1)Macerał - jest to podstawowy wyróżniany mikroskopowo składnik węgla. Wyróżnione one są na podstawie barwy, refleksyjności, fluorescencji, morfologii i wielkości. Różnią się genezą, własnościami chemicznymi, gęstością, ciepłem spalania, twardością i zachowaniem w procesach technologicznych. W węglach wyróżniamy 3 grupy macerałów. Dla węgla brunatnego są nimi: grupa huminitu, grupa liptynitu i grupa inertynitu, a dla węgli kamiennych są odpowiednio: grupa witrynitu . 2 MACERAŁY REAKTYWNE - są to macerały które charakteryzują się stosunkowo niską zawartością pierw. C a wysoką zawartością części lotnych. W procesach tech. Szybko ulegaja przeobrażeniom i w stałych pozostałościach po tych procesach tworzą się formy całkowicie przeobrażone (liptynit witrynit, reaktywny semifuzynit, mikrynit , nisko refleksyjny funginit inertodetrynit. 3. MACERAŁY INERTNE - Wysoka zaw. Pierw. C, niska zawartość części lotnych. Barwa biała lub żółtawo biała. Refleksyjność najwyższa ze wszystkich. Nie ulegaja zmianom w procesach technologicznych, mają taką samą morfologię jak w węglach wyjściowych. (fuzynit, pirofuzynit, pirosemifuzynit, wysoko refleksyjny makrynit, funginit, sekretynit, inertodetrynit). 4. MACERAŁY SEMI/REAKTYWNE INERTNE - pośrednia zaw. Pierw. C w porównaniu z macerałami reaktywnymi i inertnymi. Barwa i refleksyjność pośrednie. W procesach technologicznych ulegają one uplastycznieniu w pewnym stopniu, można rozpoznać po procesach tych cechy macerałów wyjściowych ( g.huminitu,witrynitu)4. ZMIANY MACERAŁÓW W PROCESIE UWĘGLENIA - Z petrograficznego punktu widzenia następuje wzrost zdolności odbicia światła (refleksyjność witrynitu) mierzy się ją na macerale kolotelinicie, a wartość wyraża się w Rr [%] (refleksyjność robocza). Następują wtedy zmiany fluorescencji oraz zanika jedna z grup macerałów - grupa HYPERLINK "http://pl.wikipedia.org/wiki/Grupa_liptynitu"liptynitu. Liptynit powoduje wzrost plastyczności koksu. 5. KAUSTOBIOLITY - palne skały pochodzenia organicznego (roślinnego) zaliczane do złóż egzogenicznych osadowych. Podstawowy podział kaustobiolitów: Kaustobiolity stałe -(torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt, łupki węglowe, węgle sapropelowe, łupki glonowe, inne specjalne typy węgli) kaustobiolity ciekłe - (ropa naftowa, gaz ziemny) 6. UWĘGLENIE - Uwęgleniem nazywa się proces, w którym następuje stopniowy wzrost procentowy zawartości pierwiastka C, a zmniejsza się zawartość innych pierwiastków np.: O2 i H2. Zmniejsza się także zawartość części lotnych, następuje wzrost ciepła spalania [MJ/kg].Makroskopowo proces uwęglenia powoduje zmiany barwy (z brunatnej w różnym odcieniu do czarnego) wzrost intensywności połysku oraz wzrost ciężaru właściwego węgla. Proces uwęglenia jest procesem złożonym z przemian fizyko-chemicznych materii organicznej i mineralnej. Materiały wyjściowe i końcowe tego procesu to torf i grafit. Na
2)proces uwęglenia wpływają następujące czynniki: ciśnienie,temperatura i czas. Dzieli się go także na dwie fazy: Faza biochemiczna - następuje nagromadzenie materii organicznej i częściowy jej rozkład (próchnienie, butwienie, torfienie i gnicie), decyduje ona o składzie petrograficznym danego węgla. Kończy się ona w momencie przykrycia materii organicznej przez materię mineralną Faza geochemiczna - rozpoczyna się w momencie przykrycia materii organicznej poprzez materię mineralną (np. spływy molasowe, powstanie gleby zwietrzelinowej itp.). W fazie geochemicznej następują właściwe procesy uwęglenia. 