Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Krążenie płynów w skałach okruchowych : studium przypadku piaskowców krośnieńskich z rejonu Bereżek (Bieszczady Wysokie)

Solecki Marek L., Waliczek Marta M.

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

227--230

EN

In this study, microscopic analysis was applied to investigate fluid flow in the Oligocene shale and sandstone samples from the Krosno Beds (Silesian Nappe, Outer Carpathians) in the Bere¿ki outcrop. Analysis of calcite generation in veins and reflectance of organic matter measurements were done. Three generations of calcite were observed, indicating three stages of fluid migration along the veins in sandstones. Moreover, oil droplets and solid bitumen migration were seen during microscopic analyses. Thermal maturity based on vitrinite reflectance measurements indicates mature organic matter to hydrocarbon generation.

2

Charakterystyka rozproszonej materii organicznej warstw inoceramowych jednostki dukielskiej

Ziemianin Konrad, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 3

147--156

PL

Scharakteryzowano skład i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w warstwach inoceramowych jednostki dukielskiej na obszarze polskiego fragmentu Karpat zewnętrznych. Podstawą dokonanej charakterystyki były wyniki obserwacji mikroskopowych w świetle odbitym, połączonych z analizą refleksyjności witrynitu. Uzupełniająco na wybranych próbkach przeprowadzono pirolizę RockEval. Prace terenowe objęły 23 odsłonięcia, z których pobrano i przebadano w sumie 85 próbek, reprezentujących warstwy ciśniańskie, łupkowskie oraz – odsłaniające się w zachodniej części obszaru badań – warstwy inoceramowe (nierozdzielone). Skład macerałowy przebadanych próbek jest stosunkowo monotonny. W analizowanych skałach dominuje materiał witrynitowo-inertynitowy, zwykle z niewielkim dodatkiem macerałów grupy liptynitu. Macerały grupy witrynitu reprezentowane są przez większe, przeważnie wydłużone fragmenty kolotelinitu oraz drobne fragmenty witrodetrynitu. Ich łączny udział sięga maksymalnie 14% obj., przy czym zwykle nie przekracza 1% obj. Obserwowane macerały grupy inertynitu to w głównej mierze ostrokrawędziste fragmenty semifuzynitu i fuzynitu oraz drobny inertodetrynit, których udział najczęściej nie przekracza 2% obj. Macerały grupy liptynitu są najmniej licznie reprezentowaną grupą. Obserwuje się głównie alginit (lamalginit) oraz rzadziej sporynit, kutynit i liptodetrynit. Udział materii organicznej (wyznaczony na podstawie parametru TOC) mieści się w zakresie od 0,3% do 5,6%, przy czym w przypadku ¾ próbek nie przekracza 2%. Jest to materia organiczna reprezentująca III i IV typ kerogenu. Dojrzałość materii organicznej określono na podstawie pomiarów refleksyjności witrynitu (Ro) oraz za pomocą parametru Tmax. Oba parametry wskazały na stopień przeobrażenia termicznego badanych utworów na poziomie okna ropnego – od jego wczesnej fazy, poprzez fazę główną, aż do fazy późnej. Obserwuje się regionalny trend zmienności opisywanych parametrów Ro i Tmax, wskazujący na wyższą dojrzałość utworów w części wschodniej badanego obszaru. Przebadane próbki charakteryzują się najczęściej niskim potencjałem generacyjnym i nie są dobrymi skałami macierzystymi.

EN

The composition and maturity of the dispersed organic matter within the Inoceramian Beds of the Dukla Unit in the Polish part of the Outer Carpathians were characterized. The characteristics were based on the results of microscopic observations in reflected light, combined with the vitrinite reflectance measurements. In addition, Rock-Eval pyrolysis was performed for selected samples. The field work covered 23 outcrops, from which a total of 85 samples, representing Cisna Beds, Łupków Beds and undivided Inoceramian Beds were collected and analyzed. Maceral composition of the investigated samples is relatively monotonous. The analyzed rocks are dominated by vitrinite-inertinite material, usually with a small addition of the liptinite group macerals. Macerals of the vitrinite group are represented by larger, mostly elongated fragments of collotelinite and small fragments of vitrodetrinite. Their content reaches a maximum of 14 vol. %, but usually does not exceed 1 vol. %. Macerals of the inertinite group are mainly sharp-edged fragments of semifusinite and fusinite as well as fine inertodetrinite. Their content usually does not exceed 2 vol. %. Liptinite group macerals are the least represented group. Mainly alginite (lamalginite) and less frequently sporanite, cutinite and liptodetrinite are observed. The content of organic matter (determined on the basis of the TOC parameter) ranges from 0.3 to 5.6%, and in the case of ¾ of the samples it does not exceed 2%. Organic matter represents types III and IV of kerogen. The maturity of organic matter was determined based on the measurements of vitrinite reflectance (Ro) and the Tmax parameter. Both parameters indicated the degree of thermal transformation of the organic matter at the level of the oil window – from its early to late phase. A regional trend of variability of the described Ro and Tmax parameters is observed, indicating a higher maturity in the eastern part of the study area. The investigated samples have usually low generation potential and can be considered as poor source rocks.

3

Coalification degree of the No. 116/2 seam in the Janina coal mine (Upper Silesian Coal Basin) based on vitrinite reflectance

Misiak Jacek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

123--140

EN

The subject of the study was the No. 116/2 coal seam belonging to the Cracow Sandstone Series of the Upper Silesian Coal Basin. Reflectograms of the samples taking into account all the vitrinite group macerals present in the coal were recorded for ΔRo close to the standard deviation and in the standard range. A careful analysis of vitrinite reflectograms reveals the presence of three or four clearly distinguished peaks. When assessing the rank of coal, only the main maximum, peak No. 4, was considered to be significant. Measurements of the average reflectance of collotelinite were made only on the vitrinite surfaces with a thickness of more than 1 mm. Only two maxima were revealed on detailed reflectograms. These maxima correlate with the peaks marked as No. 3 and 4 in the sample reflectograms taking into account all the vitrinite group macerals. The Cdaf content in the tested coal from the Janina coal mine is between 75.9 and 77.5 wt%, while for vitrain, it ranges from 71.1 to 75.5 wt%. This relationship is an exponential regression with a correlation coefficient of r = 0.95h and can be approximated by a linear correlation of r = 0.94. The correlation strength between the volatile matter content and the coefficient of average reflectance in the vitrinite of the tested coal was also examined. The statistically significant correlation is strong, which is expressed by the exponential correlation coefficient “r” being close to 0.99 and its linear approximation with the correlation coefficient r = 0.98. However, no correlation was found between the measured reflectance values and the GI coefficient calculated for the examined samples.

