih rezervi mrkog uglja. Karakterie ih velika debljina ugljenih slojeva i malastrukturna poremeenost.

Tercijarni ugljevi su, kao i karbonski, globalno rasprostranjeni, a kako su tradicionalna karbonska leita uglja uglavnom iscrpljena ili geoloki suvie sloena za ekspoloataciju, tercijarni su danas u fokusu istraivanja i proizvodnje.

Ugljevi koji se sporadino javljaju tokomtrijasa, jure i krede daju znaajan doprinos svetskim rezervama, ali nemaju tako iroko rasprostranjenje kao karbonski i tercijarni.

Stratigrafska distribucija rezervi:

Karbon 20 % Perm - 27 % Jura - 16 % Kreda 21 % Tercijar 16 %

Najvanije dreve: SAD, Kina, Rusija, Australija,JAR, Indija, Nemaka i Poljska.

LITOTIPOVI MRKIH I KAMENIH

UGLJEVA

ta je litotip? Litotip je makroskopski prepoznatljiv

sastojak uglja. Termin zvanino uveden od strane

Seylera (1954), mada se predpostavlja da koncept litotip datira iz XIX veka pa i ranije.

Termin litotip prvi put je upotrebila Marie Stopes (1919).

Predstavlja kombinaciju jedne, dve ili ste tri grupe macerala

Litotipovi se razlikuju po boji, sjaju i strukturno-teksturnim karakteristikama, tehnolokim osobinama, maceralnom sastavu, hemijskom sastavu

Ukazuju na promene uslovadeponovanja organske materije u movari

Razlikuju se litotipovi mrkih i kamenih ugljeva

PREGLED LITOTIPOVA MRKIH UGLJEVA(izvor: International Hanbook of Coal Petrography, 1993)

Grupa litotipa Litotip Varijeteti*

BARSKI

Trakasti ugalj Braon - slabo gelificirani Crni - gelificirani

Netrakasti uti - negelificiraniBraon - slabogelificiraniCrni - gelificirani

KSILITNI

FUZENIZIRANI

ZEMLJASTI* Nisu do kraja definisani

BARSKI LITOTIP Izgraen je najveim delom od homogenog humusnog

detritusa, sa fragmenatima lia, spora, polena, smola, voskova koji su inkorporirani u detritus.

Deli se na: - trakast i - netrakst

Trakasti barski litotip se prema stepenu hemijske zrelosti deli na: - slabo gelificirani (braon boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)- gelificirani (crne boje), (mat i sjajni tvrdi mrki ugljevi).

Netrakasti barski litotip se prema stepenu hemijske zrelosti deli na:- negelificirani (ute boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)- slabo gelificirani (braon boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)- gelificirani (crne boje), (mat i sjajni tvrdi mrki ugljevi).

Svi varijeteti imaju mrki do tamno mrki ogreb, Bez sjaja (slabogelificitani) do mat sjajnosti

(gelificirani) Svi varijeteti pokazuju nizak stepen refleksije. Strukture su zrnaste (netrakasti) i trakaste

(kod trakastih), Svi varijeteti imaju nepravilan prelom Barski litotip ima malu mehaniku stabilnost.

Uobiajen je satojak mrkih ugljeva Tercijarne starosti i u visokim procentima izgradjuje ugljeni sloj (40-70 %).

Nastaje u - delovima movara niskog NPV izgaenih uglavnom odbunja bez drvea,

- delovima movarama visokog NPV sa zeljastomvegetacijom (preovlauju angiosperme),

- jakim razlaganjem viih kopnenih biljaka (gimnospermi-etinati)

Jako trakasti, tanko slojeviti do listasti varijeteti ukazuju na subakvalne uslove stvaranja (jako visok nivo vodenog stuba) i vodene biljke tipa lokvanja.

KSILITNI LITOTIP Pokazuje dobro ouvanu drvenastu strukturu ute, mrke do tamno mrke i crne boje Staklaste sjajnosti Trakaste strukture Nalazi se u svim mrkim ugljevima Najzastupljeniji je litotip u mrkim ugljevima

Tercijarne starosti, a po nekad i izrazitodominira nad barskim litotipom, koji je drugipo zastupljenosti.

Nastaje u zoni umske vegetacije sa dominacijom etinara (vii nivo vodenog stuba-koreni sistem pod vodom)

SUSS, 1959* JACOB, RAMMLER, 1960, JACOB, 1961*

ROSELT, 1976* ERCEGOVAC, 1989

Mumificirano drvo, X1 Mumificirano drvo Mumificiraniksilit, X1

Mumificiraniksilit, X1

Celulozom bogatksilit, X2

Celulozom bogatksilit

Trakast ksilit, X2 Trakast ksilit, X2

Celulozom siromaan ksilit, X3

Strukturni ksilit sacelulozom

Troan ksilit sacelulozom, X3

Strukturni ksilitX3 + X4Strukturni ksilit, (svetli

i tamni ), X4

Tamni strukturniksilit

Troan ksilit bezceluloze, X4

Svetli strukturniksilit

Svetli strukturniksilit, X5

Dopleritski ksilit, X5 Dopleritski ksilit Crni strukturniksilit, X6

Dopleritski ksilit, X5

* iz Ercegovac, 1989.