7.FACJA WĘGLOWA - Suma pierwotnych litologicznych i paleontologicznych własności wyrażona w skale osadowej na podstawie których można wnioskować o genezie i środowisku tworzenia się węgla. Są one związane z pierwotnymi genetycznymi typami węgla zależnymi od środowiska w którym powstał torf będący prekursorem danego węgla. Fację charakteryzuje skład litotypów, macerałów, mikrolitotypów i materii mineralnej. Czynniki wpływające na ukształtowanie - typ osadzenia, torfotwórcza roślinność, środowisko osadzania,ph, bakterie, siarka w środowisku osadzania, temp.torfu, warunki utleniająco.redukujące) 8. BIREFLEKSYJNOŚĆ - różnica pomiędzy refleksyjnością maksymalną i minimalną. Najwyższa BI - grafit. BIrefleksyność jest miarą stopnia uwęglenia ( wzrasta wraz z nim) REFLEKSYJNOŚĆ mierzy się na konkretnym macerale witrynitu (kolotelinit).9.TORFIENIE - proces, który zachodzi na torfowiskach, produktem jest torf. Zachodzi pod stałym przykryciem wody. Materia organiczna jest częściowo rozkładana na H2O , CO2 i metan, a częściowo jest przeobrażana i co za tym idzie, wzrasta zawartość pierwiastka C. W górnych partiach torfowiska jest więcej tlenu niż w dolnej. Dlatego w górnej zachodzi butwienie tlenowe, a w dolnej anaerobowe niższe butwienie beztlenowe. 10. KOKS NATURALNY - Do przemiany węgla czarnego w koks dochodziło także i bez ingerencji człowieka drogą naturalną. Konsekwencją aktywności wulkanicznej w czeskiej części zagłębia węglowego było miejscowe wydzielanie koksu w niektórych pokładach węgla, którymi przemieszczały się rozżarzone materiały wulkaniczne. Taki naturalny koks odnaleźć można przykładowo w kopalni Ostrawa i Odra oraz w szybach wiertniczych we Frenštácie. BITUMINIZACJA - proces porównywany z tworzeniem ropy w skałach roponośnych z tzw. kerogenu. W tym procesie ze składników litynitowych (spor, pyłków) wydzialają się węglowodory i one wmigrują w porowatą strukturę witrynitu (mikropory) powodując jego tak zwaną wtórną fluorescencję. Tym samym zmniejsza się jego gęstość. Pory wypchane bituminem (liptynit) stają się coraz jaśniejsze. Wydzielanie zw. aromatycznych węgli następuje od 0,7% refleksyjności,
3)maksimum generowania 0,8 -1% zależnie od składników petrologicznych węgla. DEBITUMINIZACJA - zasięg od węgli koksowych do chudych, dominującymi procesami są kraking, ekspulsje węglowodorów szczególnie metanu, zmiany fizyko-chemiczne to głównie zmniejszanie fluorescencji, ciężaru molekularnego ekstraktu, stosunku H/C, twardości oraz wzrost łączeń między pierścieniami. GRAFITYZACJA - zasięg od semiantracytu do metaantracytu, dominującymi procesami są utrata wodoru i azotu, główne zmiany fizyko-chemiczne to zmniejszenie stosunku h/c, intensywniejsze piki XRD. ZASTOSOWANIE PETROLOGII W GEOLOGII - w poszukiwaniu złóż dzięki analizie macerałów, mikrolitotypów i refleksyjności; w poszukiwaniu ropy dzięki analizie charakterystyki macerałów i innej materii organicznej; w rozwiązywaniu problemów tektonicznych; w identyfikacji i korelacji warstw; w badaniach basenów sedymentacyjnych oraz stratygrafii. ZASTOSOWANIE PETROLOGII W PRZEMYŚLE - w procesach technologicznych takich jak: spalanie, koksowanie, uwodornianie, upłynnianie; MATERIA MINERALNA W WĘGLU - Może występować w różnej ilości od kilku procent do kilkudziesięciu i może ona być trojakiej genezy: materia mineralna która jest związana ze wzrostem roślin (materia mineralna pochodzenia roślinnego), materia