PL

Przedmiotem badań był pokład węgla 116/2 należący do krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Reflektogramy próbek uwzględniające wszystkie występujące w węglu macerały grupy witrynitu, zarejestrowano w postaci reflektogramów przy stadium ΔRo zbliżonego do odchylenia standardowego oraz w zakresie standardowym. Reflektogramy witrynitu dokładniej rejestrowane ujawniają obecność 3 lub 4 wyraźnie wyodrębnionych pików. Znaczenie w ocenie stopnia uwęglenia badanego węgla przypisano wyłącznie głównemu maksimum – pik nr 4. Wykonano także pomiary średniej refleksyjności kolotelinitu wyłącznie na powierzchniach warstewek witrynu o grubości większej od 1 mm. Na szczegółowych reflektogramach ujawniły się jedynie 2 maksima. Maksima te korelują z pikami oznaczonymi jako nr 3 i 4 w reflektogramach próbek uwzględniający wszystkie macerały grupy witrynitu. Zawartość pierwiastka Cdaf w badanym węglu z KWK Janina zmienia się w przedziale od 75,9 do 77,5 %wt, natomiast w witrynie od 71,1 do 75,5 %wt. Zależność ta ma charakter regresji o charakterze wykładniczym o współczynniku korelacji r = 0,95, która może być przybliżona korelacją liniową o r = 0,94. Zbadano również siłę korelacyjną między zawartością części lotnych a współczynnikiem średniej refleksyjności w witrynitu badanego węgla. Statystycznie istotna korelacja jest silna, co wyraża współczynnik korelacji wykładniczej „r” bliski wartości 0,99 i liniowe jej przybliżenie o wartości współczynnika korelacji r = 0,98. Nie stwierdzono natomiast korelacji pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności a współczynnikiem GI obliczonym dla badanych próbek.

4

Skład macerałowy i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w wybranych wydzieleniach litostratygraficznych jednostki dukielskiej

Ziemianin Konrad, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 2

83--96

PL

Analizy mikroskopowe materii organicznej mają kluczowe znaczenie w analizie systemów naftowych i poszukiwaniach złóż węglowodorów. Informacje o składzie macerałowym oraz stopniu zaawansowania przemian termicznych są nieodzowne w typowaniu perspektywicznych rejonów poszukiwawczych, modelowaniu procesów generacji oraz we wszelkiego typu aspektach geologicznych, w których skały macierzyste pełnią priorytetową rolę. Przeanalizowano skład macerałowy i dojrzałość rozproszonej materii organicznej w wybranych wydzieleniach litostratygraficznych jednostki dukielskiej. Materiał badawczy stanowiło 50 próbek, pobranych z 23 odsłonięć. Próbki pochodziły z warstw inoceramowych, hieroglifowych, menilitowych i krośnieńskich oraz z łupków pstrych i warstw z Majdanu. Zasadnicza część badań obejmowała obserwacje mikroskopowe w świetle odbitym i UV, a także pomiary refleksyjności witrynitu. W celu pełniejszej interpretacji, w przypadku części próbek wykonano pirolizę Rock-Eval. Skład materii organicznej pod kątem jakościowym wydaje się zbliżony – najczęściej obserwuje się zarówno macerały z grupy witrynitu, jak i liptynitu i inertynitu. Ewentualne różnice uwypuklają się w proporcjach pomiędzy udziałem macerałów z tych grup. W obrębie grupy witrynitu wyróżniono większe fragmenty kolotelinitu (>10 µm) oraz mniejsze witrodetrynitu (<10 µm). Grupa macerałów liptynitu zdominowana jest przez alginit, rzadziej natomiast obserwuje się bituminit, liptodetrynit, sporynit i kutynit. Macerały z grupy inertynitu to najczęściej pokruszone fragmenty semifuzynitu oraz fuzynitu oraz drobniejszy inertodetrynit. Dodatkowo w pojedynczych próbkach obecne są stałe bituminy, czasem mogące wykazywać zjawisko fluorescencji. Udział materii organicznej (parametr TOC) jest bardzo zróżnicowany – od <1% do 9%. Ze względu na zasobność w materię organiczną przebadane skały podzielono na skały o niskim (łupki pstre, warstwy z Majdanu, warstwy hieroglifowe), średnim (warstwy inoceramowe), wysokim (warstwy menilitowe) i zmiennym (warstwy krośnieńskie) TOC. Przebadane próbki wykazują również zróżnicowanie w proporcjach grup macerałów, charakteryzując się zarówno dominacją materiału witrynitowo-inertynitowego (warstwy inoceramowe i warstwy z Majdanu), jak też materiału witrynitowego (warstwy hieroglifowe), a także liptynitowego lub witrynitowoliptynitowego (warstwy menilitowe). Przebadana materia organiczna znajduje się na różnym stopniu przeobrażeń termicznych – od fazy niedojrzałej po późne „okno ropne”. Wydaje się, że w ujęciu regionalnym stopień dojrzałości rośnie w kierunku południowym i południowowschodnim.

EN

Microscopic investigations of organic matter play a key role in analyzing oil systems and prospecting for hydrocarbon fields. Information about its maceral composition and the degree of thermal transformations is essential in selecting prospective exploration areas, modelling generation processes and in all types of geological aspects where source rocks play a priority role. Maceral composition and maturity of dispersed organic matter in selected lithostratigraphic divisions of the Dukla Unit were analyzed. The research material consisted of 50 samples collected from 23 outcrops. The samples were collected from Inoceramian, Majdan, Hieroglyphic, Menilite and Krosno Beds, as well as from Variegated Shales. The main part of the research included microscopic observations under reflected light and UV as well as measurements of vitrinite reflectance. For a more complete interpretation, Rock-Eval pyrolysis was performed for some of the samples. In terms of quality, the composition of organic matter seems to be similar – macerals from the vitrinite, liptinite and inertinite groups are observed. Possible differences are emphasized in the proportions between the content of macerals from these groups. Within the vitrinite group, fragments of larger (> 10 µm) collotelinite and smaller (<10 µm) vitrodetrinite can be distinguished. The group of liptinite macerals is dominated by alginite, while bituminite, liptodetrinite, sporinite and cutinite are observed less frequently. Macerals from the inertinite group are most often represented by crushed fragments of semifusinite and fusinite, and finer inertodetrinite. Additionally, solid bitumens, sometimes exhibiting fluorescence, are present in individual samples. The content of organic matter (TOC parameter) is very diverse – ranging from <1% to 9%. Due to the content of organic matter, the studied rocks were divided into groups of low (Variegated Shales, Majdan Beds, Hieroglyphic Beds), medium (Inoceramian Beds), high (Menilite Beds) and variable (Krosno Beds) TOC. The investigated samples also show variability in the proportions of maceral groups. The dominance of vitrinite-inertinite (Inoceramian Beds and Majdan Beds), as well as vitrinite (Hieroglyphic Beds), liptinite and vitrinite-liptinite macerals (Menilite Beds) is observed. Investigated organic matter also varies in the degree of thermal transformations, from the immature phase to the late “oil window”. In regional scale, samples maturity appears to be increasing towards S and SE.