Pregled klasifikacija ksilita prema razliitim autorima

Mumificirani ksilit predstavlja fosilno drvo. ute boje, utog ogreba sa dobro ouvanom strukturomdrvenastog tkiva. Trakaste je. Pokazuje visok stepen mehanike stabilnosti u vlanom stanju

Trakasti ksilit, ili celulozom bogat ksilit, premaJacob-u (1961, iz Ercegovac, 1989) je svetlomrkeboje sa dobro ouvanom strukturom drvenastogtkiva niskog stepena gelifikacije. Svetlomrkog je ogreba. Mat sjajnosti i jako je trakast.Javlja se u vidu vlakana, a izgraen je od likinih elija, plute i epiderma etinara (Ercegovac, 1970). Nastaje u uslovima dugotrajne biohemijske humifikacije drvenastog tkiva u anaerobnoj sredini. U vlanom stanju poseduje visoku mehaniku stabilnost.

Strukturni ksilit je svetlomrke do mrke boje sa ouvanom strukturom drvenastog tkiva nieg stepena gelifikacije sa tamnijim i svetlijim nijansama. Mrkog je ogreba, mat sjajnosti i trakast je. U velikom procentu uestvuje u grai ugljenog sloja. U vlanom stanju ima relativno visoku mehaniku stabilnost.

Dopleritski ksilit je izrazito sjajan, tamne boje, nepravilnog preloma i visokog stepena refleksije. Predstavlja jako gelificirane proslojke i soiva drvenastog tkiva. Pokazije malu mehaniku stabilnost, tj. sklon je usitnjavanju.

FUZENIZIRANI LITOTIP Ima crnu boju, Crn ogreb, Sjajan je. Krt i fibrozan. Javlja se u vidu tankih soiva, proslojaka ili

kao uklopak unutar barskog ili ksilitnog litotipa.

Izrazito visok stepen refleksije. est je sastojak mrkih ugljeva, naroito mekih

mrkih ugljeva

U grai ugljenog sloja ovaj litotip uestvuje u niskim procentima.

Nastaje u aerobnim uslovima, odnosno u uslovima visoke oksidacije najee ksilitnog litotipa ili usled umskih poara to je najei uzrok.

Tokom procesa karbonifikacije vrlo slabo menja hemijski sastav.

Ima loa tehnoloka svojsva u procesima karbonizacije, briketiranja i sagorevanja jer je inertan.

ZEMLJASTI LITOTIP Izgraen je od sitnih hragmenata organske

materije niih biljaka, tj. raspasnutih ostataka celuloze, hemiceluloze, kore, spora, polena, lia, smola, voskova i dr. rezistentnih delova biljaka koji su pomeani sa neorganskom materijom. esto su srasli sa mineralima glina, kvarcom, krbonatima, sulfidima i dr.

Ima mrku, tamnumrku do crnu boju, Mrkog je ogreba i bez sjaja. U vlanom stanju je lepljiv, zbog relativno visokog

sadraja minerala glina, koji su esto srasli sa maceralima, dok je u suvom stanju troan.

Javlja se u Tercijarnim mrkim ugljevima Srbije, Bugarske, Grke.

Najee se javlja zajedno sa barskim i ree ksilitnim litotipom.

Kada u visokim procentima izgrauje ugljeni sloj zemljasti litotip se javlja u vidu proslojaka i fragmenata.

Najee izgrauje najnie delove ugljenog sloja.

Nepovoljan kod briketiranja, likvefakcije i sagorevanja.

DOPLERITSKI UGALJ

Crne boje, Izrazito sjajan, koljkastog preloma i Ima visokog stepen refleksije. Predstavlja jako gelificirane proslojke i soiva

drvenastog tkiva. Pokazije malu mehaniku stabilnost, tj. sklon

je usitnjavanju.

ematizovani profil glavnih fitofacija miocenske movarne vegetacije, odgovarajuih litotipova uglja i njihovih mikroskopskih karakteristika (Panti i Nikoli, 1973).

PREGLED LITOTIPOVA KAMENIH UGLJEVA(izvor: Stach's Textbook of Coal Petrology, 1975)

Litotip Makroskopske osobine

Vitren Sjajan, crne boje, obino lako lomljiv- krt, estoispucao

Klaren Polusjajan, crne boje, tankoslojevit

Duren Mat, crne do sivocrne boje, kompaktan, tvrd, sagrubom povrinom

Fuzen Jako sjajan, crne boje, vlaknast, mek i troan

VITREN Izgraen je od Vitrinita (jako izmenjenog

celuloznog tkiva), Crne boje, Crnog ogreba, Jako sjajan i ima visok stepen refleksije. Obino lako lomljiv- krt, esto ispucao. iroko rasprostranjen u humusnim ugljevima. U ugljenom sloju obino gradi jako svetle

proslojke debljine izmeu 3 i 10 mm. esto izmean sa klarenom, kad gradi

meoviti tip klarovitren.

KLAREN Izgraen je od Vitrinita (jako izmenjenog

celuloznog tkiva) i Liptinita (ostaci spora, kutikula, smola, voskova, algi...).

