زغال سنگ آنتراسیت زغال سنگ های درجه یک هستند. آنها براق (شیشه ای) هستند و با شکستگی مخروطی (شیشه مانند) شکسته می شوند. اکثر زغال‌ها به رتبه آنتراسیت نمی‌رسند، که به گرمای زیاد ناشی از دفن بسیار عمیق، دگرگونی تکتونیکی یا دگرگونی تماسی با نفوذهای آذرین نیاز دارد. رتبه آنتراسیت به سه قسمت تقسیم می شود. نیمه آنتراسیت، آنتراسیت و متا آنتراسیت. در سیستم طبقه بندی رتبه ای ایالات متحده، رتبه های آنتراسیت بر اساس مواد فرار و محتوای کربن ثابت تعریف می شود. زغال سنگ آنتراسیت دارای مواد فرار کمتر از 14 درصد و محتوای کربن ثابت بیش از 86 درصد بر اساس ماده معدنی خشک (ASTM) است.
آنتراسیت، که رتبه خاصی از زغال سنگ آنتراسیت است، دارای مواد فرار از 2 تا 8 درصد و محتوای کربن ثابت 92 تا 98 درصد بر اساس ماده معدنی خشک است (ASTM؛ جکسون، 1977).
رتبه آنتراکتیت و ویژگی های تعیین کننده
تغییرات فیزیکی و شیمیایی (رتبه آنتراسیتی)
مراحل ذغال‌سازی در گزارش‌های مختلف نسبت به رتبه تقریبی زغال سنگ ایالات متحده ذکر شده است. اصطلاح دیاژنز توسط تیسوت و ولت (1984) برای مراحل اولیه زغال‌سازی استفاده شد، اما برای کل فرآیند زغال‌سازی نیز استفاده شده است. %Ro= بازتاب ویترینیت در روغن. ٪ داده های Ro از Teichmüller و Teichmüller (1982) به جز بالاترین مقدار برای زغال سنگ آنتراسیت، که بین گزارش های مختلف متفاوت است. در سیستم رتبه بندی ایالات متحده، مقادیر بازتاب ویترینیت بین رتبه های زیر قیری A و C قیر فرار بالا همپوشانی دارند که در اینجا به صورت خط چین نشان داده شده است.
رتبه آنتراسیت نشان دهنده آغاز تغییرات فیزیکی و شیمیایی متمایز زغال سنگ است که در گزارش های مختلف آنتراسیتی شدن، گرافیت شدن، متادیاژنز و تلودیاژنز نامیده می شود (شکل را ببینید). مشخص‌ترین تغییر فیزیکی در رتبه آنتراسیت، ایجاد شکستگی مخروطی و از بین رفتن شکاف‌ها در زغال سنگ است. شکستگی های کونکوئیدال سطوح منحنی، بازتابنده و شیشه مانند هستند. از نظر شیمیایی، آنتراسیت ها کاهش شدیدی در محتوای هیدروژن و نسبت هیدروژن به کربن (H/C) نسبت به زغال سنگ های متوسط و پایین نشان می دهند. در سطح مولکولی، زغال‌سازی در ردیف‌های آنتراسیت شامل تراکم سیستم‌های حلقه‌ای کربنی معطر به ساختارهای بزرگ‌تر کربنی مرتب‌شده است (استاچ و همکاران، 1982؛ کرولن، 1993؛ لوین، 1993). این منجر به یک زغال سنگ بسیار منظم و غنی از کربن (98 تا <100٪ سانتیگراد) در رتبه متا آنتراسیت می شود.
فراتر از آنتراسیت؟
زمانی تصور می شد که ادامه گرمایش و دفن زغال سنگ آنتراسیت منجر به تشکیل گرافیت معدنی (شکل کریستالی کربن) و سپس حتی الماس می شود. خالص ترین و مرتب ترین شکل کریستالی کربن طبیعی. با این حال، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که انرژی فعال‌سازی برای تشکیل گرافیت ممکن است آنقدر زیاد باشد که در طبیعت فقط با فرآیندهای گرمایش زمین‌شناسی معمولی ایجاد شود. در عوض، به نظر می‌رسد که انرژی کرنش قابل توجهی (همانطور که در مناطق کوه‌سازی پوسته قاره رخ می‌دهد) برای تبدیل آنتراسیت به گرافیت به احتمال زیاد مورد نیاز است (Wilkes et al., 1993; Bustin et al., 1995).
دیدگاه خود را بنویسید