5

Materia organiczna rozproszona w ciemnych turbidytach górnego eocenu płaszczowiny śląskiej (Karpaty zewnętrzne, Polska)

Waliczek Marta, Waśkowska Anna, Machowski Grzegorz

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 7

458--462

EN

In this study, weapply microscopic analysis to evaluate thematurity of organic matter and characterise the macerals dispersed in the Upper Eocene shale samples from the Hieroglyphic Formation (Silesian Nappe, Outer Carpathians). The mean vitrinite reflectance values indicate the presence of organic matter immature to hydrocarbon generation (Ro≈0.43%).The main organic component dispersed in analysed samples is vitrinite, characteristic of kerogen type III.

6

Thermal history of the Carboniferous strata in the northern part of the Intra-Sudetic Basin (SW Poland): a combined Raman spectroscopy and organic petrography study

Botor Dariusz, Toboła Tomasz, Waliczek Marta

Acta Geologica Polonica

|

2020

|

Vol. 70, no. 3

363--396

EN

Raman spectroscopy and vitrinite reflectance measurements of dispersed organic matter from Carboniferous shales in boreholes in the northern part of the Intra-Sudetic Basin were used for thermal history reconstruction. Microscopic investigations have shown that the organic matter is dominated by the vitrinite maceral group. In analysed samples, organic matter shows a varied degree of thermal alteration determined by the mean random vitrinite reflectance (VRo) ranging from 0.72% to 3.80%. Mean apparent maximum vitrinite reflectance (R’max) values reached 4.98%. The full width at half maximum of D1 and G bands in Raman spectra are well-correlated with mean VRo and R’max. Thermal maturity in the boreholes shows a regular increase with depth. Geological data combined with Raman spectroscopy and mean vitrinite reflectance results indicate that the analysed Carboniferous strata reached maximum paleotemperatures from c. 110 to c. 265°C. The regional paleogeothermal gradient in the late Paleozoic was c. 80°C/km. The Variscan heating event presumably caused a major coalification process of organic matter. The Carboniferous–Permian magmatic activity must have contributed to high heat flow, adding to the effect of sedimentary burial on the thermal maturity.

7

Charakterystyka petrograficzna rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych

Ziemianin Konrad

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

204--206

EN

Dispersed organic matter from the Menilite Beds of the Skole, Silesian and Dukla units was investigated using optical microscopy and Rock-Eval pyrolysis. In the composition of organic matter fragments, macerals of vitrinite, liptinite and inertinite groups are present. Macerals of the liptinite group dominate (alginite, bituminite and liptodetrinite) whereas macerals of vitrinite (collotelinite, vitrodetrinite) and inertinite (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) groups are less common. In most outcrops examined the organic matter is immature as evidenced by vitrinite reflectance Ro <0.5% and Tmax <435°C. Only the areas of Fore-Duklazone and the Świątkowa tectonic window have a higher degree of organic matter transformation (oil window phase). Types II and III of kerogen are most common in the samples investigated.

8

Characteristics of dispersed organic matter of the Menilite Beds from the Dukla Unit based on microscopic analysis and Rock-Eval pyrolysis

Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 6

303--313

EN

Organic matter from Menilite Beds of the Dukla Unit was studied (optical microscopy, Rock-Eval pyrolysis). In its composition, macerals from vitrinite, liptinite and inertinite groups are observed. Macerals of the liptinite group are dominating (alginite, bituminite and liptodetrinite). Among all invested lithological types, mudstones have the highest average content of these macerals, while in case of marly shales, sandstones/siltstones, micrite limestones and chert the content of individual liptinite macerals is always lower than 1 vol%. The vitrinite group is represented mainly by collotelinite and vitrodetrinite and its average content in all analyzed lithologies does not exceed 1 vol%. Fragments of collotelinite show significant diversity in terms of the reflectance. Macerals of the inertinite group (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) are usually limited to single occurrences within the entire investigated sample area. In 41 out of 43 samples, the collotelinite fragments were numerous enough that it was possible to measure the reflectance. For samples in which reflectance of vitrinite fragments was measured, this parameter ranges from 0.25% to 0.56%. Rock-Eval pyrolysis results provided additional information, of which the most important were values of TOC (from 0.47% to 6.04%, average 2.61%), Tmax (417–449°C), hydrogen (95–502) and oxygen (<133) indices. In the western part of the investigated area, within the tectonic window of Świątkowa, Menilite Beds are in the phase of oil window, while in other locations organic matter is immature. Analyzed samples contain types II, II/III or III of kerogen. Type II dominates in clay shales and mudstones, while type III is most often observed in marly and carbonate shales and also in sandstones/siltstones.

PL

Przebadano fragmenty rozproszonej materii organicznej z warstw menilitowych jednostki dukielskiej (mikroskopia optyczna, piroliza Rock-Eval). W jej składzie obserwuje się macerały z grupy witrynitu, liptynitu i inertynitu, przy czym macerały z grupy liptynitu (alginit, bituminit i liptodetrynit) są dominujące. Najwyższy średni udział macerałów z grupy liptynitu w obrębie wszystkich przebadanych odmian litologicznych obserwuje się w mułowcach, podczas gdy w łupkach marglistych, piaskowcach, pyłowcach, wapieniach mikrytowych czy rogowcach zarówno alginit, jak i bituminit i liptodetrynit nie przekraczają 1% obj. Grupa macerałów witrynitu jest reprezentowana przez kolotelinit i witrodetrynit, jednak ich średni udział nigdy nie przekracza 1% obj. wszystkich składników w skale. Fragmenty kolotelinitu są zróżnicowane pod kątem refleksyjności. Macerały grupy inertynitu (fuzynit, semifuzynit, inertodetrynit) są zwykle ograniczone jedynie do pojedynczych wystąpień. W przypadku 41 z 43 próbek fragmenty kolotelinitu były na tyle liczne, że możliwy był pomiar ich refleksyjności, która mieściła się w przedziale od 0,25% do 0,56%. Wyniki analizy mikroskopowej uzupełniono o dane z pirolizy Rock-Eval. Udział materii organicznej (parametr TOC) waha się od 0,47% do 6,04% (przy średniej na poziomie 2,61%). Parametr Tmax zawiera się w przedziale od 417°C do 449°C, indeks wodorowy HI w przedziale od 95 do 502, natomiast indeks tlenowy OI nie przekracza 133. We wschodniej części przebadanego obszaru (okno tektoniczne Świątkowej) materia organiczna wkroczyła w fazę przemian termicznych odpowiadającą tzw. oknu ropnemu, natomiast na pozostałym obszarze jest niedojrzała. Przebadane próbki zawierają kerogen typu II, III, jak również ich mieszaninę. Typ II dominuje w łupkach ilastych i mułowcach, podczas gdy typ III jest najczęściej obserwowany w łupkach marglistych i węglanowych, jak również w piaskowcach i pyłowcach.