Crne boje, Crnog ogreba, Polusjajan, Tankoslojevit Vitrinit + Liptinit >95 % esto izmean sa vitrenom, kad gradi

meoviti tip vitroklaren i durenom kad gradi meoviti tip duroklaren.

DUREN Izgraen je od Liptinita (ostaci spora, kutikula,

smola, voskova, algi...) i Inertinita. Crne do sivocrne boje. Crnog ogreba, izuzetno braon. Mat sjajnosti. Kompaktan, tvrd, sa grubom povrinom. esto izmean sa klarenom, kad gradi

meoviti tip klaroduren, ree sa vitrenom kad gradi meoviti tip vitrinerten.

Asocijacija kamenih ugljeva sa mineralima(izvor: Stach's Textbook of Coal Petrology, 1975)

Ugalj koji je srastao saodreenim mineralima iligrupama minerala

Sastav Zajedniki nazivasocijacija uglja samineralima

Karbargilit Ugalj + (20-60 %) minerala glina

Karbominerit

Karbopirit Ugalj + (5-20 %) sulfidnih minerala

Karbankerit Ugalj + (20-60 %) karbonatnihminerala

Karbosilicit Ugalj + (20-60 %) kvarca

M A C E R A L I

MACERAL Etimoloko znaenje

macerare (lat.)-potopiti, natapati, kvasiti, raskvasiti

Vodi poreklo od razliitih organa (koren, stablo, grana, list) ili tkiva biljaka

Mikroskopski prepoznatljiv sastojak uglja, ija asocijacija kontrolie hemijska, fizika i tehnoloka svojstva uglja odreenog ranga

U irem smislu moe se shvatiti kao mineral kod stena

Svi macerali u svom nazivu imaju sufiks INIT

Hemijska, fizika i tehnoloka svojstva macerala variraju u zavisnosti od ranga uglja, pa ak i u okviru samog ranga

Za razliku od minerala, macerali istog ranga ne predstavljaju homogeni materijal, vemeavinu nekoliko slinih komponenti iji hemijski sastav nije tano utvren

Ne sadre mineralne supstance koje mogu biti otkrivene pod mikroskopom, ali sadre neorganske neistoe koje mogu biti detektovane u okviru organskog kompleksa (mikroelementi)

Svrstani su u grupe i podgrupe, prema slinim karakteristikama

Podeljeni su u tipove i podtipove.

Razlike koje postoje u uglju konstatovane su sredinom XIX veka

Poetkom XX veka Thiessen sa svojim saradnicima izvrio podele ugljeva razliitog ranga

Istorijsku prekretnicu i temelje moderne petrografije ugljeva postavila je Marie C. Stopes 1935. Modifikacija postojeih termina predloena od strane ove naunice uz male izmene prihvaena je na I Kongresu karbonske stratifikacije odrane u Heerlenu - Stopes-Heerlen sistem

Sva pitanja vezana za nomenklature, klasifikacije iz oblasti ugljeva i petrografije ugljeva, obavlja ICCP (International Committee for Coal and Organic Petrology http://www.iccop.org/)

MIKROSKOP ZA PETROGAFSKISPITIVANJA I MERENJE REFLEKSIJE

Osnovne grupe macerala I) kod mrkih ugljeva:

1. HUMINITA2. LIPTINITA3. INERTINITA

II) kod kamenih ugljeva:1. VITRINITA2. LIPTINITA3. INERTINITA

GRUPA HUMINITA/VITRINITA Osnovni sastojak humusnih ugljeva, nosilac najvee

koliine ugljenika i osnovnih svojstava (hemijskih, fizikih i tehnolokih svojstava) uglja

Najveim delom vodi poreklo od humusnih materija, odnoso huminske kiseline

Humusne materije predstavaju sloena jedinjenja tamne boje koji se sastoje od C, O, H i N, odnosno od jezgra koje je izgraeno od aromata i hidroksilne (-OH), karboksilne (-COOH) i metoksilne (OCH3) funkcionalne grupe

Humusne materije vode poreklo od lignina, celuloze i tanina drvea i zeljastih biljaka

Poveanje stepena refleksije i ranga ulja je posledica procesa vitrinizacije, odnosno aromatizacije

MACERALI MRKIH I KAMENIH UGLJEVA (ICCP System 1994, ICCP 1998, ICCP 2001, Sykorova et. al. 2005 )

MRKI UGLJEVI KAMENI UGLJEVI

Grupa macerala

Podgrupa macerala

Maceral Grupa

macerala Podgrupa macerala

Maceral

Tekstinit Telinit Telohuminit (Humotelinit) Ulminit

Telovitrinit Kolotelinit (Telokolinit)

Atrinit Vitrodetrinit Detrohuminit (Humodetrinit) Densinit

Detrovitrinit Kolodetrinit (Desmokolinit)

Korpohuminit Korpogelinit

HUMINITI

Gelohuminit (Humokolinit) Gelinit

VITRINITI

Gelovitrinit Gelinit (Gelokolinit)

Tekstinit Ulminit

Atrinit Densinit

Gelinit Korpohuminit

TELINIT

T-Telinit; Ct-Colotelinit; R-Rezinit;

Ct-Kolotelinit; Cd-Kolodetrinit; Sp-Sporinit; Su-Suberinit; Sf-Semifuzinit; Id- Inertodetrinit; Vd-Vitrodetrinit; Py-Pirit; Mm-mineralne materije; Cm-Glina

GRUPA LIPTINITA (EGZINITA) Etimoloko znaenje:

liptis (gr.) - ostatak Macerali crne do tamno braon boje, koji imaju sposobnost

da fluoresciraju u ultravioletnoj svetlosti Vode poreklo od jednorodnih biljnih delova koji se odlikuju

velikom otpornou pri procesima razlaganja (spore, polen, kutin, suberin...)

