Masarykova Univerzita Přírodovědecká Fakulta

MASARYKOVA UNIVERZITA

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA

ÚSTAV GEOLOGICKÝCH VĚD

LADA NAVRÁTILOVÁ

MĚŘENÍ ODRAZNOTI VITRINITU A MODELOVÁNÍ TEPELNÉ A EROZIVNÍ HISTORIE

Rešeršní část

Vedoucí práce: Doc. RNDr. Rostislav Melichar, PhD. Školitel: RNDr. Juraj Franců, CSc.

Brno 2009

1 OBSAH

1. ÚVOD ...... 5 2. PŘEHLED POZNATKŮ O ORGANICKÉ PETROOGII ...... 6 2.1. Petrologie uhlí ...... 6 2.2 Klasifikace uhlí ...... 7 2.2.1 Dělení kaustobiolitů podle způsobu vzniku a sloţení na genetické skupiny ...... 7 2.2.2 Dělení dle kvalitativního posouzení ...... 8 2.2.2.1 Makropetrografická klasifikace ...... 8 2.2.2.2 mikroskopická klasifikace ...... 10 2.3. Kerogen (struktura, sloţení a evoluce) ...... 12 2.4. Macerálové sloţení uhlí ...... 15 2.4.1 SKUPINA VITRINITU/HUMINITU ...... 17 2.4.2 SKUPINA LIPTINITU ...... 18 2.4.3 SKUPINA INERTINITU ...... 19 2.5 Měření odraznosti vitrinitu ...... 21 2.5.1 Měření v nepolarizovaném světle Ro ...... 22 2.5.2 Měření v polarizovaném světle Rmax, Rmin ...... 23 2.6 Parametry vhodné pro určení stupně prouhelnění ...... 25 3. ZÁVĚR A DALŠÍ PLÁN V PRÁMCI BAKALÁŘDKÉ PRÁCE ...... 26 4. PŘÍLOHA ...... 27 4.2 Mokrofotografické příklady macerálů ...... 27 4.1 vysvětlivky ...... 29 5. LITERATURA ...... 30

2009 Lada Navrátilová Všechna práva vyhrazena

3 OBSAH

4 1. ÚVOD

Uhlí vyskytující se v pohřbených sedimentárních horninách jako sloj nebo jako rozptýlená uhelná částečka neboli disperzinit označované podle Malána (1976), reaguje na změnu vyvolané vlivem metamorfózy mnohem citlivěji neţ okolní horniny, proto pojetí metamorfního vývoje, jaké známe z petrologie minerálů a hornin, se pro přeměnu uhlí nepouţívá. Vývoj se vysvětluje prouhelňováním. Tento pojem označuje proces od doby, kdy se rozloţená organická substance v závislosti na čase začala nořit se sedimenty do hloubky, aţ k vytvoření příslušného stupně prouhelnění Havlena (1963). Na základě tohoto stupně prouhelnění se pak posuzuje zralost organické hmoty. S tím souvisí laboratorně zjistitelné veličiny: procentuální zastoupení organicky vázaného uhlíku, obsah prchavé hořlaviny a světelná odraznost. Pro určení zralosti nejlépe koresponduje stanovení odraznosti vitrinitu měřené v mikroskopu v procházejícím a odraţeném bílém světle. V posledním půlstoletí se touto problematikou zabývali hlavně ve svých pracech Teichmüller a Taylor, Sweeney, J.J. a Burnham, A.K. a Dow, W.G. (Welte, D.H., Cook, A.C., Tissot et al. (1974) a další). Určení tepelné zralosti organické hmoty umoţní zjistit, za jakých teplotních, oxidačních a tektonických podmínek probíhal vznik okolních sedimentů, v nichţ je tato hmota obsaţena. Tato zralost se odvozuje z hodnot, získaných měřením odrazu vitrinitové skupiny, která je jednak nejhojnější sloţkou v uhelné hmotě a také nejlépe reprezentuje svým homogenním sloţením výsledky měření. Dopita havlena Pešek str43-ještě upravit

2. PŘEHLED POZNATKŮ O ORGANICKÉ PETROOGII

2.1. Petrologie uhlí

V současné době se čerpá z různých druhů klasifikací. Některé jsou součástí norem, u nás ČSN, novější jsou normy ČSN ISO a v USA pak ASTM. Normy jsou vydány na základě zasedání komitétu pro uhelnou petrografii (ICCP). Dále existují nomenklatury vycházející z různých institucí. Jsou to většinou speciální klasifikace, jako příklad lze uvést tzv., „Mezinárodní klasifikaci uhlí ve slojích―, kterou vypracovala pracovní skupina pro uhlí (Working Party on Coal) v Ekonomické komisi Spojených národů pro Evropu (Economic Commission for Europe UN). Dalším klasasifikacím se věnovali jednotliví autoři citovaných publikací Thomase (2002), Hoňka (2005), Taylor et al. (1998), Dopita M. al. (1985), Havleny (1963), Svoboda, J.V.-Beneš, K.(1955), Stopes, M.C. (1919). U nás se zaběhala klasifikace popisovaná Havlenou (1963). O petrografii uhlí píšou J. V. Svoboda a K. Beneš (1955), M. Süs (1959), V. Havlena (1963), Taylor a Teichmüller et al. (1998)

Máme-li třídit organickou hmotu, dá se to provádět podle dvou hlavních kritérií, tak jak je popsal Havlena, V. (1983). -kvantitativně morfologické hledisko: posuzování organické hmoty v loţisku jako slojové uhlí nebo jako rozptýlené v sedimentu, popisované Malánem (1980) jako disperzinity. Obecnější odlišení je pak vitrodisperzinit, který označuje rozptýlený vitrinit (maceral) Malán (1980) in Havlena, V. (1983) -kvalitativní hledisko: podle Havleny se kvalita uhlí hodnotí posouzením chemického sloţení nebo podle petrografických rozdílů makroskopických i mikroskopických. V této práci je důleţité členění uhlí tímto kritériem. Organická hmota, určujeme-li ho z chemického hlediska, se dá také třídit do tří skupin podle rozpustnosti v určitých rozpouštědlech. Určujícím parametrem je podíl rozpuštěného uhlíku tzv. uhlíková bilance ve vzorku Havlena (1983). -v alkalických rozpouštědlech se rozpouštějí humnové látky (Cbit) -v organických rozpouštědlech to jsou bitumeny (Chum) -podíl, který je nerozpustný se označuje kerogen (Czbyt)