9

Characteristics of dispersed organic matter in the Menilite Beds from the Skole Unit

Ziemianin K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 9

636--646

EN

Composition and thermal maturity of organic matter components from Menilite Beds (Skole Unit) were analyzed. Samples (26) were collected from 9 outcrops within the investigated area. Samples represented several lithologies – clay and marly shales, mudstones, sandstones/siltstones, micritic limestones and cherts. Macerals of three groups (vitrinite, inertinite and liptinite) are present in the analyzed samples. Macerals of the liptinite group are the most numerous. Within this group, bituminite is most common, while alginite and liptodetrinite are less often observed. Macerals of the vitrinite (collotelinite, telinite, vitrodetrinite) and inertinite (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) groups are also present, but their content is significally lower compared to the macerals of the liptinite group. Organic matter within all the investigated area is clearly immature, which is confirmed by both vitrinite reflectance Ro and Tmax parameters. The composition of organic matter relates mostly to kerogen type II and III (and their mixture). Sev- eral relations between Rock-Eval parameters and maceral composition were identified. The obtained results were compared to data from Menilite Beds of the Silesian Unit.

PL

W artykule przeanalizowano skład i dojrzałość materii organicznej obecnej w warstwch menilitowych jednostki skolskiej. Przebadano 26 próbek pochodzących z 9 odsłonięć. Próbki reprezentowały różne odmiany litologiczne – od łupków ilastych, przez ilastowęglanowe, mułowce, piaskowce/pyłowce, po utwory węglanowe i rogowce. W próbkach obserwuje się macerały wszystkich trzech grup tj. witrynitu, inertynitu i liptynitu. Macerały grupy liptynitu zdecydowanie dominują w składzie materii organicznej. Najczęściej jest tu spotykany bituminit, a rzadziej alginit i liptodetrynit. Udział macerałów grupy witrynitu (kolotelinit, telinit, witrodetrynit) oraz inertynitu (fuzynit, semifuzynit oraz inertodetrynit) jest wyraźnie niższy. Materia organiczna jest na całym badanym obszarze niedojrzała, na co wskazują pomiary refleksyjności witrynitu oraz parametr Tmax. Skład materii organicznej odpowiada głównie II oraz III typowi kerogenu, a także ich mieszaninie. Wykazano szereg zależności pomiędzy parametrami geochemicznymi (analiza Rock-Eval), a składem i dojrzałością materii organicznej określonej przy użyciu mikroskopu optycznego. Zbadano również podobieństwa i różnice pomiędzy materią organiczną łupków menilitowych w obrębie jednostki skolskiej i śląskiej.

10

Biomarkery, Tmax oraz refleksyjność witrynitu jako wskaźniki dojrzałości termicznej materii organicznej w skałach osadowych – korelacje i zakres stosowalności

Bieleń W., Matyasik I.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 8

575--583

PL

Niniejsza praca przedstawia zależności między różnymi wskaźnikami określającymi stopień dojrzałości termicznej materii organicznej. W badaniach wykorzystano pomiar refleksyjności witrynitu (Ro), pomiar Tmax z analizy Rock-Eval, molekularne wskaźniki dojrzałości otrzymane z analizy GC-MS frakcji nasyconej i aromatycznej ekstrahowanej substancji organicznej. Wzięto pod uwagę próbki zawierające witrynit, a także takie, które w składzie (głównie próbki dolnopaleozoiczne) zawierały macerały witrynitopo- dobne lub bituminit. Wykonano analizę korelacyjną między wskaźnikami stopnia dojrzałości dla próbek fliszu karpackiego oraz próbek reprezentujących utwory syluru i ordowiku oraz kambru górnego. Wyniki tych badań przedstawiono w postaci diagramów korelacyjnych oraz tabel korelacyjnych z obliczonymi współczynnikami korelacji.

EN

This study was aimed to determine the relationship between the various thermal indices determining the degree of organic matter maturity. In the correlation studies, vitrinite reflectance Ro, Tmax parameter from Rock-Eval analysis and indicators calculated obtained from the from the GCMS analysis data of aromatic and saturated fractions were used. For these studies samples containing macerals of vitrinite as well as samples containing vitrinite-like macerals in their composition were taken into account. An analysis of the relationship between indicators of the degree of maturity for samples representing: flysch Carpathian and for Silurian, Ordovician and Cambrian rocks was done. The results of these studies are presented in the form of correlation diagrams and tables with calculated correlation coefficients.

11

Ocena jakości paliw na przykładzie węgli kamiennych i pelletów drzewnych

Jelonek I., Jelonek Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 3

69--77

PL

W artykule dokonano przeglądu i charakterystyki porównawczej węgli kamiennych oraz pelletów drzewnych. Przedstawiono przydatność badań petrograficznych i fizykochemicznych do oceny jakości węgli kamiennych i pelletów drzewnych. Ponadto celem tego badania było porównanie jakości pelletów drzewnych używanych w indywidualnych instalacjach centralnego ogrzewania oraz sprawdzenie, czy istnieją istotne różnice pomiędzy niecertyfikowanymi i certyfikowanymi pelletami drzewnymi. Badania wykazały, że nawet niewielkie różnice wartości fizykochemicznych mogą mieć wpływ na proces spalania pelletów drzewnych i potwierdzają dobrą jakość paliwa, która posiada popularny na rynku europejskim atest.

EN

In the paper the review and comparative characteristics of coal and wooden pellets. In this paper suitability of petrographic and proximate and ultimate research in hard coal and wooden pellets quality assessment is presented. Moreover the purpose of this study was to compare the quality of wooden pellets used for domestic pellet-fired boiler and to verify if there are major differences between uncertified and certified wooden pellets. The analyses revealed that even small differences in chemical and physical properties content could have an influence on the wooden pellet combustion process and confirmed good-quality of a fuel with a popular in European market certification.

12

The impact of the degree of coalification on the sorption capacity of coals from the Zofiówka Monocline

Godyń K., Dutka B.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 3

727--746

EN

The evaluation of threats connected with the presence of methane in coal seams is based on our knowledge of the total content of this gas in coal. The most important parameter determining the potential of coal seams to accumulate methane is the sorption capacity of coal a. It is heavily influenced by the degree of coalification of the coal substance, determined by the vitrinite reflectance R0 or the content of volatile matter Vdaf. The relationship between the degree of coalification and the sorption capacity in the area of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) has not been thoroughly investigated, which is due to the zonation of methane accumulation in this area and the considerable changeability of methane content in various localities of the Basin. Understanding this relationship call for in-depth investigation, especially since it depends on the analyzed reflectance range. The present work attempts to explain the reasons for which the sorption capacity changes along with the degree of coalification in the area of Jastrzębie (the Zofiówka Monocline). The relationship between parameters R0 and Vdaf was investigated. The authors also analyzed changes of the maceral composition, real density and the micropore volume. Furthermore, coalification-dependent changes in the sorption capacity of the investigated coal seams were identified. The conducted analyses have indicated a significant role of petrographic factors in relation to the accumulation properties of the seams located in the investigated area of USCB.