Nagomilavaju se u vidu ostataka posle razlaganja ostale organske materije

Visokim sadrajem vodonika i kiseonika, tj. visokim ueem alifatine komponente, koja se nalazi u mastima, smolama, voskovima...(lipidi i proteini)

Stepen fluorescencije opada sa porastom stepena karbonifikacije uglja

Osnovi sastojak liptobiolitskih ugljeva (uljnih ejlova)

MACERALI LIPTINITSKE GRUPE Sporinit-Polinit Kutinit Rezinit Suberinit Alginit Liptodetrinit Bituminit Hlorofilinit Fluorinit Eksudatinit

SpSp--SporinitSporinitCuCu--KutinitKutinitRR--RezinitRezinitSuSu--SuberinitSuberinitAA--AlginitAlginitLdLd--LiptodetrinitLiptodetrinitBiBi--BituminitBituminitHfHf--HlorofilinitHlorofilinitFF--FluorinitFluorinitExEx--EEkksudatinitsudatinitOO--TeTeni ugljovodonicini ugljovodonicimbgmbg--Mineralno Mineralno bituminozni kompleksbituminozni kompleksPyPy--PiritPiritVdVd--VitrodetrinitVitrodetrinit

SpSp--SporinitSporinitCuCu--KutinitKutinitRR--RezinitRezinitSuSu--SuberinitSuberinitAA--AlginitAlginitLdLd--LiptodetrinitLiptodetrinitBiBi--BituminitBituminitHfHf--HlorofilinitHlorofilinitFF--FluorinitFluorinitExEx--EEkksudatinitsudatinitOO--TeTeni ugljovodonicini ugljovodonicimbgmbg--Mineralno Mineralno bituminozni kompleksbituminozni kompleksPyPy--PiritPiritVdVd--VitrodetrinitVitrodetrinitCoCo--KorpohuminitKorpohuminit

GRUPA INERTINITA

Etimoloko znaenje:iners (lat.) nepokretan, trom

Slabo reaktivne komponente uglja Bele boje Visoke refleksije Nastaje u procesima oksidacije macerala huminitske i

liptinitske grupe Visok sadraj ugljenika koji je inertan u uslovima

visokih temperatura (kod sagorevanja)

MACERALI INERTINITSKE GRUPE

Fuzinit Semifuzinit Funginit (stari naziv sklerotinit ) Sekretinit Inertodetrinit Makrinit Mikrinit

FuzinitFuzinitSemifuzinitSemifuzinitFunginitFunginit ((staristarinazivnaziv sklerotinitsklerotinit ))SekretinitSekretinitInertodetrinitInertodetrinitMakrinitMakrinitMikrinitMikrinit

MINERALNE MATERIJE

K-Kaolinit; Py-pirit; Q-kvarc; Ca-Karbonati; Si-Siderit

USLOVI ZA OBRAZOVANJE UGLJEVA

Za obrazovanje ugljonosnih serija tokom geoloke istorije bilo je potrebno je da se ostvare povoljni uslovi, a koji

prvenstveno obuhvataju:

Evolutivni razvoj biljaka (FLORA)

Adekvatne KLIMATSKE prilike

Povoljni GEOMORFOLOKI USLOVI (uzodgovarajui geotektonski reim)

FLORA Postepena migracija biljnog sveta iz priobalsko-morskih

prostora u kopnene delove sa sloenim klimatskim i geomorfolokim uslovima uticala je na prostornu i vremensku razmetenost ugljenih basena. Zimerman(1930) je geoloku prolost zemlje prema tipu flore podelio na 6 era, pri emu je za svaku karakteristina tipina flora:

1. FIKOMIKROFITNA2. PSILOFITNA

3. ANTRAKOFITNA4. PALEOMEZOFITNA

5. MEZOFITNA6. KENOTIPNA

Fikomikrofitna flora je karakteristina za period do gornjeg silura (do pre 422 Mabp). ine je konaste i listaste alge. Od ostataka ovih algi nastala su velika leita uljnih ejlova (kukerzita) u podruju Pribaltika.

Psilofitna flora karakteristina je za period od gornjeg silura do srednjeg devona (422-397.5 Mabp). ine je prve kopnene biljke sline mahovinama i papratima. Od ovih biljaka nastao je ugalj u Kuznjetskom kasenu (Rusija).

