München 1984
ISBN 3-86544-017-7
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In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse makro- und mikropetrographischer, physiko-chemischer und organisch-geochemischer Untersuchungen an tertiären Braunkohlen Niederhessens, der Oberpfalz und Ostwestfalens vorgestellt und diskutiert. Die alttertiären Kohlen zeichnen sich makropetrographisch durch das starke Vorherrschen von Grundmassenkohlen aus, die starke Helligkeitskontraste aufweisen. Die mikropetrographische Ausbildung dieser Kohlen ist streng mit der makropetrographischen korreliert. Schwarze Kohlen sind Densinit-betont, dunkle Attrinit-betont. Der dominierende Bestandteil der hellen Lithotypen ist die "stark fluoreszierende Grundmasse". In Richtung auf die hellen Kohlen nehmen die Humotelinit-Gehalte ab, der Destruktionsgrad zu. Als "stark fluoreszierende Grundmasse" wird ein Bestandteil bezeichnet, der grundmassebildend auftritt, extrem feinkörnig ist, schwach reflektiert und deutlich fluoresziert. Sie weist chemisch Merkmale von humosen sowie bituminösen Substanzen auf. Als grundlegender chemischer Baustein werden Phenol-Carbonsäure-Ester angenommen. Die "stark fluoreszierende Grundmasse" ist ein Produkt extrem starker, aerober mikrobieller Zersetzung. Mit abnehmendem Alter werden die Kohlen allgemein gewebereicher. Grundmassenkohlen treten immer mehr in den Hintergrund. Dafür nehmen Gewebegrundmassenkohlen, Gewebekohlen und Xylitische Kohlen an Bedeutung zu. Die Helligkeitsdifferenzierung zwischen den Lithotypen geht zurück. Im mikropetrographischen Bild verliert die "stark fluoreszierende Grundmasse" an Bedeutung. Der Humodetrinit wird grobkörniger; gleichzeitig nehmen die Anteile an Humotelinit zu. Mit der petrographischen Ausbildung ändern sich auch die chemischen Eigenschaften der Kohlen. Helle, stark detritische Lithotypen sind Kohlenstoff- und Wasserstoff-reich, Bitumen-reich und Huminsäure-arm. Dunkle und gewebereiche Lithotypen sind demgegenüber Sauerstoff-reich, Bitumen-arm und Huminsäure-reich. Das extrahierbare Bitumen ist im wesentlichen an die "stark fluoreszierende Grundmasse" und in geringerem Maße an den Attrinit gebunden. Es geht zum einen aus den ursprünglichen Pflanzenharzen und -wachsen und zum anderen aus Stoffwechselprodukten von Mikroben hervor. Durch die organisch-geochemischen Untersuchungen und durch Vergleiche mit den Verhältnissen in den Florida-Everglades kann belegt werden, daß der Destruktionsgrad der Lithotypen wesentlich von der Intensität der mikrobiellen Überarbeitung bestimmt wird. Ein Einfluß der torfbildenden Vegetation auf die Petrographie der Braunkohlen macht sich erst in zweiter Linie bemerkbar. Die mikrobielle Überarbeitung bewirkt, daß verschiedene Lithotypen innerhalb einer Lagerstätte unterschiedliche biochemische Inkohlungsgrade aufweisen. Diese Unterschiede lassen sich sowohl chemisch (C-Gehalt, HNO3-Reaktion, n-Alkan-Verteilung) als auch mikrophotometrisch (Fluoreszenzspektren der Sporinite) bestimmen. Als steuernde Faktoren für die mikrobielle Aktivität (und damit den Destruktions- und Inkohlungsgrad) werden die Redox- und die Klima- (Temperatur-) verhältnisse während der Torfbildung angesehen. Die Redoxverhältnisse bestimmen weitgehend die Unterschiede in der Ausbildung der Lithotypen innerhalb einer Lagerstätte, die Klimaverhältnisse die Untersclliede in der petrographischen und chemischen Ausbildung verschieden alter Flöze.