PL

Ocena zagrożeń związanych z obecnością metanu w pokładach węgla opiera się na wiedzy o całkowitej zawartości tego gazu w węglu. Pojemność sorpcyjna węgla a jest najistotniejszym parametrem określającym potencjał akumulacyjny pokładów. Istotny wpływ na pojemność sorpcyjną ma stopień uwęglenia substancji węglowej określany przez współczynnik refleksyjności witrynitu R0 lub zawartość części lotnych V daf. Relacja pomiędzy stopniem uwęglenia i pojemnością sorpcyjną na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego nie jest gruntownie rozpoznana, ze względu na strefowość nagromadzeń metanu na tym obszarze oraz znaczną zmienność jego zawartości w różnych rejonach Zagłębia. Relacja pomiędzy rozpatrywanymi parametrami zmienia się w zależności od analizowanego zakresu refleksyjności. Celem niniejszej pracy jest próba wyjaśnienia przyczyn zmienności pojemności sorpcyjnej z uwęgleniem na przykładzie węgli z rejonu Jastrzębia (Monoklina Zofiówki). Prześledzono relację parametru R0 w stosunku do V daf. Przeanalizowano zmiany takich parametrów węgla jak skład macerałowy, gęstość rzeczywista oraz objętość mikroporów ze wzrostem stopnia uwęglenia pokładów. Określono zmiany zdolności sorpcyjnej badanych pokładów z uwęgleniem. W rezultacie przeprowadzonych analiz wskazano na znaczącą rolę czynników petrograficznych w odniesieniu do właściwości akumulacyjnych pokładów badanego rejonu GZW.

13

Wpływ parametrów petrograficznych węgli kamiennych na jakość koksu metalurgicznego

Jelonek I., Jelonek Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 100

49--65

PL

Badania związane z jakością węgli kamiennych koncentrują się w głównej mierze na analizie fizyko-chemicznej, w której skład wchodzi oznaczenie zawartości popiołu, siarki, części lotnych, wilgoci i wartości opałowej. Do chwili obecnej są to podstawowe parametry, na których oparta jest polska norma (PN-82/87002) klasyfikująca polskie węgle kamienne na poszczególne typy. Uzupełniająco, lecz nie dla wszystkich pobieranych prób, wykonuje się analizę elementarną, która dostarcza informacji na temat zawartości podstawowych pierwiastków wchodzących w skład substancji organicznej paliw stałych, czyli węgla, wodoru, azotu, tlenu oraz siarki. Powstało wiele opracowań, które bez wątpienia wnoszą bezcenne informacje z uwagi na ogromną ilość danych, lecz jak sygnalizują sami autorzy, istnieje ciągły brak informacji na temat petrografii węgla, a także informacji na temat właściwości koksotwórczych (Probierz i in. 2012) czy też informacji na temat samego koksu otrzymanego z pojedynczych węgli w wyniku testów otrzymanych na przykład w instalacji Karbotest, czy też z prób skrzynkowych, które umieszcza się bezpośrednio w baterii koksowniczej. W artykule omówiono wpływ budowy petrograficznej na jakość koksu metalurgicznego. Analizy wykonano na przykładzie węgla koksowego pochodzącego z kopalń: Pniówek, Zofiówka, Borynia i Krupiński, z których komponowane są mieszanki węgla stosowanego do produkcji koksu w zakładach koksowniczych Przyjaźń i Radlin. Na podstawie stopnia uwęglenia oraz parametrów fizykochemicznych zaklasyfikowano dany węgiel do danego typu stosując polską oraz międzynarodową klasyfikację węgla w pokładzie (UN/ECE 1995) . Przeprowadzono prognozę termomechanicznych właściwości koksu CSR i CRI według autorskiej metody CCP, którą porównano z wynikami otrzymanymi klasyczną metodą Nippon Steel Corporation.

EN

Studies on the quality of bituminous coal are mainly focused on physico-chemical analysis, examining the ash content, sulphur content, volatile matter content, moisture content, and the Net Calorific Value of coal. Until now, the above mentioned parameters form the basis of the Polish Standard PN-82/87002, on the basis of which individual types of bituminous coal are determined. In addition, an elemental analysis, providing information about the content of primary elements in the organic matter of solids, i.e. coal, hydrogen, nitrogen, oxygen, and sulphur, is carried out for the selected samples. This issue has been studied by many authors, which undoubtedly provide invaluable knowledge due to the huge amount of data, but, as the authors themselves indicate, the knowledge of the petrography of coal, coking properties (Probierz et al. 2012) and finally the coke obtained from individual coal types (based on tests carried out using the Karbotest installation or the so-called „box tests” performed in the coke oven battery) is still very limited. The article discusses the impact of petrographic composition on the quality of metallurgical coke. The analysis was performed using samples of coking coal from the following mines: Pniówek, Zofiówka, Borynia, and Krupiński. The mentioned coal types are used to produce coke mixtures used for the production of coke in the Przyjaźń and Radlin coking plants. Based on the rank of coal and physicochemical parameters, the mentioned coal types were classified according to the Polish classification and the UN/ECE International Classification of In-Seam Coals (UN/ECE 1995) . The prediction of thermomechanical properties of coke (CSR and CRI) performed according to the original CCP method were compared with the results obtained using the classical method of Nippon Steel Corporation.

14

Petrographic-geochemical characterization of the dispersed organic matter in Menilite shales from the Silesian Unit in the Carpathian Mountains of SE Poland

Ziemianin K.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 11

835--842

EN

This article is devoted to the issue of dispersed organic matter present in Menilite shales. A total of 27 samples collected from 8 outcrops, representing various lithological types (mainly shales and mudstones) types, were examined with the use of microscopic (optical microscopy) and geochemical (Rock-Eval pyrolysis) methods. Maceral composition in investigated rocks is relatively monotonous. Liptinite macerals are usually the most numerous, while vitrinite macerals are less common. Inertinite macerals are very rare. The maceral composition suggest brackish environment. Results of both the vitrinite reflectance and the Rock-Eval pyrolysis show that the maturity level of the organic matter changes from the immature to the oil window phase. Maturity increases towards the south-east.

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu rozproszonej materii organicznej. Przy użyciu metod mikroskopowych (mikroskopia optyczna w świetle przechodzącym i odbitym) i geochemicznych (piroliza Rock-Eval) przebadano ogółem 27 próbek pobranych z 8 odsłonięć, reprezentujących różne typy litologiczne, głównie różnego rodzaju łupki i mułowce. Przebadane skały charakteryzują się stosunkowo monotonnym składem macerałowym. Dominują macerały grupy liptynitu, mniej licznie obserwuje się macerały grupy witrynitu, natomiast grupa inertynitu jest obecna jedynie incydentalnie. Skład macerałowy sugeruje środowisko brakiczne. Zarówno wyniki pomiarów refleksyjności witrynitu, jak i pirolizy Rock-Eval wskazują, iż stopień dojrzałości materii organicznej jest zmienny i waha się od stadium niedojrzałego po główne okno ropne, przy czym obserwuje się trend wzrostowy w kierunku południowo-wschodnim.

