Original paper

Petrographische und geochemische Eigenschaften ausgewählter südbrasilianischer Kohlen

[Petrographic and Geochemical Properties of Selected Southbrazilian Coals]

Correa da Silva, Z.C.; Hagemann, H.W.; Püttmann, W.; Wolf, M.

Kurzfassung

Kohlenproben aus verschiedenen in den Staaten S. Catarina und Rio Grande do Sul gelegenen Vorkommen wurden petrographisch und organisch-geochemisch untersucht. Diese Arbeiten haben gezeigt, daß die Kohlen im Gegensatz zu vielen anderen Gondwana-Kohlen reich an Liptinit sind, der sich zu großen Teilen von Algensubstanz ableiten läßt. Die Kohlen sind ihrem chemischen Charakter nach mit Kerogen vom Typ II zu vergleichen und damit als gute Erdöl- und Erdgasmuttergesteine anzusehen. Es hat sich außerdem herausgestellt, daß sich bei diesen Kohlen der Inkohlungsgrad nicht immer zuverlässig durch den Reflexionsgrad der Vitrinite beschreiben läßt. Die Bestimmung der spektralen Verteilung der Fluoreszenz von Liptiniten und Extrakten erlaubt sicherere Aussagen hinsichtlich des Inkohlungsgrades. Danach befinden sich alle untersuchten Proben im Gasflammkohlenstadium.

Abstract

Brazilian Gondwana coals have been shown to be characterized by a relatively high liptinite content and geochemical composition different to those of other Gondwana coals. The aim of this paper is to contribute to the nature of the liptinite macerals by petrographic and organic geochemical methods. Three samples from borehole S41 (Charqueadas), one from borehole 02-TG-88-RS (Chico Lomã) and three from the seam Barro Branco (Siderópolis) have been studied (locations see Fig 1). Micropetrographic investigations show that about a quarter of the liptinite macerals is alginite (Tab. 1), and the presence of short chain n-alkanes (Fig. 4) shows that the character of the coals is more comparable to Kerogen type 11 than to Kerogen type III. Rank studies carried out by different methods (Reflectance, A max and Red-Green Quotient among others) gave conflicting results, which is explained by the strong bitumination of the vitrinite. However, agreement between fluorescence measurements and organic geochemical parameters (e. g. CPI values) confirm that all coals are of a high volatile bituminous B/A rank.

Abstract

O trabalho apresenta o resultado de análises petrográficas e de geoquímica orgânica de algumas camadas de carvão de bacias carboníferas do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, Permiano inferior da Bacia do Paraná (Brasil). Os resultados das análises mostraram que, ao contrário de outros carvões gondwânicos, os carvões sul-brasileiros estudados são ricos em macerais do Grupo da Liptinita, dentre os quais a Alginita é predominante. As características químicas destes carvões são comparáveis às do querogênio tipo II, semelhantes, portanto, a rochas orgânicas boas geradoras de gás e óleo. O poder refletor das vitrinitas, usado internacionalmente como parâmetro para determinação do grau de carbonificação, nem sempre reflete a verdadeira maturação dos carvoes estudados. No entanto, o grau de carbonificação pode ser determinado através da análise do espectro de fluorescencia das liptinitas e do extrato. Desta maneira, todas as camadas estudadas encontram-se no estágio de carvão betuminoso alto volátil A/B (ASTM) ou "Gasflammkohlen" (DIN).

Keywords

BrazilcoalspetrographicgeochemicalBrasilienKohle