CARACTERIZACIN

PETROGRFICA

Anlisis Cuantitativo de Grupos Macerales

Reflectancia media de la Vitrinita

Facies

carbn

Litotipo

Maceral

Minerales

Microlitotipo

Macroscpico Mina o pila

Microscpico Stopes 1935

Microscpico Stopes 1935

Microscpico Asociacin Maceral-maceral Maceral-mineral

PARAMETROS

Ro C Mv Pc

Ran

go /

Ente

rram

iento

Evolucin como consecuencia de la carbonificacin

Clases

Turba

Lignito

Subbituminoso

Bituminoso

Semiantracita

antracita

2

0.5 77

89

44

12

3000 Kcal/kg

8000 kcal/kg

CARACTERSTICAS MACROSCOPICAS

LITOTIPO

El termino litotipo es usado para describir la apariencia macroscpica del carbn en una seccin expuesta (mina, pila) la cual va a depender mucho de las proporciones de macerales que estn presentes en ella.

LITOTIPOS PARA CARBONES

PARDOS-BLANDOS

LITOTIPOS PARA CARBONES

PARDOS-BLANDOS

TIPO DE CARBON

LITOTIPO CARACTERSTICAS MACROSCOPICAS

Hmico

Vitreno Parte negra, brillante y quebradiza del carbn, que se encuentra en capas muy delgadas. Fractura concoidea y tiende a concentrarse en los finos en la explotacin del carbn. En los mantos se presenta con espesores entre 3 y 10 mm.

Clareno Negro semibrillante (entre vitreno y dureno), muy finamente estratificado. Es el litotipo ms comn. Bandas de espesores entre 3 y 10 mm. Presencia de esporas, cutculas y trozos leosos.

Dureno Negro o negro grisceo pero siempre mate, duro, superficie resistente que rompe con irregularidad (spero).

Fuseno Sustancia negra, blanda y opaca, que se encuentra en el carbn en capas pequeas y muy friables. Estructura celular de la madera primitiva, mancha las manos.

Saproplico

Cannel Negro, mate o con lustre ligeramente grasoso, homogneo, no estratificado, muy duro, fractura concoidea, trazo negro. Ricos en esporas

Boghead Muy similar al cannel, presenta coloracin parda y trazo caf. Ricos en algas

LITOTIPOS PARA CARBONES

LITOTIPOS PARA CARBONES

Macroscpicamente es fcil distinguir los litotipos de los carbones hmicos (por ello se les llama carbones bandeados); no ocurre lo mismo con los carbones saproplicos: la principal diferencia entre cannel y boghead est en su trazo, negro y caf respectivamente. Los litotipos "cannel" son ricos en esporas y los boghead, en algas, caractersticas que se pueden observar en el microscopio.

Macroscpicamente tambin pueden observarse

concentraciones de minerales (pirita, arcilla, carbonatos), espesor de los mantos, disposicin y sucesin de litotipos etc., Todo esto es til en la correlacin de dichos mantos.

CARACTERISTICAS

MICROSCOPICAS

ANLISIS DE MUESTRA

MICROSCOPIO

LUZ BLANCA REFLEJADA

LUZ FLUORESCENTE

320X

1000 PUNTOS

PRV

MAGNIFICACIN MAYOR A 400X

REFLECTANCIA RAMDON

100 PUNTOS

MACERAL Los componentes orgnicos que pueden ser

reconocidos en el microscopio son llamados macerales, Stopes (1935) se refiere a los fragmentos de origen vegetal que son acumulados bajo el agua.

La palabra maceral incluye unidades biolgicas complejas, representadas por bosques, los cuales son depositados en pantanos acuosos y parcialmente descompuestos y macerados durante los procesos de formacin del carbn. (Taylor et al,.

1998).

Spackman (1958 en Scott 2002) define maceral como sustancia orgnica o agregado pticamente homogneo de sustancias orgnicas, que tienen distintas propiedades fsicas y qumicas y ocurren naturalmente en materiales sedimentarios, gneos y metamrficos de la tierra

Scott (2002) considera que adems se debe tener en cuenta el material de origen animal que puede ser incluido en la turbera durante el proceso de depositacin.

Algunos macerales representan, al menos parcialmente, los REMANENTES DE FORMAS Y ESTRUCTURAS DE LAS PLANTAS que han sido preservados en carbones y otras rocas; otros en cambio SON PRODUCTOS DE DEGRADACIN, algunos de los cuales se encuentran tan alterados que su origen, no puede ser determinado.

