FACTORII DE CONTROL GENETIC AI ZACAMINTELOR DE CARBUNI

FACTORII DE CONTROL GENETIC AI ZACAMINTELOR DE CARBUNI

Formarea si caracteristicile cantitative si calitative ale zacamintelor de carbuni au fost controlate de numerosi factori: tectonici, climatici, biotici, paleogeografici-depozitionali, fizico-mecanici, geotermali, factorii faciesurilor carbunoase si factorul litologic.

Din analiza relatiilor dintre factorii de control genetic, pe de o parte, si intre acestia si caracteristicile zacamintelor de carbuni, pe de alta parte, rezulta ca, in mod direct sau indirect, factorii tectonici, climatici, biotici si paleogeografic-depozitionali au determinat mai ales caracteristicile cantitative ale carbunilor, in timp ce factorii de control genetic ai faciesurilor carbunoase, impreuna cu litologia acoperisului, presiunea litostatica, stressul (presiunea orientata) si factorul geotermic au conditionat in mod special calitatea carbunilor.

Stabilirea unei ierarhii a factorilor genetici in functie de importanta lor este dificila, inderdependenta dintre factorii de control genetic fiind de asa natura, incat absenta unuia a facut imposibila formarea zacamintelor, iar realizarea incompleta a parametrilor altuia s-a reflectat in cantitatea si calitatea carbunilor.

Actiunea in timp (durata de manifestare) a diversilor factori genetici a fost hotaratoare pentru fiecare dintre ei, astfel incat factorul timp, inteles la scara geologica, a avut un rol deosebit in toate fazele formarii carbunilor.

1. Factorii tectonici

Un grup distinct de factori cu rol mare in extinderea areala, numarul si grosimea stratelor de carbuni il reprezinta factorii tectonici: riftogeneza, structural-genetic, miscarile tectonice verticale (subsidenta), tectonoca plicativa si rupturala.

Dupa B. Tissot (1979) procesul de riftogeneza, de prima importanta in tectonica globala (tectonica placilor - expansiunea fundului oceanic - deriva continentelor), influenteaza nivelul oceanului planetar si implicit carbogeneza prin cresterea suprafetei uscatului in timpul marilor regresiuni, inclusiv cresterea suprafetei zonelor de tranzitie (paralice) favorabile instalarii mlastinilor carbogeneratoare.

Analiza distributiei zacamintelor de carbuni in raport cu diferite unitati geotectonice, efectuata de Ivanov (1938), a relevat importanta factorului structural - genetic, aratand ca extinderea areala, numarul si grosimea stratelor de carbuni si alti parametri ai bazinelor carbogeneratoare depind de unitatea structurala in care s-au dezvoltat bazinele. Din pacate la vremea aceea tectonica globala nu era cunoscuta astfel ca desi interesante clasificarile lui Ivanov sunt in prezent depasite, dar daca inlocuim "grupa de geosinclinal" cu grupa zonelor de orogeneza (GO), iar grupa de platforma (GP) si grupa de tranzitie (GT) raman ca atare, schema isi pastreaza valabilitatea. Astfel, fiecare dintre grupele individualizate structural-genetic se distinge prin anumite caracteristici ce reprezinta totodata si indici diagnostici cum sunt:

- grosimea formatiunii carbunoase, cea mai mare, pana 10 Km, se inregintreaza in GO;

- compozitia faciala, de la relativ stabila in tipul de sinecliza periferica de pe platforme vechi, la foarte instabile, in cazul depresiunilor erozivo-tectonice de pe platforme;

- continutul in carbune evaluat, in primul rand, dupa numarul stratelor de carbuni, este de la cateva in GP, pana la peste 300 in GO;

- grosimea stratelor de carbune, este mai mica in GO, de la cativa metri la zeci de metri si cu grosimi maxime in GT, pana la 200 m, din tipul de graben de pe platformele recente;

- rangul carbunelui mai mic (carbuni bruni, ligniti) in GP si mai mare in GO (huile, antraciti);

- tectonica bazinului carbonifer care poate porni de la absenta dislocatiilor si cutelor in GO, la o tectonica rupturala si plicativa foarte complicata in GO;

- alte caracteristici cum sunt relatiile depozitelor cu carbuni cu depozitele sub- si suprajacente, vulcanismul (magmatismul) etc.