15

Analiza modyfikacji wskaźnika stopnia uwęglenia w metodzie graficzno-statystycznej badania struktury paliw stałych według Jurkiewicza

Czerw K., Migdał D.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 1

31--40

PL

Graficzno-statystyczne metody przedstawiania wyników analizy elementarnej stanowiły podstawę systematyki paliw stałych od czwartej dekady XX wieku. W Polsce badania w tym zakresie prowadził Jurkiewicz. Opracowana przez niego metoda koreluje parametry struktury z zawartością pierwiastka węgla C. Aktualnie stosowanym parametrem określającym stopień uwęglenia węgla jest refleksyjność witrynitu. Celem pracy było sprawdzenie i porównanie zależności parametrów struktury wyznaczonych metodą Jurkiewicza względem refleksyjności witrynitu oraz parametru klasycznie stosowanego w metodzie. Wykazano, że refleksyjność lepiej koreluje z wskaźnikiem aromatyzacji N i teoretyczną liczbą pierścieni w cząsteczce modelowej B. Natomiast zmienność parametru B dla określonej ilości atomów tlenu przypadających na jedną cząsteczkę modelową α lepiej ujmować względem zawartości pierwiastka C niż względem refleksyjności R.

EN

Graphical-statistical methods that are used for ultimate analysis results presentation used to be considered an integral element of classifi cation of solid fuels. In Poland a signifi cant research activity in the field was performed by Jurkiewicz. He developed a graphical-statistical method that correlates specific structural parameters with carbon content. Nowadays a key indicator of coal rank and a basic parameter in coal systematic is vitrinite reflectance. Hence the aim of this study was to verify if carbon content, a classical parameter used in Jurkiewicz method, can be successfully changed to reflectance. In was found that both: aromaticity indicator N and parameter B, an equivalent to the number of rings in the model molecule of coal, correlate better with reflectance then with carbon content. In contrast, refl ectance is unsuitable as a scale parameter for showing the changes of the value of parameter B for specific fixed value of α, a parameter that corresponds to the number of oxygen atoms in model molecule.

16

The organic matter type in the shale rock samples assessed by FTIR-ATR analyses

Mroczkowska-Szerszeń M., Ziemianin K., Brzuszek P., Matyasik I., Jankowski L.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 6

361--369

EN

The aim of the paper was to show possibilities of applying the relatively new, and quick FTIR molecular vibrational spectroscopy with Attenuated Total Reflectance – ATR technique – in order to correlate extracted organic matter samples of different types with its infrared spectra. The technique was employed for 22 shale rock samples of the Carpatian Flysch – mainly from Menilite Beds, Istebna Beds and Verovice Beds. They were selected on the basis of their different maturity levels – from immature ones through all stages of the oil window, up to the early gas window phase of generating hydrocarbons. The Rock-Eval analysis and optical microscope techniques (organic petrography and vitrinite reflectance), were the methods chosen to confirm the samples classification assessment, in terms of kerogen typing and samples maturity. The major kerogen types in these source rocks include Type I, II and III. In consequence the measurement and data analysis (like choosing analytical bands and parameterization) for distinguishing between different kerogen types (I-III) should be possible by the proposed FTIR-ATR technique.

PL

Artykuł przedstawia możliwości zastosowania relatywnie nowej, szybkiej odmiany spektroskopii w podczerwieni FTIR – w wydaniu z wykorzystaniem techniki ATR (Attenuated Total Reflectance) – bazującej na zjawisku tłumionego całkowitego odbicia. Celem jest korelacja próbek kerogenu reprezentujących różne jego typy z ich widmami w podczerwieni. Przebadano 22 próbki skał formacji łupkowych fliszu karpackiego. Były to łupki menilitowe, warstwy istebniańskie oraz wierzowskie, wyselekcjonowane w taki sposób by reprezentować różne stopnie dojrzałości materii organicznej – od niedojrzałych poprzez okno ropne aż do okna gazowego. W celu potwierdzenia ich klasyfikacji przeprowadzono badania pirolizy Rock-Eval, użyto mikroskopowych metod petrograficznych jak analiza refleksyjności witrynitu oraz petrografia składników organicznych. Stwierdzono, iż poszczególne próbki przynależą do kerogenu typu I, ale także II oraz III . Na podstawie przeprowadzonych dotychczas badań oraz doniesień literaturowych stwierdzono, iż rozróżnienie takie było możliwe także z użyciem zaproponowanej w pracy odmiany metod spektroskopii w podczerwieni – FTIR-ATR. Jednak w celu bardziej szczegółowego poznania ograniczeń metody oraz stwierdzenia zakresu jej stosowalności konieczne jest przeprowadzenie badań na większej populacji próbek.

17

Model złoża oparty na parametrach jakościowych węgli kamiennych – pierwszy komunikat

Poniewiera M., Jelonek I., Gąsior B.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 4

379--393

PL

Po przeanalizowaniu dostępnych publikacji oraz prowadzonych przedsięwzięć związanych z branżą geodezyjną i geologiczną w Polsce, napotkano na numeryczne modele złóż, które zostały skutecznie wdrożone na kopalniach węgla kamiennego, m.in. w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A. Jeśli do utworzonych modeli dodać jakość węgli, otrzymamy wówczas Numeryczno-Jakościowy Model Złoża (NJMZ). Uzasadnioną przesłanką, stanowiącą podstawę do podjęcia działań w kierunku wdrożenia wyników badań podstawowych w praktyce gospodarczej, jest innowacyjność rozwiązania jakie proponują autorzy niniejszego artykułu. Oparte jest ono na wykorzystaniu badań petrograficznych i fizykochemicznych, które stanowią podstawę do określenia jakości i przydatności węgla. Ponadto informacje jakie będzie zawierał Numeryczno-Jakościowy Model Złoża (NJMZ) wypełnią lukę, jaka ciągle istnieje w sektorze węglowym pomimo tak wielu opracowań, które w większości dotyczą danych na temat właściwości fizykochemicznych i złożowych węgli.

EN

Based on the available publications and ongoing projects in the geodetic and geological industry, it has been found that the so-called numerical models of deposits are effectively implemented at hard coal mines e.g. in JSW S.A. If the coal quality is taken into account, the Numerical and Qualitative Model of the Deposit (NQMD) is obtained. The innovativeness of the proposed solution forms the basis to take actions aimed at implementing the results of basic research in business practice. The aforementioned innovativeness is based on the use of petrographic and physico-chemical studies that form the basis for determining the quality and suitability of coal. What is more, the data included in the Numerical and Qualitative Model of the Deposit will fill the gap that still exists in the coal sector despite numerous studies, usually focusing on both the physicochemical and reservoir properties of coal.