Antrakofitna flora obeleava vreme od srednjeg devona do gornjeg perma (397.5-260.4 Mabp), sa maksimalnim razviem u karbonu (359-299 Mabp). ine je lepidofite (lepidodendron i sigilarija), kalamite, anularije i paprati. Malo su zastupljeni predstavnici golosemenica (Cordaitales,Cycadofilices).Od Antrakofitne flore nastala su najvea i najznaajnija leita uglja u svetu (Engleska, Francuska, Belgija, Poljska, Rusija, Afrika). Kod nas su konstatovane samo pojave bez veeg ekonomskog znaaja.

Paleomezofitna flora karakteristina je za gornji perm (260-251 Mabp). Nije dala znaajnija leita uglja.

Mezofitna flora karakteristina je za period od donjeg trijasa do donje krede (251-145.5 Mabp), sa maksimumom u donjoj juri (lijasu). Najei predstavnici su golosemenice (Cucadophita, Gingophita), neki etinari (Auricaria, Volyia, Sequoia, Tuia i dr.). Od mezofitne flore nastali su ugljevi u velikim basenima Sibira, Kine, SAD i Kanade. U Srbiji poznato je nekoliko basena lijaske starosti (Dobra na Dunavu, Jerma, Miro, Vrka uka).

Kenotipna flora karakteristina je za period od donje krede do danas (145 - 0 Mabp). U gornjoj kredi i eocenu sadrala je i neke primitivne kolektivne zimzelene tipove. Flora eocenske starosti (55.8-33.9 Mabp) u Evropi slina je dananjoj tropskoj zimzelenoj flori Indonezije (Ficus, Quercus, Laurus, Cinnamomum, Sequoia i dr.). Oligocenska flora (33.9-23.03 Mabp) Evrope bila je u poetku slina eocenskoj, ali zadobija karakteristike flore koja je danas karakteristina za SAD, Kinu, Japan (etinari Sequoia, Ginko, Taxodium, Pinus, Abies) i medeteransku floru (Laurus, Acer, Quercus, Sabal).

Flora u miocenu bila je slina dananjoj u zonama tople i umerene klime Japana, istonih oblasti SAD-a, jugozapadne Kine. Naroito je bio rasprostranjen barutinski kiparis (Taxodium districhum), mamutovo drvo (Sequoia Langsdorfii), kao i Nyssa, Polypodiace i dr.Od mediteranskih formi zastupljeni su Laurus, Cinnamomum, Magnolia, Castanes, kao i palme (Sabal)koje su imale veliko rasprostranjenje u Nemakoj.

Pliocenska flora Evrope bila je slina miocenskoj sa predstavnicima Taxodium, Sequoia, Quercus, Acer, Juglans.

KLIMA

Jedan od vrlo vanih uslova za obrazovanje ugljonosnih serija.

Akumuliranju biljnog materijala pogoduje vlana i toplaklima koja dovodi do obrazovanja povoljnih vodenihsredina.

Predeli sa aridnom, kao i hladnom i polarnom klimom nisu pogodni za obrazovanje ugljeva.

Intenzitet prirasta biljne mase, kao i mogunost pretvaranja te mase u treset zavise od temperature i vlanosti vazduha.

Vie temperature pogoduju rastu biljaka, ali i razvoju organizama koji razlau organsku materiju.

U hladnijim oblastima organska materija se deponuje na veem prostoru, jer je usporeno njeno razlaganje.

Vlanost vazduha je bitna za rast biljaka, formiranje i odravanje novoa vode pogodnog za akumulaciju biljnog materijala i pretvaranje u treset. Najpovoljnije su humidne oblasti u kojima je koliina vodenog taloga vea od koliine vode koja ispari. U ovakvim oblastima najpogodnije su movare u zaravnjenim predelima.

U uslovima manje vlane klime movare su ree i povezane sa veim vodenim tokovima ili jezerima iji nivo osciluje.

GLOBALNI KLIMATSKI USLOVI U GEOLOKOJ PROLOSTI

U geolokoj prolosti bilo je nekoliko perioda koji su pogodovali razvoju biljnog sveta koji je dao materijal za stvaranje ugljeva.

U tim periodima klima je bila topla i vlana sa poveanim sadrajem CO2 u vazduhu. Izmeu ovih perioda konstatovani su periodi zahlaenja. Ove promene povezane su sa promenama na Suncu, udaljenosti Zemlje od Sunca, udara meteorita, vulkanskim erupcijama, veim tektonskim kretanjima i dr.

Klimatske promene uslovile su promene u grai biljaka (list, stablo, koreni sistem i dr.)

Karbon-perm; donja jura (lijas); gornja kreda; tercijar

GEOMORFOLOKI USLOVI

Generalno posmatrano ugljevi mogu da budu formirani na platformama i geosinklinalnim oblastima. Takoe ugalj moe nastati u jezerskim i paralskim uslovima.

Tokom geoloke istorije ugljonosne formacije formirane su u obastima:a. Kontinentalnih nizija (ravnica),b. Kontinentalnih predplaninskih nizija (ravnica),c. Kontinentalnih meuvenanih i predplaninskih

nizija,d. Priobalskih-aluvijalnih nizija (ravnica),e. Priobalskih predplaninskih nizija,f. Priobalskih meuvenanih i predplaninskih nizija.