Din punct de vedere tectonic, Strakov (1942) considera ca bazinele carbonifere pot sa apara in doua domenii: orogenic si epirogenic. Ulterior, Wilson (1976) a combinat cele doua tipuri tectonice date de Strahov cu tipurile paleogeografice (bazine continentale = bazine limnice si bazine din zona de tranzitie = bazine paralice), rezultand astfel patru tipuri de bazine, fiecare cu caracteristici distincte, dupa cum vom vedea la factorul paleogeografic.

Ulterior aparitiei conceptului de tectonica globala, Curray (1975) a separat diferite bazine carbogeneratoare in raport cu elementele tectonicii globale (tabelul 15).

Un factor tectonic deosebit de important il constituie prezenta miscarilor tectonice verticale (subsidenta), fiind cunoscut faptul ca pentru acumularea unor mari cantitati de material vegetal in MCG este necesar ca viteza de scufundare a bazinului (Vs) sa fie egala cu viteza de acumulare a materialului vegetal (Vac).

Evident, pastrarea relatiei Vs = Vac timp intelungat conduce la formarea unui strat gros de turba si, implicit, de carbune. Cand Vs > Vac are loc o adancire rapida, plantele de mlastina nu se mai pot instala si mlastina devine lac. In caz contrar, cand Vs< Vac are loc procesul de ridicare a fundului mlastinii, ceea ce conduce la reducerea treptata a nivelului apei pana la disparitie si transformarea mlastinii intr-un teren uscat.

Dupa Lazarescu (1980), miscarile tectonice verticale se caracterizeaza prin:

- permanenta (caracter continuu, dar de intensitati diferite, al miscarilor tectonice verticale);

- polaritatea vericala, caracteristica ce arata ca in timp ce unele regiuni se ridica cele din zona invecinata coboara, motiv din care una si aceeasi regiune poate suferi alternativ miscari de ridicare si scufundare;

- ubicuitate, miscarile tectonice verticale se produc peste tot pe scoarta Pamantului.

Miscarile tectonice verticale, cunoscute si ca miscari oscilatorii, constituie dupa Ruhin (1966), cauza principala a ritmicitatii depozitelor sedimentare si in special a celor cu carbuni. Un ritm complet incepe cu roci mai grosiere (psefite, psamite), continua cu aleurite, apoi pelite si se incheie, in cazul bazinelor carbogeneratoare, cel mai frecvent cu humite (carbuni). Ritmurile pot fi si incomplete, cu lipsa unor termeni. In mod frecvent in bazinele carbonifere succesiunea depozitelor cuprinde numeroase ritmuri.

Studiind sedimentarea din depozitele cu carbuni din bazinul Ebiswalder (Austria), Nebert (1983), bazandu-se pe analiza asociatiilor de minerale grele, a dovedit ca in evolutia acestui bazin se disting patru cicluri, fiecare dintre ele caracterizandu-se prin alternanta a patru faze: fluviatila, fluvio-lacustra, telmatica si lacustra.

De asemenea, dupa Ticleanu (1992), in evolutia bazinului carbonifer Oltenia s-au succedat mai multe ritmuri principale ce cuprind fazele amintite mai sus, cand s-au format principalele strate de carbune. Stratele mici, necorelabile apar in ritmuri incomplete, produse de cea de a doua cauza a ritmicitatii: mecanismul divagatiei fluviale.

