Petrographic composition and forms of bituminous coal lithotypes in the Upper Carboniferous Formations of the Upper Silesian Coal Basin
J. Misiak 1  
 
More details
Hide details
1
Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geologii Złożowej i Górniczej, Kraków
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2017;33(3):109–120
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Bituminous coal samples were collected from mine excavations of six mines in the Upper Silesian Coal Basin. In the mentioned mining excavations, the stratighaphic sections, in the form of spot samples, were measured. Based on the macroscopic and microscopic observation, an attempt was made to determine the different lithotypes of coal. Vitrain coal is made of tellinite and collotelinite; the thickness of the layers varies from very thin, thin, medium, to coarse. Durain, which is dominated by macerals from the vitrinite group, is characterized by a darker, almost black color, genetically linked to heavily flooded peat areas, where the deposited phytogenic material is subjected to humification and gelification processes. A brighter durain, with a dark gray color, is dominated by macerals from the inertinite group that originated in the shallower areas of peat bogs where the water level was periodically lowered, which has led to the oxidation of the material deposited in the peat bog. Fusain is another coal component or constituent; it is produced as a result of peat bog fires. It is a charred (not burned) material deposited in the form of layers, lenses, usually with a thickness of up to several millimeters (or, less commonly, several centimeters), or dispersed in the form of shreds in the durain. The petrographic composition is dominated by fusinite and inertodetrinite. Fusain occurs in two varieties: soft (empty cellular spaces) and hard, usually mineralized with carbonates (siderite) or sulphides (pyrite, marcasite). The structure of bituminous coal is, due to its origin, most often laminated and consists of alternating dull and bright layers. Occasionally, such layering can be observed in bright coal, which is the result of layering of large parts of gelified plant materials. When it comes to larger sections of dull coal (without bright coal) in the profile, a solid structure can be observed. Some of the sections in the coal seam profiles show a distorted structure; warped, sometimes shredded layers of vitrain in durain, often containing lenses or shreds of fusain, can be observed.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Skład petrograficzny i formy litotypów węgla kamiennego w utworach karbonu górnego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
węgiel kamienny, litotyp węgla, skład petrograficzny
Pokłady węgla kamiennego zostały opróbowane w wyrobiskach sześciu kopalń na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W wyrobiskach górniczych pobrano profile pokładów w formie próbek kawałkowych. Na podstawie obserwacji makroskopowych i mikroskopowych podjęto próbę zróżnicowania w obrębie litotypów węgla. Witryn zbudowany jest z telinitu i kolotelinitu, ze względu na grubość warstewek można go zróżnicować na bardzo cienko, cienko, średnio i grubo warstwowany. Duryny, w składzie których dominują macerały z grupy witrynitu, charakteryzują się ciemniejszą, niemal czarną barwą; genetycznie związane są ze strefami torfowiska silnie podtopionego, gdzie deponowany materiał fitogeniczny objęty był procesami humifikacji i żelifikacji. Duryny jaśniejsze o barwie ciemnoszarej, w składzie których dominują macerały z grupy inertynitu, to materiał który pierwotnie powstawał w płytszych strefach torfowiska, gdzie okresowo poziom wody obniżał się i wówczas zdeponowany w torfowisku materiał ulegał utlenianiu. Fuzyn to składnik węgla, który jest efektem pożarów obejmujących torfowisko. Jest to materiał zwęglony (nie w pełni spalony) nagromadzony w formie warstewek, soczewek o grubości najczęściej dochodzącej do kilku milimetrów, rzadziej kilku centymetrów, lub rozproszony w postaci strzępów w durynie. W składzie petrograficznym fuzynu dominuje fuzynit oraz inertodetrynit. Fuzyn występuje w dwóch odmianach, miękkiej w przypadku gdy przestrzenie komórkowe są puste i twardej – zmineralizowanej najczęściej węglanami (syderytem) lub siarczkami (pirytem, markasytem). Struktura węgla kamiennego w związku z jego genezą jest najczęściej równolegle warstwowana i wynika z naprzemianlegle ułożonych warstewek matowych i błyszczących. Zdarza się, że takie warstwowanie występuje w obrębie węgla błyszczącego, co jest efektem ułożenia na sobie zżelifikowanych dużych fragmentów roślinnych. W przypadku występowania w profilu dłuższych odcinków węgla matowego bez błyszczącego obserwowana jest struktura masywna. Niektóre odcinki profili pokładów węgla wykazują się strukturą zaburzoną, obserwujemy wówczas powyginane, niekiedy porozrywane, warstewki witrynu w durynie, w którym często występują również soczewki lub strzępy fuzynu.
 