18

The effect of the petrographic composition on the variation of CRI and CSR indices in the Pniówek deposit in the SW part of the Upper Silesian Coal Basin (Poland)

Probierz K., Marcisz M.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 2

625--644

EN

The characteristics of variation of the CRI (Coke Reactivity Index) and CSR ( Coke Strength after Reaction) indices as well as the variation of the petrographic composition of coking coal in the Pniówek deposit (SW part of the Upper Silesian Coal Basin) have been presented. The area in which the research results have been obtained has a fundamental meaning to the Polish coking coal reserves, which are characterized by high variation both in quality and coalification. So far, no research related to the determination of the CRI and CSR variation in deposits that would be based on pillar samples collected from active workings has been performed for the Polish coking coal deposits. The samples have been obtained from 6 coal seams (Załęże Beds, a part of Mudstone Series-Westphalian A), at depths between –500 and –700 m.a.s.l. The variation of CRI and CSR values has been presented both along the depth of the deposit (vertically) as well as isolines maps (horizontal variations). The relationships between the CRI and CSR index values and the parameters which are fundamental for their values, that is the R vitrinite reflectance and the petrographic composition (content of the Vtmmf vitrinite, Lmmf liptinite, and Immf inertinite macerals) have been analyzed. The examined coking coal of the Pniówek coal mine is characterized by the following values of the analyzed parameters: CRI = 19.9-60.8% (mean of 33.4%), CSR = 24.4-65.3% (mean of 49.5%), R = 0.98-1.14% (mean of 1.08%), Vtmmf = 60-81% (mean of 74%), Lmmf = 4-11% (mean of 7%), Immf = 13-31% (mean of 19%). The analysis of the variation of the coal quality parameters has not indicated evident and distinct vertical variation tendencies. When considered together with the horizontal variation in the E-W direction, in the view of the tectonics of the deposit (strike, dip, course of the main faults), it indicated a relation between the quality parameters and the direction of bed dips. In the deposit of the Pniówek coal mine, presence of coals of various quality has been confirmed. In the east, at greater depths, less coalified coal characterized by lower CRI values and higher CSR values is present. Such coal has a lesser vitrinite content and a high inertinite content. In the western direction (opposite to the dip direction), higher coalified coals, with higher CRI values and lower CSR values occur-these coals have a high content of vitrinite and low part of inertinite. Inversion of coalification has been demonstrated, as the smaller the depth the lower the reflectance of the coal should be, whereas the case in the Pniówek coal mine is the opposite. Such inversion may be related, as it has been demonstrated numerous times, to the occurrence of thermal metamorphism which modified the regional structure of coalification. No evident relationship of CSR and CRI values and the petrographic content of coal has been found, which is exhibited by low values of correlation indices. High content of inertinite in the samples characterized by relatively low values of CRI, relatively high CSR values and the lowest reflectance, however, draws attention. This runs against expectations, as usually the coal with better coking properties is characterized by the lowest content of inertinite macerals. The explanation of this relation requires further research on the inertinite macerals, especially the typically inert macerals (that is fusinite, micrinite and sclerotinite). The found relationship between the CSR and CRI values does not deviate from the data provided in literature from around the world. The correlation of the CSR index and the Pniówek coal mine vitrinite reflectance, however, is only partially consistent with the results relating to other coals. This confirms the difference of the coal in the examined area, which was exhibited many times and which should be connected to a very specific course of the coalification processes, especially the effect of thermal metamorphism.

PL

Przedstawiono charakterystykę zmian wskaźników koksowniczych CRI (coke reactivity index) i CSR ( coke strength after reaction) oraz składu petrograficznego węgli koksowych w złożu Pniówek (SW część GZW). Wyniki badań uzyskano w obszarze o podstawowym znaczeniu dla polskiej bazy zasobowej węgli koksowych, która charakteryzuje się znaczną zmiennością jakości i uwęglenia. Badania związane z określaniem zmienności wartości wskaźników CRI i CSR w przestrzeni złożowej, na podstawie próbek bruzdowych pobranych z czynnych wyrobisk górniczych, nie były dotychczas podejmowane w polskich złożach węgli koksowych. Próbki do badań pobrano z 6 pokładów warstw załęskich (Westphalian A) wchodzących w skład Serii Mułowcowej GZW, z przedziału głębokościowego od –500 do –700 m npm. Przedstawiono zmiany wartości wskaźników CRI i CSR zarówno z głębokością złoża (wertykalnie) jak i mapy izolinii (zmiany horyzontalne). Przeanalizowano zależności pomiędzy wartościami wskaźników CRI i CSR a zasadniczymi parametrami wpływającymi na ich wartości tj. refleksyjnością witrynitu R oraz składem petrograficznym (zawartość macerałów grupy witrynitu Vtmmf, liptynitu Lmmf i inertynitu Immf). Badane węgle koksowe z KWK „Pniówek” charakteryzują się wartościami analizowanych parametrów: CRI = 19,9-60,8% (śr. 33,4%), CSR = 24,4-65,3% (śr. 49,5%), R = 0,98-1,14% (śr. 1,08%), Vtmmf = 60-81% (śr. 74%), Lmmf = 4-11% (śr. 7%), Immf = 13-31% (śr. 19%). Analiza zmian parametrów jakości węgla nie wykazała wyraźnych wertykalnych tendencji zmian. Rozpatrywana jednakże łącznie z analizą zmian horyzontalnych w kierunku E–W, na tle tektoniki złoża (rozciągłość, upad, przebieg głównych uskoków), wykazała związek parametrów jakościowych z kierunkiem upadu warstw. W złożu KWK „Pniówek” wykazano obecność populacji węgli różniących się jakością. Na wschodzie, na większych głębokościach, występują węgle niżej uwęglone, o niższych wartościach CRI oraz wyższych CSR, charakteryzujące się niską zawartością witrynitu i podwyższonym udziałem inertynitu. W kierunku na zachód (przeciwnym do upadu) pojawiają się węgle wyżej uwęglone, o wyższych wartościach CRI i niższych CSR, wysokowitrynitowe i o niskim udziale inertynitu. Wykazano inwersję uwęglenia bowiem w miarę zmniejszania się głębokości występowania pokładów powinny pojawiać się węgle o niższej refleksyjności, a nie odwrotnie jak to jest w złożu KWK „Pniówek”. Ta inwersja może mieć związek, jak to wielokrotnie wskazywano, z występowaniem metamorfizmu termalnego modyfikującego regionalny obraz uwęglenia. Wykazano brak wyraźnej zależności wskaźników CSR oraz CRI od składu petrograficznego węgli o czym świadczą niskie wartości współczynników korelacji. Zwraca uwagę wysoki udział inertynitu w próbkach charakteryzujących się względnie niskimi wartościami CRI, i względnie wysokimi wartościami CSR oraz najniższą refleksyjnością. Odbiega to od oczekiwań bowiem zazwyczaj węgle o lepszych własnościach koksowniczych charakteryzują się niższą zawartością macerałów grupy inertynitu. Wyjaśnienie tego związku wymaga dalszych badań macerałów grupy inertynitu, szczególnie udziału macerałów typowo inertnych (tj. fuzynitu, mikrynitu i sklerotynitu). Wykazana zależność wartości wskaźnika CSR od CRI nie odbiega od znanych z literatury światowej. Współzależność wartości wskaźnika CSR od zdolności odbicia światła witrynitu węgli z KWK „Pniowek” jest natomiast jedynie częściowo zgodna z wynikami badań innych węgli. Potwierdza to wielokrotnie wykazywaną odmienność węgli z obszaru badań, którą należy wiązać ze specyficznym przebiegiem procesów uwęglenia, szczególnie oddziaływaniem metamorfizmu termalnego.