In timpul fazelor telmatice, subsidenta era redusa si obligatoriu egala cu acumularea materialului vegetal parental, ceea ce a condus la formarea unor strate groase de turba si apoi de carbuni, in zonele bazinale. In acelasi timp, in zonele adiacente, extrabazinale, conform polaritatii verticale, se produceau ridicari usoare a caror viteza se ridicare (Vr) = Vs = Vac, era, de asemenea, redusa si determina o eroziune slaba si cursuri de apa lenese al caror debit solid era predominant pelitic. Asa se explica predominanta pelitelor, mai rar a aleuritelor si foarte rar a psefitelor in intercalatiile sterile din cadrul unui strat de carbune.

Tabelul 15 - Distributia bazinelor carbogeneratoare in functie de elementele tectonicii globale. (dupa Curray (1975)

)

Odata cu cresterea subsidentei (Vs > Vac), mlastinile carbogeneratoare erau inecate de lacuri (faza lacustra), fapt ce a condus la acumularea unor depozite predominant argiloase in acoperisul principalelor strate de carbuni din Oltenia.

Viteza de scufundare continua sa se accelereze, bazinul se adancea, iar zona extrabazinala se ridica mai repede, eroziunea se accentua, iar fluviile transportau cantitati mari de psamite si mai putin pelite in timpul fazelor fluviatile.

Caracterul continuu, dar de intensitati diferite, al miscarilor verticale (subsidentei) a facut ca ridicarea extrabazinala sa se reduca apoi treptat si, in mod similar, sa se reduca si scufundarea bazinului, acum in malurile fluviilor predominu aleuritele, caracteristice fazei fluvio-lacustre. Viteza de scufundare scadea pana la atingerea vitezei optime pentru acoperirea unei arii extinese de ape cu adancimi mici (mlastini) favorabile dezvoltarii vegetatiei palustre si acumularii MVP; astfel ciclul se repeta prin intrarea intr-o noua faza telmatica.

Stress-ul (presiunea orientata), un alt factor tectonic important, a avut contributii insemnate la cresterea gradului de carbonificare. De exemplu, dupa I. Mateescu, stressul a determinat diferenta calitativa dintre huilele situate in partea vestica a Bazinului Petrosani, mai carbonificate si cele din partea estica a acestuia, cu un grad mai scazut de carbonificare.

In fine, alti factori tectonici, tectonica plicativa si cea rupturala influenteaza acumularea materialului vegetal parental in cazul manifestarii lor singenetice si determina trei tipuri (grupe) de zacamant din punct de vedere al gradului de tectonizare:

I - cu structura geologica simpla, strate orizontale sau aproape orizontale, nefaliate, slab deranjate (d.ex. Husnicioara);

II - cutate simplu, faliate, bine stratificate (.ex. Schitu Golesti);

III - cu structura litologica complicata, intens cutate, cu strate si lentile de dimensiuni variabile (d.ex. Anina, Schela Gorj).

2. Factorii paleogeografici - depozitionali

Din punct de vedere paleogeografic, mai precis al raportului bazinelor carbonifere cu marea si ariile continentale, dupa Vetter (1981) se disting:

1- bazine paralice (peste 50% din rezervele de carbuni ale lumii) situate in domeniul de tranzitie dintre mare si continent, se caracterizeaza prin acumulari de carbuni ce pot reprezenta 2-4 % din grosimea totala a depozitelor; sunt cuprinse in acest fel de bazine;

2- bazine intracontinentale (bazine limnice) situate in interiorul continentelor. Acestea la randul lor pot fi:

2a. - mari bazine de joasa altitudine, asa cum a fost, de exemplu bazinul carbonifer pliocen al Olteniei;

2b. - mari bazine intramontane, de dimensiuni modeste comparativ cu anterioarele (d.ex. Bazinul Comanesti).

Dupa cum am mai amintit, in bazinele limnice predomina mediile telmatice si cele subacvatice, in timp ce in cele paralice mediile pot fi salmastre-marine sau marine imbogatite in calciu; toate acestea se repercuteaza in cantitatea si calitatea carbunilor.