U uslovima priobalsko-aluvijalnih nizija obrazovani su ugljevi Donskog (Rusija) i Rurskog (Nemaka) basena; U uslovima kontinentalnih meuvenanih ili predplaninskih nizija formirane su ugljonosne formacije Kosovskog, Senjsko-Resavskog i dr. basena.

Prema Diessel-u (1992) ugljonosne formacije formirane su u sledeim obastima:1. Predplaninskih nizija, 2. Renim dolinama i gornjoj deltnoj ravnici,3. Donjoj deltnoj ravnici,4. Barijernim delovima sa peanim plaama i5. Estuarima.

GEOTEKTONSKI REIM

Do obrazovanja treseta, a kasnije i slojeva uglja, dolazi u uslovima blagog tonjenja tresetne movare.

Debeli slojevi uglja nastaju kada je brzina tonjenja tresetne movare sinhrona sa brzinom deponovanja organske materije.

Tanji slojevi nastaju kada tresetna movara sporije ili bre tone.

BITNI ASPEKTI, PROCESI I KARAKTERISTIKE U GENEZI UGLJEVA

Razliite fitoasocijacije sa celokupnim zbivanjem i sedimentacijom

Preobraaj biljne materije (biohemijski i geohemijski) Razliiti litotipovi ugljeva Razliit maceralni sastav Razliit mikrolitotipni sastav

Skup svih inilaca ukazuje na razliite fitofacije

FITOASOCIJACIJE

Zavise od flore, klime i geomorfologije regiona sageotektonskim reimom.

Flora se menjala kroz geoloku istoriju. Najznaajnije periode za stvaranje ugljeva su karbon-perm, lijas (donja jura), kreda (znatno manje) i tercijar.

Klima topla i vlana. Intenzitet prirasta biljne mase, kao i mogunost pretvaranja te mase u treset zavise od temperature i vlanosti vazduha

Razliite fitofacije stvaraju se u razliitim delovima tresetne movare

AUTOHTONO I ALOHTONO NAGOMILAVANJE BILJNIH OSTATAKA U MOVARAMA

AUTOHTONIJA oznaava nagomilavanje biljnih ostataka na mestu na kome su biljke i rasle.EUAUTOHTONIJA odnosi se na biljne ostatke koji se nalaze sa samom mestu svog rasta (koren, panj, stablo).HIPAUTOHTONIJA - odnosi se na biljne ostatke koji nisu na samom mestu njihovog nekadanjeg rasta. Najvei deo biljnog materijala u ugljevima je hipautohton

ALOHTONIJA oznaava nagomilavanje biljnih ostataka u oblastima udaljenoj od mesta nekadanjeg rasta.

PROCESI BIOHEMIJSKE I GEOHEMIJSKE TRANSFORMACIJE U GENEZI UGLJA

- KARBONIFIKACIJA - Karbonifikacija je skup veoma sloenih procesa koji

uestvuju u transformaciji organske materije od ishodine biljne materije, preko stadijuma treseta do antracita.

Razlikuju se dve glavne faze karbonifikacije: - BIOHEMIJSKA (dijageneza) i- GEOHEMIJSKA (katageneza i metamorfizam).

Nagomilavanje organske materije koja se vri u tresetnim movarama. Razlaganje biljnog materijala ispod povrine vode.

Zatvaranje tresetne movare i deponovanje neorganskog materijala novi procesi razlaganja, koji e omoguiti da od tresetnog materijala tokom vremena postanu humusni ugljevi.

Stvaranje treseta - glavna masa biljnog materijala pretvara se u treset.

Humifikacija Gelifikacija

- Biohemijska- Geohemijska

Biljna materijaHumifikacija

TresetBiohemijska gelifikacija

Mrki ugaljGeohemijska gelifikacija

Kameni ugalj

Antracit

HUMIFIKACIJA

Sloeni proces hemijske transformacije biopolimera koji vodi ka stvaranju humusa (trulei).

Odigrava se u vlanoj/vodenoj sredini uz delimino prisustvo O2. Sam proces truljenja (vrenja) tj. hemijske oksidacije vodi ka unitavanju elijske strukture biljaka (posebno razlaganju celuloze i lignina) i stvaranju humusnih jedinjenja (humusne kiseline) odnosno humata. Obrazovanje huminita-vitrinita.

Izumrle biljke podvrgnute su intenzivnom razlaganju, u poetku, aerobnih mikroorganizama, a sa poveanjem dubine, razlaganju anaerobnih mikroorganizama.

HEMIJSKI ASPEKT:

CELULOZA + LIGNIN

HUMUSNA JEDINJENJA(humusne i fulvo kiseline)

HUMATI

Mikroskopski aspekti: porast %Rr; smanjenje fluorescencije, gubitak anizotropije celuloze

HUMIFIKACIJA DRVENASTIH DELOVA BILJAKA

U redukcionim uslovima obuhvata procese:

fermentacije (ugljenih hidrata, tj. celuloze),

saponifikacije (lipida, tj. masti) i

amonifikacije (proteina, tj. belanevina).