6 2.2 Klasifikace uhlí

2.2.1 Dělení kaustobiolitů podle způsobu vzniku a sloţení na genetické skupiny

Kaustobiolit je hořlavý organogenní sediment. Rozlišují se(Petránek, J 199): 1. kaustobiolity uhelné řady neboli humolity 2. kaustobiolity ţivičné řady neboli sapropelit

humity-horniny humusové Především rašelina a uhlí. Vznikly z cévnatých rostlin, buď jako velké strukturné zbytky lodyh a hlavně kmenů, nebo ve formě gelózní hmoty. Ta je málokdy čistá, značný podíl přímněsí- spor, kutikul, zbytky hub, pletiv, kousků vizitu a pryskyřičných tělísek. (Havlena 1963), vznikají z nekromasy cévnatých rostlin, hlavně z jejich dřeva za intenzity rašelinění, rozklad není úplný. Bohaté na humnové látky a chudé na uhlovodíky. (Dopita, M., Havlena, V., Pešek, J 1985). Většina uhlí hnědé, černé a antracit. Vyznačují se páskovanou stavbou Svoboda, J.V.-Beneš, K.(1955). sapropelity-horniny sapropelitové Patří sem ropa, asfalt, ozokerit, kenel a boghed (Petránek, J. 199). Vytvořily se rozkladem z niţších rostlinných a ţivočišných organismů za trvale redukčních podmínek. V důsledku tohoto procesu se na dně sedimentačního prostoru tvořil zahnívající hlen, tzv. hnilokalu Svoboda, J.V.- Beneš, K.(1955), proto hnilokalová uhlí, která vedou ke vzniku uhlovodíků. Sapropelity se svým obsahu biomasy liší podle Dopity, M., Havleny, V., Pešeka, J (1985): kanel (cannes coal), chápaný jako sapropelit s hojnými sporami a lasturnatým lomem boghedy (boghead coal), coţ je označení pro sapropelit s hojnými řasami liptobiolity-horniny vosko-pryskyřičné U liptobiolity nerozlišujeme ţádné sloţky (litotypy). Obecně jsou tvořené z odolné hmoty ( Havlena 1963). Vznikají za trvale působících oxidačních podmínek rašelinění, které vede k rozkladu rostlinných těl a k hromadění odolných látek a částí rostlin-spor, vosků, kutikul, pryskyřic a pylových zrn. Voskopryskyřičná uhlí, zahříváním dostaneme uhelný bitumen(Dopita, M., Havlena, V., Pešek, J 1985). Humolity-humity a liptobiolity (Havlena 1963)

2.2.2 Dělení dle kvalitativního posouzení

2.2.2.1 Makropetrografická klasifikace

Části, které jsou rozpoznatelné pouhým okem(makrostruktura). Poprvé se o nich zmiňoval Stopes (1919), kdyţ popisoval viditelné složky v páskovaném bituminózním uhlí. Jako uhelný litotyp ho označil Seyler (1954). Jsou to okem viditelné vrstvy nebo pásky v profilu uhlí jednoznačně od sebe rozlišitelné. Popisný název obsahuje koncovku –it. Svoboda, J.V.-Beneš, K.(1955). Určování makro-sloţek černého uhlí se zabývala řada autorů. Ve starších pracích Svoboda, J.V.-Beneš, K.(1955), v novějších se problematikou zabývali Honěk et al. (1998), Taylor et al. (1998) aj. Stručný přehled této klasifikace je uveden v tabulkách 1-3. Pro makropetrografickou sloţku černého uhlí, označovanou jako litotyp, se pouţívá českých výrazů. Definovat lesklou, matnou nebo vláknitou vrstvu jako vitrit, durit či fuzit můţeme na základě aţ mikroskopického rozboru (viz tabulka 1). Matné pruhy vznikly ze zbytků niţších rostlin, kdeţto lesklé páskování je způsobeno rozkladem dřeva.

Tabulka 1: Klasifikace pro černé humózní uhlí Havlena (1963) (PÁSKY) LITOTYP PŮVOD SLOVA FÁZE ROZLIŠOVACÍ VLASTOSTI vitrit vitreus z lat. lesklý lesklé klarit claru z lat. jasný matně lesklé hemifáze a durit durus z lat. tvrdý matné ortofáze vláknité fuzit fuzit fusain z franc. dřevěné uhlí z breslenu * metafáze a lesklá antracitové stadium fuzit Pozn.: Breslen je rod listnatých keřů

Podle Havleny (1963) je v pozorovaném uhlí hnědouhelné fáze mimo litotypu s dobře rozpoznatelnou strukturou, např. menší kusy dřeva a větví, také druhá sloţka, která je nerozpukaná a více kompaktní, tzv. gelózní hmota nazývaná detrit. Viz tabulka.

Tabulka 2: Klasifikace hnědouhelného humitu Havlena (1963) SLOŢKA PŮVOD SLOVA MIKROLITOTYP xylitická xylós z řec. dřevo xilit detritická détritos z lat. rozetřený detrit fuzit fusain z franc. dřevěné fuzit

8 Litotypové pojetí, jaké udal Taylor et al (1998) v díle Organic petrology (str.276) upravuje sloţky podle Stache (1952). Černé uhlí se člení shodně s naší klasifikací podle Havleny (1963) a určuje různě viditelné pásy v úhelných slojích. Humózní typ uhlí (humic coal) také rozděluje na čtyři sloţky(lithotype). V angličtině zakončené koncovkou –ain. (vitrain-fusain). Hnědé uhlí dělí (podle mezinárodní komise pro uhlí a organickou petrologii-ICCP, 1993)na litotypové skupiny (podle převládající komponenty), litotypy (podle struktury) a litotypové variety (rozhoduje barva způsobená gelifikací). To, ţe gelifikace působí v celé mase humitu, způsobuje, ţe jsou gelifikované shluky v uhlí vzácné. Uhlí bohaté na xylitickou sloţku musí obsahovat víc jak 10% této sloţky. Gelofikované shluky tak vzácné nejsou (dopplerit). Můţe se vyskytovat zvrstvený a nezvrstvený. Ţivočišné uhlí nebo uhlí postiţené fuzinitizací, tedy oxidací vlivem poţáru, se vyskytuje výhradně v čočkách. Poslední litotypová skupina zahrnuje všechny druhy minerálů jako jílové minerály, křemen, karbonáty, sulfidy a jiné (Taylor, 1998).

Tabulka 3: Litotypová klasifikace pro hnědé uhlí (podle ICCP 1993 in Taylor (1998)) LITOTYPOVÁ SKUPINA LITOTYP LITOTYPOVÁ VARIETA hnědé uhlí (slabá gelifikace) vrstevnaté uhlí černé uhlí (gelifikované) matečné uhlí ţluté uhlí (negelfikované) nevrstevnaté uhlí hnědé uhlí (slabá gelifikace) černé uhlí (gelifikované) uhlí bohaté na xylit - - uhlí bohaté na dřevěné uhlí - - uhlí bohaté na minerály - -

Prouhelňovací fáze určují nízké, střední a vysoké prouhelnění příslušného stádia.

Tabulka 4: Klasifikace perografických typů uhlí podle Havleny (1963) a základní vlastnosti kaustobiolity uhelné řady podle Dopity, et al. (1985) — doplněno z Petránka (1993), ČGS-Geofond (2002-2005), Hubáčeka et al. 1962, Diessela 1992 a ČSN 44 1390 TYP PROUHEŇOVACÍ PETROGRAFICKÝ VŮDČÍ OBSAH VODY HRANICE PROUHELŇOVACÍHO FÁZE TYP PROCESY A UHLÍ v % Ro% STÁDIA r hemifáze Wt >75 rašelinné ortofáze rašelina rašelinění C=50-60 daf metafáze V =(39-12) —0,3— r hemifáze(lignit) Wt <75 hnědouhelné ortofáze lignit a hnědé uhlí Cdaf>60 metafáze Vdaf>50 r —0,5— hemifáze Wt <15 černouhelné ortofáze černé uhlí Cdaf>70 metafáze daf V =42-10 —2,4— r antracitová antracit prouhelňování Wt <3 antracitové Cdaf=(90-96) metaantracitová metaantracit Vdaf=12-8 10 r Pozn.: Základními laboratorními parametry hnědouhelné a černouhelné fáze je obsah veškeré vody původního vzorku Wt (k metafázi klesá), obsah daf daf uhlíku v prchavé hořlavině C (k metafázi stoupá), obsah prchavé hořlaviny V (k metafýzi klesá) a střední odraznost vitrinitu (náhodná) Rn (k metafázi stoupá).