In vederea estimarii potentialului in carbuni, Wilson (1976) a prezentat caracteristicile principale ale bazinelor carbonifere in functie de grupa tectonica (orogenica, epirogena) combinata cu tipurile de bazine paleogeografice (limnice si paralice), rezultand astfel patru tipuri tectono-paleogeografice de bazine (tabelul 16).

Tabelul 16 - Caracteristicile principale ale bazinelor carbonifere in functie de grupa tectonica si tipul paleogeografic (dupa Wilson, 1976)

Mlastinile carbogeneratoare paralice s-au instalat in sisteme depozitionale diverse:lagunare, litorale si deltaice, in timp ce in domeniul limnic (intracontinental) acestea sunt legate de sisteme depozitionale lacustre, fluviatile si mai rar fluvio-deltaice.

Mlastinile carbogeneratoare s-au instalat in intinse zone depresionare plane constituind campii de acumulare clasificate in functie de agentii genetici astfel: campii aluviale sau de inundatie (flood plain), campii deltaice (delta plain), campii litorale interdeltaice (interdeltaic plain), campii lacustre (lacustrin plain) si campii lagunare (lagoonal plain). Frecvent, marile campii de acumulare din trecut au fost rezultatul actiunii combinate a doi si chiar trei agenti genetici.

Dupa Vanineti (1978), caracteristicile zacamintelor de carbuni depind de mediile depozitionale astfel (tabelul 17).

Tabelul 17 -Caracteristicile zacamintelor de carbuni in functie de mediile depozitionale

Originea campiilor de acumulare in care s-au format turbarii si apoi strate de carbuni este tradata si de modul in care sunt alcatuite ritmurile in depozitele cu carbuni. Astfel, dupa Ivanova et al. (1985) principalele tipuri de ritmuri in formatiunile carbunoase sunt: 1 - mlastina proluvial - lacustra, 2 - mlastina aluviala, 3 - mlastina lacustro -deltaica, 4 - mlastina lacustra si 5 - mlastina lagunara (fig.14).

Dupa Timofeev (1963), printre caracteristicile campiilor de acumulare sunt si: ritmicitatea depozitelor, persistenta indelungata, restrangerea treptata (progradarea) a suprafetei si asocierea depozitelor lor cu zacaminte de petrol, gaze etc.

Fig. 14 -    Principale tipuri de ritmuri in formatiunile carbunoase: 1 -mlastina proluvial

lacustra, 2 - mlastina aluviala, 3 - mlastina lacustro-deltaica,4 - mlastina

lacustra, 5. mlastina lagunara; a - pietrisuri, conglomerate, b - nisipuri, gresii,

c - nisipuri si argile, d - argile, e - carbuni (humite), f- concretiuni sideritice,

g - concretiuni dolomitice, h - concretiuni calcaroase, j - pirita

3. Factorii climatici

Dintre factorii implicati in formarea zacamintelor de carbuni factorii climatici au actiunea cea mai larga, regionala. Dupa Jacob (1964), factorii climatici, in special temperatura, au avut un rol important in definirea tipurilor de zacaminte de carbuni tertiari din Europa Centrala.

Temperatura si umiditatea influenteaza in mod direct si hotarator dezvoltarea si distributia vegetatiei. Corelarea dintre cei doi factori in determinarea cantitatii de fitomasa in padurile actuale din regiunile umede este evidenta. Astfel, dupa Walter (1974), pe masura imbunatatirii conditiilor termice in aceste paduri umede, fitomasa creste de la 189 t/ha in zonele boreale, la 342-366 t/ha, in zona temperata si la 440 t/ha, la tropice.

Temperatura a avut un rol important si in desfasurarea reactiilor chimice si a numeroaselor procese biochimice din turbarii prin controlul exercitat asupra activitatii bacteriene, acesta fiind cu atat mai puternic cu cat temperatura este mai mare.