19

Specific types of coal macerals from Orzesze and Ruda beds from ”Pniówek” Coal Mine (Upper Silesian Coal Basin – Poland) as a manifestation of thermal metamorphism

Adamczyk Z., Komorek J., Lewandowska M.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 1

77--91

EN

Subject of the research were coal samples from the seams of Orzesze and Ruda beds from “Pniówek” coal mine. All samples represent methabituminous coal B, which present high vitrinite content (V mmf > 60%). Optical character of vitrinite from all analyzed coal samples is biaxial negative and it is characterized by low differentiation of bireflectance. The experiments have shown that the coal rank of investigated samples is generally decreasing with increasing both depth of coal seams and the distance between sampling point and the Carboniferous roof. It may suggests inversion of coalification. Specific types of macerals, typical for thermally metamorphosed coals have been found for all analysed coal samples. It was found, presence of such components like: fluorescing bituminous substance (FBS) filling of cellular spaces in semifusinite, fusinite, and funginite; pseudomorphs after megaspores exhibiting strong bireflectance, and anisotropic semifusinite. Petrographic components with a structure similar to structure of coke and pyrolytic carbon were observed rarely. Presence of colotelinite grains which are visible darker, impregnated with bituminous substance and exhibiting weak fluorescence may be related with influence of temperature on coal. Carbonates occur as filling of cellular spaces in semifusinite, in examined coal samples and there are the effect of thermal alteration of coal.

PL

Przedmiotem badań były próbki węgla z pokładów warstw orzeskich i rudzkich KWK Pniówek. Badane próbki reprezentują węgiel średniouwęglony typu B (metabitumiczny), wysokowitrynitowy. Stwierdzono, że witrynit z badanych próbek ma dwuosiowy ujemny charakter optyczny i wykazuje małe zróżnicowanie w wartościach dwójodbicia. Przeprowadzone badania wykazały, że stopień uwęglenia badanych próbek generalnie maleje wraz ze wzrostem głębokości występowania pokładów węgla oraz ze wzrostem odległości miejsca opróbowania od stropu karbonu co może wskazywać na inwersję uwęglenia. We wszystkich analizowanych próbkach węgla stwierdzono występowanie specyficznych odmian macerałów typowych dla węgli zmetamorfizowanych termicznie. W próbkach stwierdzono obecność takich składników jak: fluoryzująca substancja bitumiczna (FBS) wypełniająca przestrzenie komórkowe w semifuzynicie, fuzynicie i funginicie; pseudomorfozy po makrosporach wykazujące silne dwójodbicie oraz anizotropowy semifuzynit. Rzadziej obserwowano składniki petrograficzne o strukturze wykazującej podobieństwo do struktury koksu i węgiel pirolityczny. Z oddziaływaniem temperatury na badany węgiel można wiązać także obecność w analizowanych próbkach wyraźnie ciemniejszych, przesyconych substancją bitumiczną, wykazujących słabą fluorescencję ziaren kolotelinitu. Przejawem przemian termicznych obserwowanych w badanych próbkach węgla może być także obecność węglanów najczęściej wypełniających przestrzenie komórkowe w semifuzynicie.

20

Peculiarities of petrographic composition of coking coals in southwest part of Upper Silesian Coal Basin (Poland) as a result of thermal metamorphism influence

Komorek J., Lewandowska M., Probierz K.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 4

783-798

EN

Subject of the research were coal samples taken from different tectonic blocks of a coal bed, from the seams 404/2, 409/3, 409/4, and 415/3 (Namurian C) in coal mine Zofiówka. Samples from investigated seams represent middle ranked coal type B (metabituminous), characterised by a mean reflectance of vitrinite in a range of Ro = 1,12 to 1,33%. It was found that for samples collected from coal seams 415/3, 409/4, and 409/3, value of vitrinite reflectance decreases slightly with increasing distance between the sampling location and red beds that exist in the Carboniferous roof, what points on certain inversion of coal rank. All analysed coal samples from Ruda beds are characterized by certain peculiarities in petrographic composition, which are typical for thermally metamorphosed coals, in the temperature range of 400-500 C. Presence of such components as anisotropic inertinite, fluorescing bituminous substance, and more rarely pseudomorphs after macrospores characterized by intense bireflectance, were observed. Sporadically pyrolytic coal was also observed, characterised by intense anisotropy with visible Brewster crosses by cross-Nicol position. Components, which exhibit structure similar do coke, were also observed in tested coal samples. A manifestation of thermal processes could be also presence of significant amounts of carbonates in tested samples, which are present in a form of filling of cellular spaces in semifusinite, fusinite, and funginite.

PL

Przedmiotem badań były próbki węgla pochodzące, z różnych bloków tektonicznych złoża, z pokładów 404/2, 409/3, 409/4 i 415/3 (Namur C) z KWK Zofiówka. Próbki z analizowanych pokładów reprezentują węgiel średniouwęglony B (metabitumiczny), charakteryzujący się średnią refleksyjnością witrynitu z zakresu Ro = 1,12 do 1,33%. Stwierdzono, że dla próbek pobranych z pokładów 415/3, 409/4 i 409/3, wartość refleksyjności witrynitu nieznacznie maleje, wraz ze wzrostem odległości miejsca opróbowania od występujących w stropie karbonu utworów pstrych, co wskazuje na pewną inwersję uwęglenia. Wszystkie analizowane próbki węgla warstw rudzkich charakteryzują się pewnymi osobliwościami w składzie petrograficznym, typowymi dla węgli zmetamorfizowanych termicznie, zaś temperatura mogła osiągać nawet wartość 400-500 C. W próbkach stwierdzono obecność takich składników jak anizotropowy inertynit, fluoryzująca substancja bitumiczna i rzadziej pseudomorfozy po makrosporach wykazujących silne dwójodbicie. Sporadycznie obserwowano także węgiel pirolityczny charakteryzujący się silną anizotropią z widocznymi przy nikolach skrzyżowanych krzyżami Brewstera. W badanych próbkach węgla obserwowano także składniki wykazujące strukturę podobną do struktury koksu. Przejawem przemian termicznych może być także występowanie w badanych próbkach węgla znacznych ilości węglanów, które stanowią wypełnienie wolnych przestrzeni komórkowych w semifuzynicie i fuzynicie oraz funginicie.