SE CARACTERIZAN EN TRMINOS DE SUS PROPIEDADES PTICAS: REFLECTANCIA, FLUORESCENCIA, COLOR Y FORMA

GRUPOS

HUMINITA-VITRINITA

LIPTINITA

INERTINITA

Macerales de carbones Pardos-Blandos

HUMINITA-VITRINITA

(Lignina y celulosa, sustancias hmicas)

+ oxgeno

+ fraccin aromtica

Partes de la planta Partes del Carbn

Algas Alginita

Exinas de esporas Esporinitas

Cutculas Cutinita

Resinas, contenidos celulares Resinita

Compuestos lmicos precipitados Colinita

Tejidos leosos Xilinita

Tejidos corticales Periblinita Telinita

Tejidos suberosos Suberinita

Residuos vegetales finamente divididos

Micrinita

Tejidos celulares con estructura clara Semifusinita

Tejidos leosos con estructura clara Fusinita

Esclerocios de hongos Esclerotinita

HUMINITA

MACERALES: Carbones bajo rango

Subdivisin de los macerales de acuerdo al sistema de clasificacin Stopes-Heerlen (ICCP 1971, 1975,1985)

* Modificado por ICCP 1994 (2002).

VITRINITA

Origen: (Lignina y celulosa, sustancias hmicas)

+ oxgeno, + fraccin aromtica

LIPTINITA

Origen: (Polen, esporas, resinas, ceras y grasas o

productos de descomposicin

INERTINITA

Origen: (Hongos - mismas sustancias de la planta de la

cual se forman los otros dos grupos)

+ Carbono; menor O y H, Fuerte aromatizacin

MATERIA MINERAL

Stanton et al. (1987) y Moore et al. (1990) los macerales pueden clasificarse de acuerdo con los grupos genticos determinados con base en los procesos que han sido activos en el pantano de turba -Preservacin, degradacin y fusinitizacin

Anlisis e interpretacin de macerales,

El propsito de establecer las facies del carbn y sugerir ambientes de formacin de turbas. EJEMPLO E. stos se originaron a partir de cinagas marsh (pantanos inundados con ausencia de vegetacin arbrea, localizados en las orillas de ros y lagos) de juncos, con aumento en la maceracin y la actividad bacterial, lo cual indica un incremento en las condiciones anxicas (facies E).

Modelo de facies Mukhopadhyay (1986).

Modelo de facies propuesto por Singh and Singh (1999).

TIENE EN CUENTA MINERLES Y MACERALES

ndices sugeridos por Calder et al. (1991)

ndice de preservacin de tejidos (TPI) degradacin de los tejidos y la proporcin de plantas leosas - plantas herbceas

ndice de gelificacin (GI). Condiciones hmedas, nivel fretico, pH

ndice de aguas subterrneas (GWI).

Reotrficos (pantanos que reciben recarga a partir de aguas subterrneas y de

cada de lluvia), puede ser mineratrfico puede incluir adems altos contenidos de cenizas

ombotrficos (alimentados slo por la cada de lluvia, pobre en nutrientes) domado o levantado

mesotrficos (tendientes a condiciones ombrotrficas). Eutrfico (rico en nutrientes)

Determina el carcter hidrolgico de los pantanos como formadores de turbas permite identificar condiciones

tanto geomorfolgicas como de aporte de nutrientes/ suministro inico

ndice de vegetacin (VI).

(GWI VS VI)

MICROLITOTIPOS

50 m

50 m

Retcula de Kotter

Ancho mnimo de 0,05 milmetros

(ley del 5%). Vitroinertita I

Vitrita Clarita V

Inertita

Vitroinertita I Vitroinertita V

Vitrita Clarita V

Inertita

0

10

20

30

40

50

60

FREC

UENCI

A RE

LATI

VA %

1

MICROLITOTIPOS

ANTIOQUIA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

FRECU

EN

CIA

RELA

TIV

A

%

1

MICROLITOTIPOS

BOYAC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

FREC

UENCI

A RE

LATI

VA %

1

MICROLITOTIPOS

GUAJIRA

0

10

20

30

40

50

FR

ECU

EN

CI

A

RELA

TIV

A

%

1

MICROLITOTIPOS

BOYAC

Vitrita Liptita Inertita

Clarita V Clarita L Durita L

Durita I Vitroinertita V Vitroinertita I

Trimacerita V Trimacerita L Trimacerita I

Carbominerita Carbopolimerita Minerita

Anlisis e interpretacin de microlitotipos. Smith (1984)