Cantitatea mare de precipitatii contribuie la dezvoltarea unei bogate vegetatii, iar repartizarea acestor precipitatii in cursul anului, adica regimul precipitatiilor a fost deosebit de importanta pentru valoarea raportului intre MO dezagregata, pierduta pentru procesul de turbifiere, si cea transformata in procese humice de neoformatie. In acest sens, daca toamna nu au loc inundatii, MVP cazut pe suprafata mlastinii nu este acoperit suficient de ape si se distruge; invers, daca este acoperit atunci incepe transformarea lui in turba.

In prezent se considera ca zacamintele de carbuni cele mai importante s-au format in conditiile unui climat cald si umed. Pentru unele zacaminte (v.Jemciujnikov, 1960) se accepta si formarea in conditiile unui climat temperat, dar obligatoriu umed. Conditia principala ramane ca precipitatiile sa depaseasca cu mult evapotranpiratia.

4. Facorii biotici

Includem intre factorii biotici: flora, vegetatia, microflora, inclusiv bacteriile si ciupercile, microfauna mlastinilor etc.

In capitolele anterioare am dezvoltat pe larg rolul plantelor in constituirea MVP al carbunilor. Tot acolo am facut precizarea ca este necesara cunoasterea elementelor (taxonilor) carbogeneratoare, pentru aprecierea compozitiei chimice originare a materiei vegetale, deci cunoasterea florei (factorul floristic); dar si modul cum aceste elemente (taxoni) se asociau in comunitati vegetale (factorul fitocenotic) pe baza carora pot fi reconstituite conditiile ambientale in care a avut loc acumularea MVP al carbunilor. De asemenea, in cap. 2.3. am aratat importanta microorganismelor (bacterii, ciuperci si alge) in formarea si acumularea materialului originar al carbunilor.

Dupa cum am aratat comunitatile vegetale constituie principalul factor de control al caracteristicilor turbelor, deci si al faciesurilor carbunoase, de cantitatea si calitatea materialului vegetal initial depinzand caracteristicile carbunilor de mai tarziu.

5. Factorii fizico-mecanici

Presiunea litostatica constituie un factor important si depinde direct de adancimea de ingropare a sedimentelor. Prin presiune litostatica carbunii isi pierd golurile din masa lor, se compacteaza si elimina apa.

Tasarea diferentiala este determinata de acumularea sedimentelor cu granulometrie diferita in arii diferite ale bazinului de sedimentare. In functie de granulometrie, ariile acoperite cu argile, cu un coeficient de tasare foarte mare (Enghelhardt ), se vor tasa mai mult comparativ cu cele acoperite cu nisipuri, care au un coeficient de tasare foarte redus. De exemplu, cresterea tasarii depozitelor argiloase tertiare cu cresterea adancimii de ingropare este evidenta, dupa Engelhardt (fide Miller, 1967), la 500 m aceasta este de 48-50 %. In acest fel fundul MCG instalate peste argile incomplet tasate se scufunda suplimentar fata de viteza de scufundare (subsidenta) generala a bazinului. De la caz la caz, in functie de raportul dintre viteza de scufundare si rata acumularii MVP, tasarea diferntiala poate influenta pozitiv sau negativ acumularea MVPC. O astfel de situatie a fost pusa in evidenta de Ticleanu et Diaconu (2002) in cuvertura Platformei Moesice, intre Jiu si Dunare.

6. Factorul geotermic

Cresterea temperaturii cu adancimea este cunoscuta. De asemenea, este cunoscut faptul ca valoarea cresterii acesteia cu adancimea (gradientul geotermic) difera de la o arie la alta chiar si in cadrul aceluiasi bazin carbonifer. Astfel, de exemplu, pe teritoriul Romaniei gradientul geotermic prezinta valori cuprinse intre 1,15^oC pe 100 m adancime, in zona Brosteni (Urziceni) si 5,2^oC/100 m, in vestul tarii, in flancul estic al Depresiunii Pannonice (Socolescu M. et al., 1975).