REFERENCES (19)
1.
Dembowski, Z. 1972. Krakowska seria piaskowcowa Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Prace Instytutu Geologicznego 61, s. 509–534.
 
2.
Diessel, C .F.K. 1965. An appraisal of coal facies based upon maceral characteristicks. Symp. proc., Geol. Soc. Australia Inc., Coal Group. 4, s. 474–483.
 
3.
Diessel, C .F.K. 1992. Coal-Bearing Depossitional Systems. Berlin, Springer-Verlag, 721 s.
 
4.
Dubiński, J. i Koteras, A. 2014. Obecny stan i kierunki rozwoju technologii podziemnego zgazowania węgla w świecie. Przegląd Górniczy 11(70), s. 5–12.
 
5.
Gabzdyl, W. 1970. Pokład 510 w obszarze górniczym kopalni Kazimierz-Juliusz na tle rozwoju sedymentacji i litologii warstw siodłowych, jego budowa liotologiczna i petrograficzna oraz niektóre własności fizyko-chemiczne. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 294, Górnictwo 45, Gliwice, 69 s.
 
6.
ICCP 1998. The new vitrinite classification (ICCP System 1994): Fuel 77, s. 349–358.
 
7.
ICCP 2001. The new inertinite classification (ICCP System 1994): Fuel 80, s. 459–471.
 
8.
Jureczka i in. 1995 – Jureczka, J., Aust, J., Buła, Z., Dopita, M., Zdanowski, A. 1995. Mapa Geologiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (odkryta po karbon), skala 1:200000. Warszawa: PIG.
 
9.
Kruszewska, K. i Dybowa-Jachowicz, S . 1997. Zarys petrologii węgla. Skrypty Uniwersytetu Śląskiego 525. Katowice, 194 s.
 
10.
Lipiarski, I . 1975. Projekt klasyfikacji litologicznych składników humusowego węgla kamiennego dla potrzeb praktycznej geologii złożowej. Zesz. Nauk. AGH 524, Geologia 24, s. 13–20.
 
11.
PN-ISO 7404-3:2001 Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu – Metoda oznaczania składu grup macerałów.
 
12.
PN-ISO 7404-2:2005 Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu – Część 2: Metoda przygotowania próbek węgla.
 
13.
Smith, A.H.V. 1962. The palaeoecology of Carboniferous peats based on the miospores and petrography of bituminous coals. Proc. Yorkshire Geol. Soc. 33, s. 423–474.
 
14.
Smith, A.H.V. 1968. Seam profiles and seam characters [W:] Murchison, D.G. i Westoll, T.S. red. Coal and Coal-bearing Strata. Oliver Bovd. Edinburg, s. 31–40.
 
15.
Stach i in. 1982 – Stach, E ., Mackowsky, M.Th., Teichmüller, M., Taylor, G.H., Chandra, D., Teichmüller, R. 1982. Stach’s Textbook of Coal Petrology. GebrüderBorntraeger, Stuttgart, 428 s.
 
16.
Taylor i in. 1989 – Taylor, G.H., Teichmüller, M., Davis, A., Diessel, C .F.K., Littke, R. i Robert, P. 1998. Organic Petrology. Bornträger, Berlin, Stuttgart.
 
17.
Teichmüller, M. 1982. Origin of the petrographic constituents of coal [W:] Stach, E . i Mackowsky, M.Th. red. Taxtbookof coal petrology. 3-rd ed. Borntrager. Stuttgart, s. 219–294.
 
18.
Teichmüller, M. 1989. The genesis of coal from the viewpoint of coal petrology [W:] Lyons, P.C. i Alpern, B. red. Peat and Coal: origin, facies, and depositional models. International Journal of Coal Geology 12, s. 1–87.
 
19.
Zdanowski, A. i Żakowa, H. 1995. The Carboniferous system in Poland. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego 148, s. 1–215.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953