Originea maceralelor. Generalitati

Originea maceralelor. Generalitati

Dupa cum am avut posibilitatea sa constatam din capitolul anterior, dedicat descrierii principalelor macerale care intra in compozitia carbunilor, acestea s-au format din marterial vegetal parental constand din biopolimeri (carbohidrati, lignine, lipide, protide, rasini, ceruri etc.) ce provin din diferite parti ale plantelor (frunze, radacini, ramuri, tulpini, ogranite celulare, diverse tesuturi vegetale si produse de excretie ale acestora cum sunt rasinile, latexurile, taninurile, etc.), fiecare avand o anumita compozitie chimica. Mai mult, fiecare grup sistematic de plante are compozitia sa chimica, astfel incat rezulta o mare diversitate a compozitiei chimice a MVP acumulat in mlastinile carbogeneratoare.

Conditiile de mediu din MCG ( pH, Eh, tip de activitate bacteriana etc.), unde s-a acumulat MVP si a avut loc carbonificarea biochimica (humificarea si turbificarea) a acestuia, au fost si ele foarte diverse, in functie de tipul de mlastina, de adancimea apei, de regimul hidrologic si de tipul de climat.

Daca la aceasta diversitate chimica a MVP si a conditiilor de mediu adaugam si variabilitatea accentuata a parametrilor fazei geochimice a carbonificarii (temperatura, presiune litostatica si stress), rezulta ca formarea maceralelor reprezinta un proces de o mare complexitate.

Dupa Given (1984), biopolimerii plantelor carbogeneratoare (lignine, celuloze, hemiceluloze, rasini etc.) s-au transformat in maceralele carbunilor, adica in geopolimeri (grupe de macerale:huminit, liptinit si inertinit), transformare posibila pe urmatoarele trei cai:

Alterare fara depolimerizare, cu pastrarea partiala a morfologiei, ca urmare a actiunii bacteriilor si algelor, in polimeri modificati si neoformati in turba. In faza de carbonificare geochimica a avut loc o alterare termochimica constand in condensare, mineralizare si formarea de legaturi incrucisate din macerale.

Transformarea puternica, rapida datorata pirolizei naturale si proceselor de oxidare + deshidratare si atac fungic.

Depolimerizare partiala, care fie a condus la descompunere enzimatica, fie la formarea de monomeri (ligninici, partial celulozici etc.), care prin recondensari din alte structuri fenolice ale plantelor superioare totul transformat in acizi fulvici si humici, in geluri humice, care in cadrul fazei geochimice a carbonificarii a dus, prin reactii termochimice la condensari si formare de macerale.

Desigur, o astfel de prezentare este doar una schematica si sintetica, in realitate procesele care au condus la formarea maceralelelor fiind mult mai complexe.

Dupa White dupa care se produc modificarile diferitilor biopolimeri acumulati in turbarii in functie de conditiile de mediu determinate de acoperirea cu apa. Dupa acelasi autor, procesul de acumulare a MVP in conditii de mediu favorabile in turba este de natura geochimica pentru ca alaturi de produsele nedescompuse sau partial alterate se formeaza noi polimeri, adica in turbarie are deja loc o polimerizare.

Doua procese importante intervin in formarea produselor huminitice si corespund stadiilor de turba si carbune brun: humificarea si gelificarea. In urma humificarii, cel mai important proces din faza biochimica, se produc acizi humici, care pot forma si humati in prezenta cationilor de Ca, Mg,K, Fe s.a. Prin diageneza acizii humici se transforma in humine, substante insolubile in alcali.

In ceea ce priveste gelificarea se pot decela doua tipuri:

- gelificare biochimica desfasurata in stadiile de turba si carbune brun pamantos datorata naturii MVP si conditilor de mediu

- gelificarea geochimica, cunoscuta si ca vitrinizare, care afecteaza huminitele la trecerea de la carbunele brun mat la carbunele brun lucios.

Referitor la originea botanica a diferitelor macerale este de retinut ca unele macerale cum sunt: textinitul, telinitul, semifuzinitul si fuzinitul apartin unor resturi vegetale uneori determinabile, la fel cum se intampla cu unele macerale (cutinit, sporinit) ale grupei liptinitului. Din contra, gelinitul, collinitul si macrinitul sunt macerale cu origine botanica neclara. Descompunera MVP inaintea sau in timpul stadiului de turba a avut o importanta fundamentala in geneza maceralelor.

Desi maceralele inertinitice sunt derivate din aceleasi substante vegetale originare ca si vitrinitul, ele se deosebesc intre ele prin natura proceselor genetice: inertinitul s-a produs mai ales prin procese de oxidare violenta, incendii naturale de paduri, in timp ce vitrinitul s-a format in urma actiunii proceselor de humificare si gelificare.

In raport cu faza in care se formeaza, pot fi decelate macerale initiale, aparute in timpul fazei biochimice (de turbificare) si macerale secundare formate in timpul fazei geochimice si corespunzatoare stadiilor suprapuse "ferestrei de petrol" asa cum sunt exudatinitul, fluorinitul si bituminitul. In acest context o parte din vitrinitul carbunilor cu grad inalt de carbonificare este secundar el avandu-si originea in carbonificarea liptinitului.

In timpul carbonificarii fiecare maceral isi are evolutia sa proprie. Humintul si vitrinitul se schimba lent, relativ uniform; maceralele liptinitice au un curs neregulat, unele fiind exceptii marcante (rezinitul, cutinitiul si sporinitul) vezi figura 9. Cele mai reduse treansformari sufera, dupa cum este si firesc, maceralele inertinitice datorita transformarii lor initiale aproape bruste, urmate de o evolutie extrem de lenta, uneori greu perceptibila.