Dupa cum am mai precizat, la temperatura de 50^oC nu se intampla nici o transformare in carbuni, acesta incepe doar de la 65^oC. In acest caz transformarile sunt functie de relatia timp/temperatura.

Apropierea carbunilor de corpuri magmatice face posibila modificarea gradientului si ca atare accelerarea carbonificarii prin procese similare proceselor industriale de semicocsificare si cocsificarea carbunilor (vezi Blum I si Barca Fr., 1968). In Africa de Sud curgeri bazaltice groase au acoperit un strat gros de carbune (huila) determinand cocsificarea naturala a acestuia, astfel incat analiza tehnica a pus in evidenta absenta materiilor volatile din carbune.

7. Factorii de control ai caracteristicilor turbelor si faciesurilor

carbunoase

Dupa M. si R. Teichmuller (1975) caracteristicile calitative ale turbelor originare si, deci, ale stratelor si zacamintelor de carbuni rezultate din acestea, sunt determinate de mai multi factori numiti si factorii faciesurilor carbunoase dintre care cei mai importanti sunt:

1. tipul de acumulare al materialului vegetal;

2. comunitatile de plante generatoare ale turbei;

3. mediul depozitional;

4. alimentarea mlastinilor cu nutrienti;

5. valoarea pH-ului in apele mlastinilor;

6. potentialul redox (Eh);

7. temperatura turbei;

8. activitatea bacteriana.

7.1. Tipul de acumulare

Tipul de acumulare (autohton, alohton si hypautohton) al MVP este deosebit de important deoarece determina una dintre cele mai importante caracteristici ale carbunilor:continutul in materie anorganica reflectat in cenusa carbunilor.

Acumularea in situ (=pe loc) sau autohtona este cea mai frecvent intalnita; marile zacaminte de carbuni au rezultat in urma acumularii autohtone a MVP. Acest tip de acumulare poate fi usor recunoscut dupa prezenta radacinilor in culcusul stratele de carbuni si a trunchiurilor in pozitie verticala de crestere in cuprinsul unor strate de carbuni sau in acoperisul acestora. In afara acestora exista o serie intreaga de criterii tafonomice pe care le-am prezentat anterior.

Un alt tip de acumulare, cel alohton, presupune transportarea materialului vegetal impreuna cu material terigen in apele raurilor si fluviilor si depunerea acestora in campii de acumulare, cel mai frecvent de origine deltaica, dar si de alta origine. Acest tip de acumulare a dat nastere unui numar restrans de zacaminte caracterizate printr-un continut ridicat in cenusa si, in general, lipsite de importanta economica. Un exemplu de zacamant alohton este cel de la Commentry, Franta.

In cadrul mlastinilor cu suprafete mari, in zonele cu oglinda de apa libera, dar si in zonele cu plante acvatice, datorita curentilor, dar mai ales datorita valurilor produse de vanturile puternice, materialul vegetal depus initial in situ poate fi remobilizat si redepus la o distanta oarecare de locul primar. Acest tip de acumulare hypautohton este rar intalnit si lipsit de importanta carbogeneratoare. De cele mai multe ori apare in asociatie cu acumularile autohtone, constituind o mica parte a acumularii.

7.2. Comunitatile de plante generatoare ale turbei

Dupa cum am mai mentionat comunitatile de plante din mlastini difera de la o zona la alta a mlastinii in functie de regimul hidrologic al acestora. Fiecareia dintre cele cinci zone cu regim hidrologic diferit ii corespunde un anume tip de mlastina. Astfel, zonelor: marginala, sezonier inundata sau aproape permanent inundata le corespund mlastini de padure: mlastina "uscata" cu Sequoia, mlastina de padure cu foioase higrofite: Salix, Alnus, Betula, Liquidambar, Byttneriophyllum etc. si respectiv, mlastina de padure taxodiacee (Glyptostrobus si Taxodium). Uneori in zona sezonier inundata pot sa se instaleze initial mlastini cu rogoz, care cu timpul trec in mlastinile de padure cu foioase higrofite. Zona permanent acoperita cu apa cuprinde o mlastina cu Phragmites (= stuf) si la exteriorul acesteia se afla mlastina cu plante acvatice ce face trecerea spre zona cu apa libera a lacului.