mineralna syngenetyczna- która dostała się do węgla w fazie biochemicznej lub we wczesnej fazie geochemicznej, materia mineralna epigenetyczna- powstaje w fazie geochemicznej na skutek wytrącania się jej z roztworów krążących w węglu. Grupy minerałów występujące w węglach: minerały ilaste - reprezentowane przez illit, kaolinit, montmorrilonit, są ziarniste, barwa ciemno brunatna, żółtawo-brunatna. Mogą występować w formie drobnych ziaren rozsianych w obrębie witrynitu. Te ziarna mogą tworzyć smugi, soczewki. Ta materia mineralna może wypełniać światła komórek np. w telinicie, czy może występować w formie przerostu w węglach. Siarczki - piryt, chalkopirtyt, sfaleryt, galena, markasyt. Mogą występować jako minerały syngenetyczne i epigenetyczne. Piryt ma barwę żółtawą, żółtawo-białą, bardzo wysoka refleksyjność, w węglach może występować w formie drobnych ziaren rozsianych w węglu, i mogą występować te ziarna jako soczewki, smugi; taki piryt nazywany jest pirytem framboidalnym, występuje często w postaci kul różnej wielkości, również wypełnia światła komórek np. w fuzynicie (jeśli jest go dużo to barwa fuzynit wydaje się ciemniejsza niż w rzeczywistości), piryt może wypełniać szczeliny w węglu. Węglany - kalcyt, dolomit, syderyt, barwa brunatna, żółtawa mogą wypełniać światła komórek w różnych macerałach ale mogą też wypełniać szczeliny, spękania w węglu. Krzemionka - ziarna kwarcu nawiane do środowiska tworzenia się węgla lub przyniesione z wodą, ale krzemionka może też występować jako materia epigenetyczna jako
4)wypełnienia szczelin, spękań, barwa mleczno biała. MIKROLITOTYP - naturalne współwystępowanie jednej, dwóch, lub trzech grup macerałów. Podział mikrolitotypów: monomaceralne - witryt, liptyt, inertyt; bimaceralne - klaryt(witrynit + liptynit), duryt(liptynit + inertynit), witrynertyt(witrynit + inertynit). Jeżeli w tych mikrolototypach występuje przewaga jednego z macerałów wtedy dopisujemy do jego nazwy pierwszą literkę grupy macerałów (i, v, l). DURYT- powstał w warunkach hipautochtonicznych do allochtonicznych, w warunkach wysychania. Obecność alginitu wskazuje na warunki podwodne. Występuje w warstewkach razem z klarytem, tworzą warstwy dość grube w węglach o dość niskim i średnim stopniu uwęglenia, duryty mogą stanowić od 10 do 30% całości w naszych węglach. WITRYNERTYT - współwystępuje mikrynit, może wypełniać światła komórek w inertynicie. Właśności chemiczne są zależnie od zawartości witrynitu. Witrynertyt v będzie miał niższą zawartość pierwiastka C niż witrynertyt i. zawartość cz. lotnych będzie większa w witrynertycie bogatszym w witrynit. Ze stopniem uwęglenia te różnice się zacierają. Geneza - może być produktem uwęglenia, jego obecnośc może wskazywać na hipoautochtoniczną sedymentację w stawach. Autochtonia - wpływ na uwęglanie. W węglach o wysokim uwęgleniu, powstaje z dutyrów i trimacerytów. Występowanie - rzadkie w nisko i średnio uwęglonych węglach na półkuli północnej. Częsty w węglach jurajskich w Europie. Jego zawartość wzrasta wraz ze wzrostem uwęglenia. Trimaceralne - duroklaryt(V>i,l); klaroduryt(I>v,l); witrynertoliptyt(L>v,i). KARBOMINERYTY - współwystępowanie macerałów węgla z minerałami różnego rodzaju. Podział karbominerytów: karbopiryt(węgiel + 5-20% minerałów siarczkowych), karbargilit(węgiel + 20-60% ilastych); karbankeryt(węgiel + 20-60% węglanowych); karbosilcyt(węgiel + 20-60% kwarcu); karbopolimeryt(węgiel + 20-60% innych minerałów).