REFLECTANCIA DE LA VITRINITA

REFLECTANCIA DE LA VITRINITA

Por poder de reflexin se entiende la intensidad de luz reflejada, referida a la intensidad de luz que incide perpendicularmente sobre un cuerpo de prueba. Esta propiedad puede ser medida con la ayuda de un fotmetro que recibe la luz reflejada por la superficie de la muestra y convierte la seal en forma adecuada para su registro.

El poder de reflexin de una sustancia generalmente no se mide directamente, ya que es muy difcil el clculo exacto de la intensidad de la luz que cae sobre la muestra. El poder de reflexin de una sustancia desconocida se determina por este motivo mediante comparaciones con substancias de reflexiones conocidas (patrones).

REFLECTANCIA DE LA VITRINITA Los mtodos ms exactos para determinar el rango

de un carbn, son los realizados al grupo de macerales de la vitrinita, por las siguientes razones:

La vitrinita es el grupo generalmente ms abundante y por lo tanto ms representativo.

Es el grupo cuyos cambios fsicos y qumicos son ms uniformes en el curso de la carbonificacin.

Es el grupo que ms fcilmente se puede macerar, es decir separarlo de los otros grupos o de los componentes inorgnicos.

Precisin de las medidas

N lecturas =66

Mvs= 37.41

Mvp= 39.74

R %11.081.0

0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 10

30

100

70

50

APLICACIONES

LITOTIPOS

Condiciones de pantano (Limnotelmticas)

Tipo de depositacin (hipoautctono)

MACERALES

Procesos genticos (Preservacin degradacin

fusinitizacin) que controlaron la formacin del carbn

Tipo de ecosistemas de paleopantanos

Paleofacies del carbn, marco depositacional, paleoambiente y tipo

de vegetacin (ndices petrogrficos: GI TPI GWI VI)

MICROLITOTIPOS Ambiente depositacional

MINERALES

Niveles de agua y tipo de pantano

Aplicaciones de los Estudios Petrogrficos del Carbn.

Efectos de identificacin y correlacin de

capas.

Determinacin del grado de carbonizacin.

Identificacin de los vegetales que le dieron origen modo de formacin del carbn.

Predecir la capacidad de coquizacin.

Predecir la produccin de gas y alquitranes.

Aplicaciones de los Estudios Petrogrficos del Carbn.

Determinacin de oxidaciones y degradacin.

Predecir la cantidad de cenizas, materia voltiles, azufre y carbono fijo.

Determinacin de dureza y resistencia mecnica.

Grado de heterogeneidad (mezclas).

En la prospeccin de petrleo y gas natural.

Identificacin y correlacin de capas de hulla

La petrografa ha sido utilizada para correlacionar mantos de carbn. Por medio de perfiles petrogrficos se pueden caracterizar particularidades en cada caso:

Lechos de esporas.

Lechos de polen.

Concreciones carbonatadas.

Acumulaciones de hongos.

Bandas de durita.

Capas de fuseno.

Tonstein intercaladas en los mantos.

El Tonstein es un Tipo de arcilla (caolinita), de espesor reducido

Identificacin de mezclas de carbn

Mediante histogramas de reflectividad se puede distinguir si un carbn es unitario o una mezcla, mediante histogramas de reflectividad que indican los rangos de los carbones que intervienen.

Reflectancia de la vitrinita Reflectancia de la vitrinita

POTENCIAL

DE USOS

(ICCP)

VITRINITA

LIPTINITA

INERTINITA

Combustin, licuefaccin *

Combustin, + licuefaccin *

Activacin, materia prima qumicos, grafito; Disminuye poder coquizacin*

APUESTAS PRODUCTIVAS PRIORIZADAS

AO 2015 A NIVEL NACIONAL, EN PRODUCCIN Y APROVECHAMIENTO DE: CARBONES METALRGICOS

COMPOSICIN PETROGRFICA

DE CARBONES EN EL MUNDO

CA

R

B

O

N

E

S

P

A

L

E

O

Z

O

I

C

O

CA

R

B

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N

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C

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A

R

I

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S