9 Hranice mezi hnědým uhlím a lignitem nebyla stanovena a ve světové praxi je lignit zpravidla zahrnován pod hnědé uhlí; v ČR je vykazován samostatně. ČGS-Geofond (2002-2005)

Typ černého a antracitového uhlí, jehoţ stupeň prouhelnění je vyjádřený odrazivostí vitrinitu, se klasifikuje z technologického hlediska pomocí obsahu prchavé hořlaviny a vlastnostmi zbytků po koksování. Rozmezí je předepsáno v mezinárodních normách ČSN 44 13 (Viz tabulka 4).

Tabulka 4: Česká klasifikace černého a antracitového uhlí v závislosti na obsahu VDAF. TYP UHLÍ ZNAČKA ODRAZNOST V % PŘIBLIŢNÁ KORELACE VDAF v % pálave D pod 0,65 nad 41 plynové G 0,65-0,95 33-41 ţírné Ţ 0,96-1,15 28-33 koksové KŢ 1,16-1,3 24-28 koksové I. Ka 1,31-1,45 20-24 koksové II. Kb 1,46-1,85 14-20 antracitové T 1,86-2,2 10-14 antracit A nad 2,2 pod 10

Rozmezí prchavé hořlaviny pro hnědouhelný typ je v normách ČSN 44 1390 (viz tabulka 5).

Tabulka 5: Česká klasifikace hnědého uhlí v závislosti na obsahu VDAF. NÁZEV UHLÍ PŘIBLIŢNÁ KORELACE VDAF v % smolné nad 57 lesklé 45-50 tvrdé ţivičné 51-60 pololesklé 49-53 celistvé 51-59 lignit 56-63 voskové a měkké 70 a 57 zemité meké 57-64

2.2.2.2 mikroskopická klasifikace

Kdyţ se podíváme řezem sloje, můţeme určit litotypy, které jsou z velké části nebo zcela tvořeny mikrosloţkami. Tedy mikroskopickými stavebními jednotkami uhlí rozpoznatelné v mikroskopu - maceraly. Celé vrstvy můţou tvořit jen jediný maceral, ale běţněji se vyskytuje v asociaci s jinou macerálovou skupinou. Takovéto přirozeně se vyskytující asociace označujeme jako mikrolitotypy (Havlena 1963). Metodu sloţení mikrolitotypů popisuje mezinárodni norma ČSN ISO 7404-4 (1995). Podle úmluvy, zahrnuté v této normě, se mikrolitotypy určují macerálovou skupinou, která zaujímá plochu nejméně 50 μm x 50 μm, a jejíţ obsah je větší nebo roven neţ 5 %. Přítomnost určitých mikrolitotypů ovlivňuje fyzikální vlastností uhelných slojí. Například určují při daných geologických podmínkách rozdělení mikrotrhlin a také do určité míry odlučnost vrstev.

10 Znalost těchto mikrokomponentů umoţňuje vysvětlit genezi uhelné sloje a také můţe pomoct při řešení problému korelace slojí. Podle toho, zda mikrolitotypy obsahují maceraly jedné, dvou nebo tří macerálových skupin, se rozdělují do tří grup: monomaceral, bimaceral a trimaceral. Zakončením těchto grup je koncova –it (v mezinárodni literatuře –ite) Taylor (1998). Bliţší mikrolitotypové členění podle systému Stopes-Heerlen schváleného ICCP (1985) je ukázáno v tabulce

Tabulka 6:Monomacerální černouhelné mikrolitotypy. (podle ICCP 1985, Taylor et al. 1998) MIKROLITOTYPOVÁ SKUPINA MIKROLITOTYP název sloţení název převaţuje telit telinit vitrit V > 95 %, L + I < 5 % kolit kolinit vitrodetrit vitrodetrinit sporit spočinut kutit kutinit liptit L > 95 %, V + I < 5 % algit alginit rezit rezinit liptodetrit liptodetrinit fuzit fuzinit semifuzit semifuzinit sklerotit sklerotinit inertit I > 95 %, L + V < 5 % mikrit mikrinit makrit makrinit inertodetrit inertodetrinit

Tabulka 7: Bimacerální černouhelné mikrolitotypy. (podle International Committee for Coal Petrology 1985, in Taylor et al. 1998) MIKROLITOTYPOVÁ SKUPINA MIKROLITOTYP název sloţení název převaţuje sporoklarit sporinit kutikoklarit kutinit klarit V + L > 95 %, I < 5 % rezinoklarit rezinit algoklarit aj. alginit aj. sporodurit sporinit kutikodurit kutinit durit L + I > 95 %, V < 5 % rezinodurit rezinit algodurit aj. alginit aj. vitrinertit: fuzinitový fuzinit semifuzinitový semifuzinit vitrinertit V + I > 95 %, L < 5 % makrinitový makrinit mikrinitový mikrinit sklerotinitový sklerotinit vitrinitový vitrinit

Tabulka 8: Trimacerální černouhelné mikrolitotypy. (podle International Committee for Coal Petrology 1985, in Taylor et al. 1998)

MIKROLITOTYPOVÁ SKUPINA MIKROLITOTYP název sloţení název převládá duroklarit vitrinit nad L + I vitrinertolip trimacerit V, I, L > 5 % liptinit nad V + I tit inertinit nad V + L klarodurit

11 2.3. Kerogen (struktura, sloţení a evoluce) Dříve pojem kerogen (z řec. keros-vosk) popisoval organický materiál v sedimentárních horninách, přesněji v roponosných břidlicích ve Skotsku. V dnešním pojetí je význam tohoto slova, vycházejícího z technologické praxe, pouţíván k popisu látky nerozpustné v běţných organických rozpouštědlech (např. chloroform, benzen a methanol) při nízkých teplotách. Hranice je pokládána pod 80 °C (Durandem 1980 in Müller, P. (1984)). Tato špatná rozpustnost je přímým důsledkem velkých molekul kerogenu. Úhelné a ţivočišné kaustobiolity by měli být chápány jako fosilní sedimentární horniny obsahující speciální typy kerogenu ve velmi vysokých koncentracích. Kerogen je schopen termickým rozkladem nebo přírodní destilací generovat specifické sloučeniny, které jsou součásti ropných látek. Lze tedy tento pojem chápat jako potenciální zdroj uhlovodíků a bitumenu. (I kdyţ se v sedimentech nachází organická hmota ve formě pevné substance, obsahuje v sobě různé typy kerogenu skrývající potenciál pro vznik ropy, který dosud nebyl ve formě rozpustných látek vyloučen.) Kaţdý kerogen má schopnost produkce bitumenů. Tato vlastnost se odráţí v grafech při analýze řízenou pyrolýzou, která je zásadní pro posouzení kvality vzorkovaného uhlí Viz graf. Čím více je kerogen degradován (destilován), tím méně bitumen produkuje. Se stupněm transformace, nebo-li zráním, organické hmoty souvisí výskyt určité macerálové skupiny.

Evoluce Podle představ Bregera (1960, in Durand 1980) se organická hmota vzniklá z odumírajících organismů skládá z lipidu a ligninu, které tvoří převládající sloţku. Při postupném pohřbívání se z lipidu částečně tvoří ropa a částečně polymeruje a ukládá se jako nerozpustné reziduum. Lignin podle této koncepce ropu tvořit nemůţe.

Detailnímu sloţení se věnuje ve své práci Strnad & Müller (1978).