In fiecare zona sau tip de mlastina se dezvolta una sau mai multe asociatii de plante producatoare de MVP diferit structural si chimic de la o zona la alta, ceea ce confera caracteristici distincte (petrografice, chimice, fizice si tehnologice) turbelor si carbunilor rezultati din acesta.

Evident, in afara diferentelor de compozitie chimica originara, caracteristicile turbelor sunt direct influentate si de conditiile ambientale in care s-a acumulat MVP: pH, Eh, T^oC, microorganisme, natura materialului anorganic etc.

In linii generale, din mlastinile de padure rezulta carbuni bogati in macerale humotelinitice cu tesuturi vegetale ± conservate, in timp ce din mlastinile cu rogoz, mlastinile cu stuf si cele cu plante acvatice rezulta carbuni bogati in humodetrinit. Mlastinile cu Phragmites au MVP constituit mai ales din celuloza, in timp ce in mlastinile cu taxodiacee predomina ligninele. Tot asa, in mlastinile cu plante acvatice, uneori si in cele cu stuf continutul in materii anorganice este mai mare si deci si procentul de cenusa al carbunilor rezultati mai ridicat

7.3. Mediul depozitional

Calitatea carbunilor este puternic influentata de mediul depozitional in care s-a acumulat turba. Dupa Teichmuller (1975) acest mediu poate fi: telmatic (terestru), limnic (subacvatic), salmastru-marin si marin bogat in calciu.

In mediul telmatic materialul vegetal se acumuleaza in situ, pe suprafata substratului in conditiii de umiditate ridicata. In mediul limnic materialul vegetal se depune pe fundul lacului si este ± hip-autohton. Atat in mediul telmatic, cat si in cel limnic acumularea se face tot subacvatic, dar aceasta caracteristica este mai pregnanta in mediul limnic.

Acumularea in mediul salmastru-marin conduce la formarea unor carbuni bogati in cenusa si cu continut relativ mare in sulf si azot. Calitati similare au si carbunii din mediile marine bogate in calciu, acestia caracterizandu-se prin continuturi ridicate in sulf si pirita singenetica.

7.4. Alimentarea mlastinilor cu substante nutritive

Din punct de vedere al cantitatii de nutrienti se disting mai multe tipuri de mlastini, dintre care doua mai importante:

- mlastini eutrofe ( turbarii joase) alimentate cu apa din panza freatica, dar si din apa inundatiilor sezoniere si anuale caracteristice acestor mlastini. Odata cu apa, in mlastini sunt aduse cantitati suficiente de nutrienti si substante minerale indispensabile cresterii plantelor);

- mlastini oligotrofe (turbarii inalte) in care apa provine in principal din precipitatii, ceea ce face sa se instaleze o saracire in substante nutritive, saracire reflectata in alcatuirea vegetatiei mlastinii: putine specii comparativ cu mlastinile eutrofe, toate adaptate unor coditii oligotrofe. Mlastinile oligotrofe sunt frecvent dominate de muschi (d. ex. SPHAGNUM) si ierburi, mai rar se instaleaza aici vegetatie de padure.

In afara celor doua tipuri principale de mlastini mai pot exista si mlastini mezotrofe cu provenienta a apelor din ploi, dar si din panza freatica si inundatii.

In cea mai mare parte MCG au fost mlastini eutrofe, cu o vegetatie puternic diversificata, bogata atat in specii, cat si in indivizi.