GELIFIKACIJA U tresetitu, ispod nivoa vode i bez prisustva O2, u toku

humifikacije odvija se paralelno i sloeni fiziko-hemijski proces oznaen kao gelifikacija. To je peptizacija (ponovno prevodjenje koagulisanog koloida u rastvor) i stvaranje gelaod huminskih supstanci koje prolaze stadijum omekavanja (koloidna humusna materija pihtijaste konzistencije).

Razlikuje se biohemijska gelifikacija koja se odvija lokalno -u ranim stadijumima tj. dijagenezi (treset i meki mrki ugalj) i koja zavisi od facije, prisustva katjona Na i Ca i vrste biljnogmaterijala, kao i geohemijska gelifikacija koja je posledica geotermike karbonifikacije tokom koje ugalj poprima karakteristinu crnu boju i sjajnost kamenih ugljeva (katageneza i metamorfizam).

FAKTORI KARBONIFIKACIJE1. Temperatura,2. Vreme (geoloko),3. Pritisak.

TEMPERATURA Porast ranga uglja sa dubinom je u

literaturi poznato, kao Hiltovo pravilo koje glasi: Stepen karbonifikacije uglja raste proporcionalno sa stratigrafskom dubinom sloja.

Javlja se kao posledica porasta temperature sa dubinom (geotermalni gradijent).

U pojedinim sluajevima visoke temperature imaju samo neznatan uticaj na proces karbonifikacije, dok u drugim moe izazvati velike promene, a zavisi od duine delovanja poviene temperature.

Nosioci poviene temperature su:- Magmatske intruzije,- ini i efuzivni magmatizam,- Hidrotermalni procesi.

VREME Ima znatno manju

ulogu u odnosu na temperaturu kod procesa karbonifikacije

Bez porasta temperature i/ili pritiska, vreme ima vrlo malu ulogu u procesu karbonifikacije

PRITISAK Igra vanu ulogu kod hemijskih i strukturnih pomena treseta i ugljeva. Pritisci izazivaju trenje estica, koje izaziva poveanje temperature koja

izaziva hemijske promene. Mogu biti dvojaki: Boni (kao posledica ubiranja) i

Vertikalni (kao posledica optereenja sedimentima). Boni su znaajniji, dok su vertikalni vie povezani sa temperaturom i

vremenom.

UGLJONOSNA SERIJA I UGLJENI SLOJ

UGLJONOSNA SERIJA predstavlja asocijaciju slojeva uglja i razliitih prateih sedimenata. esto se oznaavaju i samo kao ugljonosni sedimenti. U osnovi se razlikuju limnike i paralskeugljonosne serije.

Limnike ugljonosne serije (limne gr. jezero, barutina) nastaju u kontinentalnim sredinama (jezerskim i jezersko-movarnim), pa su osim slojeva uglja zastupljeni i jezerski, reni i drugi kopneni sedimenti u kojima se po pravilu sreu ostaci slatkovodne faune i flore, kao i ostaci kopnene flore.

Obino ih karakterie: manji broj slojeva uglja, vee i srazmerno postojane debljine.

Paralske ugljonosne serije (paralios gr. primorski) nastaju u primorskim regionima, u prelaznim sredinama sedimentacije (paralske movare, litoral, delte, obodne lagune, estuari). Osim slojeva uglja javljaju i morski sedimenti u kojima se po pravilu sreu brojni ostaci morske faune i flore, pored ostataka kopnene flore koja preteno ini ugljeni sloj ili se javlja u neposrednoj povlati ugljenog sloja.

Po pravilu se javlja vei broj slojeva uglja nepostojane debljine, sa estim bonim izmenama.

SLOJ

Odlika svih sedimentnih stena

UGLJENI SLOJ jeakumulacija uglja ograniena dvema manje-vie paralelnim povrinama ka povlati i podini ugljenog sloja.

Ove granice su otre, mada to mogu biti i postepeni prelazi preko ugljevitih glina.

Strukturni elementi sloja su:- Povlata (krovina) i- Podina

Povlata (krovina)

Povlata (krovina)

Podina

Podina

Razlikuju se slojevi uglja:- Proste i- Sloene grae

u zavisnosti od toga da li su se menjali uslovi taloenja organske materije, odnosno da li se u njemu nalazi jedan ili vie proslojaka.

Proslojak uglja je deo ugljenog sloja koji je ogranien sa dva proslojka drugih sedimenta, ili jednim proslojkom i podinom ili povlatom.

Proslojak uglja pripada osnovnom delu ugljenog sloja samo ako je debljina neorganskog proslojka koji ga izdvaja manja od proslojka uglja. U protivnom re je o zasebnom ugljenom sloju.

Prosti ugljeni slojevi mogu prelaziti u sloene, a od njih pri daljem poveanju ukupne debljine sedimenata mogu nastati zasebni ugljeni slojevi.

DEBLJINA UGLJENOG SLOJA Predstavlja normalno rastojanje

izmeu krovine i podine sloja. Zbog padnog ugla slojeva i/ili

nepravilne erozije, na izdancima uglja i u buotinama se esto dobija pogrena predstava o pravoj debljini ugljenog sloja, tj. njegova prividna debljina.