Kerogen se skládá z náhodně uskupených alifatických polymerů, které nemají pevně danou a učebnicově popsanou strukturu. Podle charakteru původu organického materiálu a chemismu se dělí do 3 typů Tissot et al. (1974) a podle Bernarda et al. (1981) se poslední typ III dělí na dvě podskupiny. V současné literatuře se kerogen rozčleňuje do konečných 4 typů.

I. typ kerogen je odvozen z anodického jezerního prostředí bohatého na řasy. Má výrazně alifatický charakter a vysokou schopnost tvořit kapalné uhlovodíky.

II. typ kerogen vzniká převáţně z mořských zdrojů obsahující řasy, spory a pyl. Dál se skládá z listového vosku a fosilní pryskyřice, zahrnuje i bakteriální buněčný lipid. Přítomnost tohoto 12 kerogenu dává dobrou schopnost vytvářet kapalné uhlovodíky. Struktura je ualoţena na propojení různě velkých aromatický molekul s alifatickými řetězci. Obr. (upraveno z Behar & Vandenbroucke 1986, Kerogen II)

III. typ kerogen je odvozen hlavně z dřevných materiálů terestrického původu. Je tvořen na bázi humnových kyselin, které se ještě nepodařilo zřetelně identifikovat - nedají se separovat jako individuum, pro jejich proměnlivé sloţení ( Schulter, H. R 1994). Humnové kyseliny se skládají z trojrozměrných do sítí propojených molekul. Centrem těchto látek je jádro aromatického charakteru. Na toto jádro se napojují alifatické řetězce s různým obsahem funkčních skupin. Rozdíl, jakým se odlišuje od předešlých typů, je obsah vodíku k uhlíku, který je dán stupněm zrání.

Tuto závislost ukazuje (závislost zrání kerogenu) van Krevelnův diagram (Durand 1980, str. 122). Působením faktorů, hlavně teploty a tlakem nadloţních vrstev, se uvolňuje z organické hmoty vodík ve formě methanu. V této fázi vzniku III. typu kerogenu se tvoří plynné uhlovodíky.

IV. typ kerogen je tvořen z přepracovaných organických zbytků a vysoce oxidovaného materiálu různého původu. Obsahuje převáţně polycyklické aromatické uhlovodíky. Nemá ţádný potenciál k tvorbě uhlovodíkových zdrojů. (Tissot, Welte, 1978, Wales, P. 1981)

Řízená pyrolýza ROCK EVAL Je to metoda zjišťující ropnou prospekci. Umoţňuje rychle zjistit typ kerogenu a genezi uhlovodíků.

Řízením tepelného rozkladu organické hmoty vznikají nízkomolekulární produkty a CO2. Kvantum

CO2 odpovídá píku s3 na grafickém záznamu pyrolýzy. Korekce se provádí na hmotnost naváţky. S1 pík ukazuje volně vázané uhlovodíky (do 300 aţ 350°C). Mnoţství uvolněných uhlovodíků (mg/g horniny) do 600°C ukazuje pík s2. Teplota při které je produkce maximální se označuje Tmax. IP je idex produxe, je to poměr píků s1, s2 a s3: s1/( s1+ s2). Nebo jsou zjištěné hodnoty korelovány k obsahu organicky vázaného uhlíku Corg: 100* ( s1+ s2)/Corg. IO je index kyslíkový, 100* s3/Corg. Tyto indexy (IP a IO) přibliţně odpovídají starším pouţívaným hodnotám atomárního poměru H/C a O/C. Pro odhad chemického sloţení s vyuţitím pyrolýzy a Corg píše Tissot a Welte (1978) ve svích pracích. Tmax a IP indikuje stupeň degradace kerogenu. Hranice začátku a doznívání uhlovodíkové produkce je navrţena pro rozmezí 435-460°C. Prudké zvýšení IP naznačuje na přítomnost tzv. ropného okna. Odvozené parametry H/C a O/C pouţívá Van Kravelnův diagram. Znázorňuje degradaci a genezi kerogenu. Kerogen je součástí některých macerálových látek (viz obr.1)

Obr. 1: Van Krevelnův diagram, upraveno podle Van Gijzla (1982).

14 2.4. Macerálové sloţení uhlí Pokud určujeme sloţky uhlí jako mikrokomponentu, nazýváme ji souhrnně macerál. Macerál je název pro všechny mikroskopické sloţky uhlí (Svoboda, J.V, Beneš, K. 1955). Tyto sloţky se dají určit morfologii, barvou, svou tvrdostí, mnoţstvím světla, které odrazí (odrazivost) a fluorescencí (Havlena 1963). Na základě optických vlastností se dělí do tří hlavních macerálových skupin (klasifikace podle systému Stopes-Heerlen inTaylor et al. 1998 str.175). Všechny tyto skupiny obsahují příponu –init, v anglické literatuře –inite (Taylor et al. 1998 str. 175-156) a jsou definovány úrovní odrazivosti (ICCP (1994)):

Huminit/vitrinit

Liptinit(dříve exinit)

Inertinit

Stejně jako hornina, která se skládá z jednotlivých minerálů, jejichţ stavba je dána uskupením anorganických molekul, je i uhlí stavěno ze skupin látek, daných svým specifickým uspořádáním organických, popřípadě anorganických molekul, tedy maceralu. Na rozdíl od minerálů, které poznáváme na základě krystalové mříţky, je určování jednotlivých sloţek uhlí (maceralu) závislé na uspořádání klastrů aromatických uhlovodíků do planárních vrstev (The source rock str.365). Tyto „listy― jsou pak srovnané na sebe a vytváří tak v makroskopickém měřítku „penízkovou“ strukturu (tzv.turbostratický uhlík) podle (Havlena 1963). To, jak budou vrstvy navzájem k sobě orientované ovlivňuje jednu vlastnost, kterou označuje Kašpar, P. jako anizotropní reflexi, a která je v oblasti výzkumu odraznosti maceralu důleţitým parametrem měření stupně prouhelnění antracitu a grafitu. U černého a hnědého uhlí se anizotropie neprojevuje, právě v důsledku vzájemného uspořádání jednotlivých vrstev, které jsou…tím, čím více stoupá obsah vázaného uhlíku. Lepší představu udává obr. In Taylor Zasoupení jednotlivých macerálů v uhlí ovlivňuje do určité míry technologické procesy. Zejména melitelnost, briketovatelnost a koksovatelnost Dopita et al (1985). Jak postupují po sobě jednotlivé fáze rašelinění a prouhelňování, prochází organická hmota vůdčími procesy, ze kterých na konci vyjde mikropetrografická součástka, zaujímající v preparátu určité mnoţství (Havlena 1963). Těmito pocesy jsou (dále těţeno z Havleny (1963):

Fuzitizace-pro rostlinná pletiva, která prošla fuzitizací je typická jejich odolnost proti všem prouhelňovacím činitelům, tzn. ţe je najdeme s dobře zachovanou buněčnou stavbou i v antracitu. -zuhelňování a trouchnivění se dohromady označuje f. V biochemické fázi se rašeliniště dostalo, vlivem geologických podmínek, do oxidační zóny (působení plísní, a jiných mikroskopických rozkladačů). To má za následek jen malý vzrůst obsahu uhlíku. Radikálnějším projevem vzrůstu je