7.5. Valoarea pH-ului

Concentratia ionilor de hidrogen liberi (pH-ul) a apelor din mlastini conditioneaza activitatea microrganismelor (bacterii, ciuperci etc.) asupra MVP in timpul fazei biochimice a carbonificarii. Este cunoscut faptul ca apele calde reduc substantial activitatea bacteriilor, in timp ce apele slab alcaline o favorizeaza.

In general, reactia ionica a mlastinilor eutrofe actuale poate fi acida, in special in mlastinile de padure, neutra si chiar alcalina, asa cum se intampla in mlastinile cu stuf si rogoz (v. Parvu, 1981). Dupa Teichmuller (1975) in mod frecvent reactia ionica (pH-ul) mlastinilor eutrofe este cuprinsa intre 4 si 6,5.

In mlastinile carbogeneratoare, in mod similar mlastinilor eutrofe actuale, reactia ionica difera de la o zona la alta a mlastinii: acida in zonele marginala, sezonier inundata si aproape permanent inundata si alcalina in zonele permanent acoperite cu apa.

7.6. Potentialul redox (Eh-ul)

Prin excelenta, MVP al carbunilor se acumuleaza in turbarii, in conditii reducatoare care se accentueaza incepand de la marginea mlastinii spre centrul si de la suprafata spre adancimea acesteia. Zonele cu regim hidrologic diferit pot fi caracterizate din acest punct de vedere astfel:

- marginala, predominant aeroba, secundar anaeroba;

- sezonier inundata, aerob-anaeroba;

- aproape permanent inundata, anaerob-aeroba;

- zonele permanent acoperite cu ape, anaerobe.

Potentialul redox conditioneaza tipul de activitate a microorganismelor si determina modificarea, de la o zona la alta, a raportului intre bacteriile aerobe si cel anaerobe, fiecare dintre acestea avand un comportament fata de carboformatorii principali ai carbunilor (lignina, celuloza etc.). De exemplu, dupa Blum si Barba (1968) bacteriile aerobe distrug rapid celuloza, in timp ce bacteriile anaerobe au asupra aceluiasi carboformator o actiune mult mai lenta ce conduce la transformarea lui in acizi humici.

7.7. Temperatura turbei

Un factor cu implicatii importante in cantitatea si calitatea MPV al carbunilor il constituie temperatura turbei. Cu cat temperatura turbei este mai mare, cu atat cantitatea de fitomasa produsa de vegetatia telmatica (palustra) este mai mare, iar activitatea bacteriana este mai intensa.

Temperatura turbei este, la randul ei, determinata de temperatura medie anuala (TMA) a regiunii in care se afla instalata mlastina, temperatura ce scade de la ecuator spre poli. Temperatura turbei este, deobicei, cu 2 pana la 6^oC mai mare decat temperatura medie anuala.

Dupa Teichmuller, Teichmuller (1982) temperatura optima pentru distrugerea celulozei este cuprinsa intre 35 si 40^oC. Fata de aceasta limita de variabilitate, temperaturile turbelor actuale sunt mai scazute, d.ex. in turbariile din Florida, la o TMA de 22^oC, temperatura turbei este de 24 - 28^oC. Local, datorita conditiilor microclimatice, dar si unor reactii exotermice petrecute in turba, este posibila cresterea temperaturii turbei peste limitele rezultate din TMA a regiunii unde este amplasata mlastina.

7.8. Activitatea microorganismelor

Dupa cum am vazut in tratarea factorilor prezentati mai sus temperatura, pH-ul si Eh-ul au controlat activitatea bacteriilor. Din punct de vedere al carbogenezei, conditiile cele mai favorabile actiunii bacteriilor se realizau in medii slab alcaline, anaerobe si in zone subtropicale si tropicale cu TMA peste 20^oC. In transformarea MVP un rol deosebit l-au avut bacteriile anaerobe.

In afara actiunii asupra MVP, bacteriile contribuie in mod direct, prin acumularea corpului lor la constituirea acestuia, dupa Casagrande (1985) aceasta contributie poate sa ajunga la 5 %.