Prava debljina ugljenog sloja dizraunava se iz prividne dpomou sledee formule:

d = d cos pri emu je padni ugao sloja

uglja.

Slojevi kamenog uglja se prema debljini dele na:tanke slojeve (do 1,3 m), slojeve srednje debljine (1,3 3,5 m) i debele slojeve (preko 3,5 m).

Mrki ugljevi, naroito ligniti, su znatno deblji.

Ukolpci u ugljenom sloju mogu biti: obluci i ljunak (uneeni u movaru povremenim bujinim potocima ili erozijom oboda depresije), krupne (i preko 1 m) sferne konkrecije nastale koagulacijom kalcijumskih i magnezijumskih soli u paralskim basenima (krenjake, dolomitske, silikatne i dr.), mineralni uklopci (markasit karakteristina bubreasta nagomilanja po pravilu u kredno-tercijarnim mrkim ugljevima, pirit ilice, prevlake, halkopirit, galenit, sfalerit, kvarc zrna i ice, kao i pukotinski uklopci kalcita, aragonita, gipsa, kaolinitai dr.) i otporniji ostaci ivotinja(obino zubi kopnenih sisara, ljuture pueva i koljki) i biljaka(silifikovano drvo i sitne estice biljne smole tj. ilibara).

Podina ugljenog sloja je sedimentni sloj koji lei neposredno ispod ugljenog sloja. Obino ga ine ejlovi (ugljevite listaste gline) a ree peskovi i peari. U podini se , naroito u karbonskim leitima Evrope i Amerike, nalaze mnogobrojni ostaci korenja Lepidodendrona i Sigillaria.

Povlata ugljenog sloja ili kako se jo naziva krovina je sloj koji lei neposredno nad ugljenim slojem. Po litolokom sastavu, to su takoe najee ejlovi ili peskovi i peari. U njima se po pravilu nalaze u masi otisci lia raznih biljaka. Kod nas se skoro u svim leitima uglja karbonske, lijaske i naroito tercijarne starosti javljaju u velikom broju. Ponekad se u povlati javlja jasno izraena kosa slojevitost neposredno iznad uglja koja moe da remeti normalnu debljinu ugljenog sloja. U povlati se esto javljaju, pojedinano ili u grupama, silifikovana ili karbonificirana, vertikalno sojea stabla drvea, a ovakvi horizonti su dokaz autohtonosti ugljenog sloja.

Promene debljine ugljenog sloja

Postojanost debljine ugljenog sloja je znaajan faktor kako zbog eksploatacije, tako i zbog ujednaenosti kvaliteta uglja. Promene oblika i debljine ugljenog sloja zavise od singenetskih i epigenetskih uzroka. Singenetske promene potiu od neravnomernog nagomilavanja matinog materijala, a epigenetske predstavljaju naknadnu preraspodelu ugljene supstance u sloju.

Singenetske promene debljine odreene su strukturom ugljonosnih basena (depresija), paleoreljefom, tektonskim kolebanjima (dovodi do raslojavanja, isklinjavanja), singenetskim odronjavanjima i erozijom (bujini tokovi u protonim movarama manje redukcije usled umetanja soiva klastita i sl., ili usled morskih transgresija kod paralskih basena velike redukcije debljine).

Debljina ugljenih slojeva u velikoj meri zavisi od stabilnosti bokova depresija. Blago nagnute morske obale obezbeuju ravnomernu debljinu ugljenih slojeva. U tektonskim depresijama (rovovskim ili uz rasede) ugljeni slojevi se obino raslojavaju prema glavnom rasedu. U erozionim, meuvenanim i predgornim depresijama, naslage uglja se raslojavaju prema strani na kojoj se izdiu planine. U karstnim depresijijama ugljeni sloj po pravilu ima soivast oblik.

Paleoreljef je posebno znaajan za debjlinu leita uglja. U niimdelovima paleofeljefa debljina sloja je najvea, dok u zonama

uzvienja moe znaajno da opada.

Epigenetske promene debljine mogu biti izazvane tektonskim poremeajima, razliitim atektonskim razaranjem, kao i oksidacijom (vetrenjem se debljina redukuje 8-10 puta) ili endogenim poarima (usled magmatske aktivnosti).

Najee tektonsko razaranje je izazvano rasedanjem. Sloj moe biti srezan ili naprotiv uvean pod pritiskom nastalim usled reversnog rasedanja ili navlaenja. Ugalj u takvim sluajevima moe biti milonitiziran i pomean sa sedimentima iz podine i povlate. Pod pritiscima u zonama rasedanja mogu se formirati i soivasta zadebljanja i sl.

U zonama ubiranja (bilo kompresionog ili dijapirskog) takoe dolazi do meuslojnih poremeaja koji dovode do promene debljine jer ugljena supstanca ima sposobnost da se iz zona veeg pritiska premeta u zone manjeg pritiska. Pritom po pravilu dolazi do drobljenja uglja i stvaranja sferine, cilindrine i konusne cepljivosti uglja, arnira i dr.

Atektonska epigenetska razaranja su u vezi sa naknadnim razvojem i degradacionim dejstvom renog sistema, bujinih tokova i morskih transgresija

Documents

Geologija Fosilnih Goriva-DeO2