15 oxidace uhelné hmoty vlivem lesního poţáru. Mikrokomponenta, ukazující na tento genetický znak je macerálový typ fuzinit ve macerálové skupině inertinitu. Gelifikace začíná uţ při tvorbě rašeliny, v obdobný, kdy nastupují chemické procesy vlivem převrstvení jalovými sedimenty. Pochody, které mají za následek vznik hmoty gelové charakteristiky, nejlépe vysvětluje koloidní chemie. Tak vzniká humusová sloţka rašeliny. Vlivem působení chemicko-fyzikálních pochodů se její obsah v hnědouhelném stádiu dostane pod 10%. Aby vzniklo hnědouhelné stadium, je nutné působení geochemické fáze, spolu z biochemickou. Znamená to, ţe dále pokračují mechanismy rozrušující buněčnou stavbu rostlin a další přestavbové procesy souhrnně označované jako huminitizace. Intenzita těchto pochodů závisí na ryze chemických reakcích(a fyzikálních). Tlak nadloţních vrstev a zvyšující se teplota, má za následek zmenšování poréznosti, úbytek vody a plynů hlavně methanu, z mezirovinných skupin atomů při rostoucí kondenzaci rovin organických molekul. Navenek se to projeví zvrstvením, které se dá označit jako páskování. Změnou optických vlastností určitých komponent v uhlí, stále souvisejících s fyzikálními procesy geochemické fáze a změnou intenzity huminitizace, nazývaných podle mezinárodního komitétu (handbook (1971)) huminit, se projeví zvýšením lesku hnědouhelné hmoty. V dalším stádiu černouhelném, kde se uplatňují činitelé geochemické fáze-tlak a teplota, se tento lesk stále zvyšuje a páskování splývá. Proces huminitizace nahrazuje fyzikálně chemický proces vitritizace. Ten postihuje i sloţky rostlinných zbytků, které dřívějším pochodům odolávaly. Především se to týká látek voskových a pryskyřičných. Hlavní vznikající komponentou je tu vitrinit, způsobující charakteristický lesk. V hnědouhelné fázi se tedy hlavně přetváří obsah humusové sloţky, který se nahromadil gelifikací v rašeliništích, a který počátkem černouhelné fáze úplně mizí, zbylá hmota se transformuje do černouhelné hmoty vlivem vitritizace. V této fázi se prouhelňovaly hlavně voskové a pryskyřičné komponenty. Pletiva postihnutá fuzitizaci přetrvávají.

Členění macerálových skupin je vypsáno v tabulce.

16 2.4.1 SKUPINA VITRINITU/HUMINITU

Obecný představitel: vitrinit (V)

Mikroskopicky viditelná sloţka černého uhlí. (Taylor et al.1998). Skupina se dělí podle zřetelnosti a stupně zachování buněčné stavby (stupněm gelifikace) na telinit a collinit (ICCP 1994). Pokud se ve vzorku nedá rozlišit buněčná struktura, můţe se tak pouţit leptací technika, která se spíše vyuţívala pro palinologické účely. Macerálům, zjištěných z leptaných praparátů, říkáme kryptomaceraly Havlena (1963). Od roku 1994 se pouţívá nové členění vitrinitové skupiny, která vychází z více neţ 30 let starého konceptu Stopes-Heerlen, a která byla vydána v příručce ICCP (1994) jako nová klasifikace macerálové skupiny vitrinitu. Systém byl oproti předešlým pouţívaným definicím rozšířen o subskupiny (maceral subgroup), které určují stupeň destrukce, tabulka 9. Macerály v této tabulce jsou definované svou morfologií a stupněm gelifikace. Vitrinit vzniká tělotvornými pochody hlavně z ligninu a celulózy Müller (1984). Jeho barva je v preparátech šedá a svou odrazivostí stojí mezi třemi macerálovými skupinami uprostřed. Botanický původ u většiny vitrinitových karbonových uhlí se odhaduje podle Raistrick & Marshall (1939) (in Taylor 1998) na rostliny paleontologického vývojového stupně pteridofitních a gymnospermických. V konkrétním podání se zdroje týkají napadaných větví a kůry cykasofitních a kordaitových lesů se zbytky odumřelých plavuní (Lepidodendron, Sigillaria).

Obecný představitel: huminit (H)

Mikroskopicky viditelná sloţka hnědého uhlí (Taylor et al.1998). Odpovídá vitrinitu v černém uhlí Dopita et al. (1985) Lignino-celulózová pletiva a jejich gelózní deriváty. Zvýšený podíl kyslíku. A luminiscence je mněřielná jen ve stadiu hnědouhelném a navíc je přítomna vzácně. Stupeň zgelovatění se odráţí ve stupni zachování buněčné savby. Podle mezinárodní normy sem patří maceraly textinit a atrinit a zgelovatělé maceraly ulminit, densinit a gelinit. Viz tabulka Havlena (1963).

17 2.4.2 SKUPINA LIPTINITU

Obecný představitel: liptinit (L)

Oleje, vosky a pryskyřice vyplňují části rostlinných vegetativních a reprodukční orgánů. Podle toho jakého druhu pletiva jsou tyto látky součástí, rozdělujeme liptinity na jednotlivé macerálové typy (Taylor et al. 1998). Sporinit obsahuje inertní polymer sporopolenin, tvořící vnější vrstvu pylových zrn a některých výtrusů, zachovávající se v uhlí v lisované podobě jako mikro- a makrospora. Vypreparovanou makrosporu ukazuje její rekonstrukce na obr. Str 205 Taylor et al. (1998). Kutinit zahrnuje rostlinné kutikuly. Testinit je pryskyřičný produkty metabolismu rostlin. Alginit je macerál odvozený degradací řas rodu Pila a Reinschia. Liptodetrinity jsou nízko odrazové a fluoreskující fragmenty, které nelze přiřadit k výše uvedeným liptinitickým součástkám. Vosky, pryskyřice vytvářejí samostatná tělíska. Zvýšený obsah vodíku je pro liptinitické látky charakteristický ve srovnání s inertinitem Müller (1984), Liptinitové macerály jsou součástí černých (dříve exinit) a hnědých uhlí, přičemţ uhlí formované v třetihorách je mnohem bohatší na voskové látky, pro nástup krytosemenných rostlin Taylor et al. (1998). Optických vlastností rapidně nabývá aţ začátkem druhého prouhelňovacího skoku (viz obr v Havlenovi). Podle tabulky in Taylor (1998)se tato hranice vymezuje parametrem Vdaf (29-21%) a odrazivosti vitrinitu R (1,2-1,5 %). Podle českých tabulek oblast v tabulce vymezena pro ţirné a koksové uhlí viz tabulka. Odraznost sporinitu se téměř shoduje s odrazivostí vitrinitu, kdyţ hodnoty těkavé sloţky odpovídají 24-21 % a odraznost zase hodno1,5 % pro koksové uhlí (metafáze) černouhelného stádia. Tato závislost na odraznosti vitrinitu je mnohem názornější na obr. Str. 126 (Taylor et al. 1998) Výskyt liptinitu v sapropelitech a liptobiolitech je vyšší neţ v samotných humitech Dopita et al. (1985). Liptinity obsahují poměrně velké mnoţství alifatických uhlovodíků. Podle toho, jak se chovají v rozpouštědlech, se mohou začleňovat do skupiny rozpustných fat-wax a nerozpustných vysoce polymerizovaných suberin-kutinovou skupinu. Fluorescence liptinitů klesá, tak jak červeno-zelená stupnice vzrůstá se stupněm prouhelnění (Taylor et al. 1998)

18 2.4.3 SKUPINA INERTINITU

Obecný představitel: inertinit (I)

-zbytky zoxidovaného rostlinného materiálu po působení-poţárů, plísní, hub, sucha a mrazu -odolné maceraly vůči faktorům prouhelnění -vůči karbonizačním procesům jsou perzistentní, v porovnání s vitrinitem, hraje roli při jeho vzniku primární oxidace Müller (1984). Ty maceraly, které mají v sobě vysoký podíl uhlíku, vykazují v nábruse vysoký lesk (odrazivost) a reliéf (jsou odolné vůči broušení). Vysoký podíl uhlíku je důsledkem fuzitizace. U nás jsou černá uhlí typická zvýšeným podílem inertinitu u slojí sedlových vrstev karvinského souvrství Dopita et al. (1985). Fuzinit v mikroskopu tvoří neporušená buněčná pletiva, ale jako zuhelnatělý se stavba zcela rozdrtí a úlomkovitě poskládá do sebe. Obr. tuto strukturu názorně ukazuje. Dutiny bývají často inkrustované nějakým minerálem. Dřevěné uhlí,které vzniklo lesním poţárem rašelinště se nazývá pyrofuzinit. Svým nakupením tvoří viditelné partie ve slojích-vláknitý fuzit. Dopita et al. (1985). Semifuzinit, jak naznačuje název, je genetickým předělem mezi vitrinitem a fuzinitem. V mikroskopu to jsou světlejší části v jinak homogenním vitrinitu, nebo zgelvatěné pletivo fuzinitových buněk. Dopita et alů (1985) Sklerotinit nebo-li fungit. Je souborným názvem pro zbytky hub. Spolu s fuzinitem přetrvává úsek kritické metamorfózy, takţe lze obě mikrosloţky najít i v antracitovém uhlí Havlena (1963).

19 Tabulka 9: Macerály a macerálové skupiny černého uhlí – systém Stopes - Heerlen (International Committee for Coal Petrology 1985, Taylor et al. 1998)

Macerálová Macerál Macerálový typ Macerálová skupina Podskupina Maceral skupina

textinit telinit 1 humotelinit ulminit telinit attrinit vitrinit telinit 2 huminit humodetrinit densinit V telokolinit H gelokolinit kolinit gelinit desmokolinit humokolinit korpokolinit korpohuminit vitrodetrinit sporinit sporinit kutinit kutinit liptinit rezinit liptinit resinit suberinit alginit - alginit L L liptodetrinit liptodetrinit chlorofylinit bituminit - fuzinit pyrofuzinit fusinit semifuzinit degradofuzinit semifusinit makrinit inertinit - inertinit makrinit mikrinit

I I sklerotinit fungosklerotinit sklerotinit

inertodetrinit - inertodetrinit

Tabulka 10: Dělení skupiny vitrinitu podle ICCP sytému 1994 Skupina macerálu Podskupina macerálu Macerál telinit telovotrinit kolotelinit vitrodetrinit detrovitrinit kolodetrinit vitrinit korpogelinit gelovotrinit gelinit

20 2.5 Měření odraznosti vitrinitu Je to aplikovaná petrografie (rudní minerály, Havlena), základním metodickým prvkem je práce na integračním stolku s mechanickým počítačem. Analyzují se kusové a zrnové nábrusy odebraných určitých partií uhelné akumulace (např. sloje). Podstata metody je zaloţena na změření a srovnání elektrických proudů vzniklých ve fotoelektrickém násobiči vlivem světla odraţeného od vyleštěného povrchu huminitu nebo vitrinitu zkoušeného vzorku a standardu se známou odrazností. Imerzní objektiv se pouţívá v mikroskopii odraţeného světla, pokud je za potřebí získat velké zvětšení a vysokou rozlišovací schopnost. Aby se toho dosáhlo, vyuţívá se imerzního oleje s indexem lomu 1,515. Umisťuje se v mnoţství jedné kapky mezi vzorek a objektiv, sníţí se tím schopnost vzorku odráţet světlo, ale vyjasní se tak barevné rozdíly macerálů. Protoţe jsou pracovní vzdálenosti velmi malé (ukazuje tabulka 2), bývají imerzní objektivy s teleskopickým tubusem, aby se zamezilo případné poškrábání čočky a vzorku. Objektivy, kterým se říká suché, nepotřebují tak velkou rozlišovací schopnost. Týká se to vzorku studovaných na vzduchu (Větší škála imerzních prostředí se pouţívá v mikroskopování rudních minerálů např. voda a jiné imerzní kapaliny), bez imerze, tzn. ţe mezi vzorkem a objektivem je pouze vzduch. Vztah mezi hloubkou fokuzace a zvětšením udává tabulka 2 upravená podle Galopina a Henryho (1975). Zvětšení objektivu vyjadřuje kolikrát je daný objekt zvětšen při průchodu objektivem, u odrazové mikroskopie uhelné hmoty se pouţívá zvětšení 50x. (Kašpar, P. (1986), Rudní mikroskopie) Numerická apertura A je na kaţdém objektivu vyryta.

Tabulka 11: Pět objektivů v odrazové mikroskopii upraveno podle Craiga a Vaughana (1983). Vzdálenost Zvětšení pracovní fokuzační 5x olejová imerze 0,35 50 5x vzduch 12 50 10x vzduch 14 25 20x olejová imerze 0,23 12,5 50x olejová imerze 0,28 2 Poznámka: hodnoty pracovní a fokuzační jsou v mm

21 Tabulka 12: Vztahy mezi zvětšením, rozlišovací schopností objektivů pro λ=550 nm, upraveno podle Galopina a Henryho (1975). Přibliţné zvětšení Rozlišovací Hloubka fokuzace objektivu schopnost Na vzduchu V olejové imerzi (n=1,515) 5x 2,75 28 10x 1,37 7 15x 0,91 3,0 20x 0,68 1,5 - 25x 0,55 0,96 - 30x 0,46 0,61 - 35x 0,39 0,40 - 40x 0,34 0,26 - 45x 0,30 0,15 0,4 75x 0,27 - 0,31 90x 0,25 - 0,24 100x 0,23 - 0,17 Poznámka: rozlišovací schopnost a hloubka fokuzace jsou uvedeny v mikronech

Fotometr měří odraţené světlo. Výsledek je pak vidět na displeji na konzole u mikroskopu. Novější a modernější fotometry pracují s počítačovým softwarem. Čtení odraţených paprsků se provádí analýzou obrazu podle stupně šedi.

2.5.1 Měření v nepolarizovaném světle Ro Týká se vzorků s nízkým stupněm prouhelnění. Musí se dodrţet následující postup (norma ISO ČSN 7404) - před začátkem a po skončení měření se provádí měření standardního vzorku, aby se předešlo vlivu šumů a proudům, způsobených rozptýleným světlem - povrch nábrusu se musí srovnat do rovnoběţné polohy s podloţním sklíčkem - k usměrnění na sklíčko se pouţívá plastiliny a zařízení s lisovací technikou - na pracovní povrch vzorku se nanáší imerzní olej v objemu jedné kapky - zkoušený vzorek se musí nacházet na podstavném (otočném) stolku pevně uchycen, zařízením umoţňujícím posun do dvou na sebe kolmých směrů -pokud zrnový nábrus obsahuje stejnorodé sloţení maceralu skupiny vitrinitu popřípadě huminitu, provádí se sada měření v minimálním rozsahu 30 měření, v opačném případě se provádí měření více - na kaţdém kusovém nábrusu se provádí minimálně 20 měření, rovnoměrně rozloţených po celém povrchu nábrusu-ve dvou kolmých směrech po deseti Zrna, na kterých se provádí měření, nesmějí mít mechanická poškození (rýhy, mikroreliéf) a minerální příměsi.

22 2.5.2 Měření v polarizovaném světle Rmax, Rmin Měření se provádí u vzorků s vyšším stupněm prouhelnění odpovídající petrografickému typu antracitu-grafitu, které vykazují silnou anizotropii. Pouţívá se k tomu polarizátor. Tím je zakrytá skleněná destička nebo Berekův hranol. Musí být nastaven do nulové polohy. Počet měření se zvyšuje se zvyšováním stupně anizotropie vitrinitu. U kaţdého měřeného zrna se zapisuje minimální a maximální hodnota odrazu, při otáčení stolku o 360. Je důleţité, aby zrstvení měřeného vzorku uhlí bylo orientováno kolmo k dopadajícímu světlu. Tak je anizotropie nejlépe pozorovatelná. Výpočet -střední odraznost-vzorec -směrodatná odchylka-na základě určení sigma, se posuzuje stejnorodost sloţení huminitu nebo vitrinitu zkoušeného nábrusu-vzorec -max a min odraznost-vzorec Odraznost se znázorní do gryfů ve formě histogramu (reflektografu), vynesením na osu x s jednotkovým intervalem 0,1 v %, a na osu y pak četnost měření v %.

Podle mezinárodní příručky ISO 7404 pro tuhá paliva, normované ČSN (ČSN ISO 7404-5) a vydané

1.2. 1998, je odraznost R určena jako podíl intenzity (Ir) světla stanovené vlnové délky 546 nm, odraţeného od leštěného povrchu zrnového nebo kusového nábrusu a intenzity (I0) světla přicházejícího ze zdroje a dopadajícího kolmo na tento povrch nábrusu. Protoţe poměr udává jaké mnoţství dopadajícího světla se odrazí, udává se v procentech. Podle Kašpara, P (1986) se dá vyjádřit rovnicí.

R = Ir/Io [R] = [%]

Stupeň prouhelnění, macerálové a mikrolitotypové sloţení (a distribuce popelovin v uhlí) se stanovuje na základě provedení petrografické analýzy typu uhlí. Odraznost vitrinitu je mírou prouhelnění (ČSN ISO 7404)

23 Prouhelňovací typ uhlí je organická hmota, která byla v minulosti překryta vrstvami sedimentů a sedáním pohřbena do určitých hloubek, a která byla v průběhu tohoto ―pohřbívacího― procesu formována nejprve diagenezí a později metamorfózou, v různé petrografické typy uhlí. Toto uhlí podle toho do jakého stádia prouhelňování spadá, se začleňuje do úhelné řady rašelina-lignit a hnědé uhlí-černé uhlí-antracit-metaantracit. Konečným stádiem výše zmíněné řady je grafit vytvářející ohromná dobývací loţiska například na Sibiři (Peldjakov 1954 in Havlena 1963) nebo u nás v karbonu Gemerid vyskytující se jako pásky a čočky (Havlena 1963). U Craigmanu ve Skotsku vznikla tuha dokonce i s diamanty. První výskyt grafitu indikuje spodní hranici katageneze Havlena (1986). Dalším stádiem vyššího stupně prouhelnění, který vznikal odlišnou genezí neţ výše uvedené typy, a to tavením uhelné hmoty (ţilnými intruzemi) pronikajícím vulkanickým tělesem, je přírodní koks (Havlena, 1963). Obrázek z karvinské oblasti. Obrázek z Taylora V některých pracích se můţeme setkat s odlišnou klasifikací, kde je navíc pouţit termín bituminózní uhlí. Hranice tohoto typu je chápána odlišně (n.volně?). Podle Raynauda a Roberta (1976) je butuminózní uhlí v řadě prouhelnění mezi lignitem a antracitem. V práci Taylora et al. (1989 je pak uváděno přímo jako stádium uhlí, ve kterém vznikají látky vhodné ke generaci ropy a zemního plynu.

Lignit je chápán jako jemná xylitická forma uhlí hnědouhelné

24 2.6 Parametry vhodné pro určení stupně prouhelnění daf (dry, ash-free) – obsah prchavé hořlaviny se vztahuje na suchý vzorek po odečtení popelovin, tzn. pouze na prchavou hořlavinu Petránek, J. (1993), Taylor et al. (1998). Prchavá hořlavina - jde o technologický údaj, který počítá s celočíselnými hodnotami obsahu uvolněných látek při zahřívání organické fáze na teplotu přibliţně 850 °C Petránek, J. (1993).

Vdaf - obsah prchavé hořlaviny Ndaf – obsah uhlíku v prchavé hořlavině Cdaf – obsah uhlíku v prchavé hořlavině Hdaf – obsah vodíku v prchavé hořlavině Hat – atomární obsah vodíku Cat – atomární obsah uhlíku

Q – red/green kvocient fluorescence Ro – stření odraznost vitrinitu (také Rn-náhodná odraznost vitrinitu)

Rr – Rmax –maximální náhodná odraznost

Rmin –minimální náhodná odraznost

3. ZÁVĚR A DALŠÍ PLÁN V PRÁMCI BAKALÁŘDKÉ PRÁCE

Při statistickém vyhodnocení budou zkonstruovány histogramy, pomocí kterých lze přesněji sledovat plynulé přechody odraznosti a doloţit rozptyl hodnot odraznosti. Bude vypracována v rámci bakalářské práce geologie sledované oblasti (Karviná-vrt Lazy). T vrtného jádra Lazy budou odebrány vzorky, ze kterých se zhotoví nábrusy a provedou se na nich fotometrické analýzy. Zjištěné hodnoty budou srovnány s hloubkou a jinými petrofyzikálními parametry prouhelnění a srovnány s jinými vrty karninské oblasti.

26 4. PŘÍLOHA

4.2 Mokrofotografické příklady macerálů

Obr 1. Inertit. Obr 2. Inertit, vitrinertit Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP

Stratigrafie: KS, sedlové vrstvy, 35a+b, 531. Stratigrafie: OS, petřkovické vrstvy, Vilemína, 69. Lokalizace: Důl ČSA, vrt H1. Lokalizace: Důl Vítězný únor Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 1980. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 2005. Popis: Neporušený (silnostěnný) fuzinit, uprostřed Popis: Vlevo poloha sklerotinitu, vpravo poloha kolinitu s rozlámanou strukturou a semifuzinitu, ve střední části fuzinit.

Obr 3. Telinit Obr 4. klarit Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části H

Stratigrafie: OS, jaklovecké vrstvy, 324. Stratigrafie: KS, svrchní sušské vrstvy, (Felix), 707. Lokalizace: Důl J. Fučík. Lokalizace: Důl Doubrava. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 2005. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 2005. Popis: Telinit. Popis: Telinit s buněčnými prostory vyplněnými rezinitem.

Obr 5. Mikrotektonika Obr 6. durit Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části H

Stratigrafie: OS, porubské vrstvy, Justin, 436. Stratigrafie: KS, spodní sušské vrstvy, 33, 606. Lokalizace: Důl Pionýr II (Václav). Lokalizace: Důl Mír, vrt 6012. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 1964. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 1980 Popis: Výrazná mikrotektonika, sklerotinit vpravo nahoře Popis: Durit s megasporou ve střední části snímku . Obr 7. Inertit. Obr 8. Lesklé uhlí Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP Čáslavský, M. et al, (2005): Atlas uhlí české části HP

Stratigrafie: OS, spodní hrušovské vrstvy, 14, 160. Stratigrafie: ostravské souvrství, jaklovecké vrstvy, 15, 335. Lokalizace: Důl Paskov. Lokalizace: Důl J. Fučík. Fotografie: Nábrus, Ol. imerze, 1964. Fotografie: Makrofoto, 2005. Popis: Durit s přechosem do inertinitu, s čočkami semifuzinitu Popis: Poloha lesklého uhlí v matném uhlí páskovaném s jílovitou a sklerotinitu. příměsí.

28 4.1 vysvětlivky humnoví látky jso hydrosoly a gely rozpustné v anorg. Rozp., přítomné v humusu a hnědém uhlí. Jako gelovité substance v S se vydkytují jen málo, v černém uhlí vysokého supně prouhelň.vůbec a antracitu. Prouhelnňování-obsahu uhlíku směrem do hloubky roste. Tento proces popisující změny slojové hmoty a podíl rozptýlené organické hmoty sedimentu se používá…..Havlena (1983) Úhelnění-Havlena (1983) navrhl souborný název pro rašelinění a prouhelňování, protože oba procesy znamenají růst obsahu uhlí. Kerogen je látka nerozpustná v organických rozpouštědlech. Kerogen se dělí do 4 typů. Organický horninový materiál obsahující v organických rozpouštědlech nerozpustný podíl (Müller 1984). Bituminace-kvašení (živičnatšní), (Havlena 1963) Humnové kyseliny jsou přírodní vysokomolekulární látky obsažené v kaustobiloitech( Schulter, H. R 1994) Celulóza-C6H10O5 je základní (stavební materiál) vnitřní kostrou pro rostlinné buněčné stěny. Je opticky anizotropní. U rostlin kde převažuje tvorba polysacharidů- vytvářející mimo jiné pektin(v plodech), hemicelulźu, škrop(asimilát listových chloroplastů v plodech, semenech a stoncích, jako zásobní látka Beneš a Svoboda) Dopita et. al 1985. Celulźa se zachová v mladých buňkách, ve starých je již prostoupena ligninem v blánách. Vedle ligninu bývá blána prosoupena kutinem, pektine nebo suberinem. Beneš-Svoboda. Lignin-díka němu dřevnatí pletiva vyšších rostlin, jinde než v nich se nevyskytuje. Lipid-tuky planktonu a vícebuněčných živočichů, vosky a oleje vícebuněčných rostlin Dopita et al 1985 Char coal-uhlí vláknité Svoboda, J.V., Beneš, K. Biomasa- těla živých organismů bezjejich anorganikých obalů. Prvek je C, H, O, N, S. Stavební organickou látkou je pak biopolymer. (Tissot-Welte 1978) Lignin, sacharidy, proteiny, a lipidy, barviva Dopita et. al 1985. Polymerací se v tomto případě rozumí spojování dvou a více stejných nebo různých molekul prostřednictvím dvojných vazeb. Blažek, J. (2006) Kondenzace je reakce, při níž se dvě molekuly téže nebo různých sloučenin spojí v jednu molekulu za odštěpení molekuly s malou molekulovou hmotností, např. vody, vodíku, amoniaku apod. Blažek, J. (2006) Hydrofilní skupiny jsou skupiny atomů, které napomáhají rozpouštět sloučeninu ve vodě např. –OH, –COOH, –NH2 apod. Blažek, J. (2006)

29 5. LITERATURA

. Blaţek, J. & Rábl, V. (2006): Základy zpracování a vyuţití ropy. — 2. vydání, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha . Čáslavský, M. – Dopita, P. – Homola, V. – Jirásek, J. – Koţušníková, A – Martinec, P. – Ovčaří, P. – Pánek, P. – Pegřimočová, J. – Plevová, E. – Sivek, M. – Straka, P. – Vaculíková, L. – Vašek, J. (2005): Atlas uhlí české části hornoslezské pánve. — ANAGRAM, Ostrava, 64. . ČSN 44 1395 (1970): Klasifikace hnědých uhlí a lignitu. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . ČSN 44 1346 (1970): Stanovení střední světelné odraznosti a typu černých uhlí. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . ČSN 44 1345 (1970): Mikropetrografický rozbor černých uhlí. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . ČSN 44 1344 (1975): Mikropetrografický rozbor hnědých uhlí. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . ČSN 44 1346 (1987): Stanovení typů černých uhlí podle odrazosti. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . ČSN 44 1343 (1987): Stanovení odraznosti. — Úřad pro normalizaci a měření, Praha . Dopita, M. – Havlena, V. – Pešek, J. (1985): Loţiska fosilních paliv. — SNTL-nakladatelství technické literatura Alfa, Praha, 264. . Durand, B. (1980): Kerogen-Insoluble organic matter from sedimentary rock. — Editions Technip, Paris Handbook ICCP (1994), (1985), (1971) . Havlena, V. (1963): Geologie uhelných loţisek. — Nakladatelství Českoslovanská akademie věd, Praha, 344. . Honěk, J., (1979): Jednotná makropetrografická klasifikace uhlí. — Čas. Mineral. Geol., 24, s. 446, Praha . ICCP (1998): The new vitrinite classification. — Elsevier Science Ltd., Great Britain, Fuel Vol. 77, No. 5, pp. 349-358. . Jirásek, J. – Homola, V. – Čáslavský, M. – Sivek, K. – Koţušníková, A. – Martinec, P. – Pegřimočová, J. – Dvořák, P. (2005): Atlas uhlí české části hornoslezské pánve: příloha CD ROM . Kašpar, P. (1988): Rudní mikroskopie. — Nakladatelství Academia Českoslovanská akademie věd, Praha, 228.

30 . Krevelen, D. W. van (1993): Coal: typology - physics - chemisry - constitution. 3rd. rev. ed. Amsterdam: Elsevier, 979. . Malán, O., (1980): Petrological Investigation of Disperse Organic Matter (MOD) in the Deep Bore Tobolka 1. — Folia Mus Rerum Natur Bohemia Occident Geol., Plzeň, s. 3-51 . Müller, P. (1983): Výzkum rozptýlené organické hmoty hornin odrazovou mikroskopií — Věstník Ústřtřího Ústavu geologického, 58, 2, Praha, s. 109 - 113. . Müller, P.-Obr, F.-Strnad, M. (1983): Dispergovaná organická hmota. — OBIS, Stráţ pod Ralskem, zpravodaj Geologie a hydrometalurgie uranu, ročník 7, 63-91. . Müller, P. (1984): Kerogen-zdroj uhlovodíků. — …Zemní plyn a nafta, očník 12, číslo 4, 485-516. . Petránek, J. (1993): Encyklopedie geologie. —JIH, České Budějovice, 247 . Schimmelmann, A. – Lewan, M. D. & Wintsch, R. P. (1999): Geochim. Cosmochim — Acta 63 3751. . Schulter, H. R. (1994): A chemical structure for Humic Acids. — Elsevier Sborník Humic Substances in Global Enviroment and Aplications and Implications on Human Health, 43 p. . Stach, E.-Mackowsky, M. Th.-Teichmüller, M.-Taylor, G. H.-Chandra, D.-Teichmüller, R. (1975): Stach’s Textbook of coal Petrology. — Gebrüder Borntraeger, Berlin-Stuttgart . Strnad, M. & Müller, P. (1978): Geochemický výzkum kerogenu-výzkumná zpráva ÚÚG Praha, Brno. . Svoboda, J. V. – Beneš, K. (1955) : Petrografie uhlí. — Českoslovanská akademie věd, Praha, 263. . Taylor, G. H. – Teichmüller, M. – Davis, A. – Diessel, C. F. K. – Littke, R. – Robert, P. (1998): Organic petrology. — Gebrüder Borntraeger, Berlin, 704 p. . Tissot, B. P. & Welte, D. H. (1978): Petroleum Formation and Occurrence: A New Approach to Oil and Gas Exploration. — Springer-Verlag. Berlin-Heidelberg.

. .