Фунгинит - Funginite

Фунгинит это мацеральный, компонент органического происхождения каменный уголь или же горючие сланцы, который проявляет несколько различных физических свойств и характеристик в определенных условиях, а его размеры зависят от его источника и места обнаружения.[1] Кроме того, это в первую очередь часть группы мацералов, которые естественным образом встречаются в породах, содержащих в основном углерод составляющие, особенно уголь. Из-за его природы исследования химической структуры и формулы фунгинита считаются ограниченными и недостаточными.[2] Согласно Chen et al. ссылаясь на ICCP, 2001[3] (Международный комитет угольной и органической петрологии), наряду с мацеральным секретный, они "оба мацералы инертинит группа, которая более известна как окаменелый уголь, и ранее совместно классифицировались как мацеральные склеротинит ".[2] В научном сообществе различие между ними не остается полностью ясным, но есть небольшие частные и специфические различия в отношении состава между ними.[2] Это также продукт развития грибов на этих богатых углеродом осадочные породы.

«Количество инертинита на основе геологической временной шкалы образования в результате пожаров»

Из-за того, что его окаменелые корни состоят из грибных спор и аналогичного материала, количество фунгинита как инертинита имеет прямую корреляцию со случаями природных пожаров, которые произошли во время Кайнозойская эра примерно 60 миллионов лет назад до настоящего времени (см. диаграмму), начиная с Палеоген через Четвертичный.

Этимология

Термин «фунгинит» основан на слове «грибок "который имеет свои латинские корни и развился до поздний средний английский,[4] а его суффикс "-ite "относится к минералогической номенклатуре. Есть предположение, что он также мог быть получен из древнегреческий корни, используя вместо этого слово «губка».[4]

Характеристики

Химический состав фунгинита состоит в основном из углерод и водород, и по сравнению с другими мацералами в той же группе инертиниты, его теоретическое отношение углерода к кислороду оказалось низким для сравнения.[2] Было также обнаружено, что мацерал имеет низкомолекулярные характеристики реакции на основе Уравнение Аррениуса из-за значения фактора «А», также известного как предэкспоненциальный множитель, что делает фунгинит инертным по сравнению с другими мацералами, подвергнутыми воздействию того же количества энергия активации или же кинетическая энергия в системе.[5]

С точки зрения официальной классификации и обозначения фунгинит является частью подгруппы телоинертинита, которая входит в группу инертинита мацералов.[6]

Фунгинит также содержит большее количество углерода и меньшее количество водорода, чем его мацеральные аналоги, из-за природы инертинитов, так как они обычно «содержат более высокие доли элементарного углерода и более низкие доли элементарного водорода по сравнению с витриниты и липтиниты[7]".

«Уголь, состоящий из трех основных мацеральных групп: ~ 22% витринит, ~47% липтинит, и ~ 31% инертинит "

Отражение и флуоресценция

Среди других категорий мацералов фунгинит также может быть отнесен к гумин и / или витринит. Фунгинит, наряду с другими мацералами, которые относятся к тому же семейству, как кутинит и споринит, согласно одному исследованию, в среднем отражательная способность значение 0,81%, с стандартное отклонение 0,05. Физические характеристики «грибковых тел» не только колеблются и изменяются, но также определяют состав спор, заставляя их идентифицироваться как одноклеточные или многоклеточные по своей природе.[8] Это было сделано вместе с смириться, а по четырем образцам угля было проведено несколько испытаний. Результаты показали, что фунгинит был "нефлуоресцентный и [представил] наивысшее значение коэффициента отражения ",[1] на основе исследования, проведенного ICCP.[3]

Формирование

Фунгинит в основном содержится в угле из-за природы процесса его создания, который включает в себя грибковые споры или смолу, загрязняющую тело в деревьях, и претерпевает процесс преобразования тепла и давления в уголь и другие богатые углеродом вещества, что лучше всего резюмируется как когда «грибок попадает в рану на дереве или в процессе гниения древесины или коры может быть инкапсулирован за счет высвобождения смола.[9]", который известен как процесс рубцевание[необходимо разрешение неоднозначности ].[9] Другие методы включения грибов в смолу для потенциального образования фунгинита могут также включать насекомых или других подобных организмов, которые переносят грибковые вещества, подлежащие улавливанию, или даже целенаправленно хранят указанный материал в смоле, в отличие от третьего основного возможного метода, который представляет собой результат использования вышеупомянутыми грибами смолы в качестве поддерживающей[9]

«Микрофотография фунгинита»

Развитие фунгинита и, в более широком смысле, инертинита в целом происходит в лесах из-за природы его свойств и характеристик. Согласно Mastalerz et al. 2011, из основных групп мацералов, инертиниты с высоким уровнем флуоресценции и отражательной способности обладают этими особенностями, связанными с температурой пожаров, при которых они образуются, попросту говоря, их «отражательная способность напрямую связана с температурой огня. ".[6] Более того, учитывая природу мацералов в целом и то, как они основаны на ранее живых организмах, это обычно приводит к обнаружению более высоких концентраций фунгинита в таких местах, когда уголь и древесный уголь тщательно проверяются на этих участках. В основе фунгинита лежат споры грибов, и считается, что плотность грибного материала, присутствующего в лесах, значительно выше, чем в других распространенных местах для инертинитов.

Исследования фунгинита, а также других подобных инертинитов могут дать ключ к пониманию событий, связанных с естественным самовозгоранием, в связи с необходимыми требованиями для того, чтобы это событие произошло.[6]

Использовать

«Битумный уголь, состоящий из мацералов, демонстрирующий различия между разным мацеральным составом среди различных типов угля»

По состоянию на 2010 г. не было проведено достаточных исследований воздействия на петрология есть фунгинит, в том числе другие инертиниты и мацералы в целом.[9] Также предполагается, что понимание строения общих и необычных вариантов и типов угля может облегчить обнаружение и идентификацию залежей, богатых определенным типом угля, а также характеристики горения в области петрологии и нефтехимии. поля.

Расширенные исследования фунгинита как компонента угля могут также помочь в идентификации и выборе металлургический уголь, поскольку это фундаментальный аспект производства кокс, который является источником топлива для металлургических предприятий, таких как производство стали.

Исследования фунгинита, а также других подобных инертинитов могут дать ключ к пониманию событий, связанных с естественным самовозгоранием, в связи с необходимыми требованиями для того, чтобы это событие произошло.[6]

Открытие

«Различные мацералы при флуоресцентном свете демонстрируют разную степень отражения»

По данным Hower et al. ссылаясь на Джеффри и Крайслер, 1906 г.,[10] Беркли, 1848 г.,[11] и Томас, 1848 г.,[12] Составные части грибов и вещества не являются «новыми» в области угля и его образования, и следы грибковых веществ в смоле, окаменелые или нет, еще более предшествуют этому открытию.[9] В настоящее время фунгинит, как и другие мацералы в целом, исследуется и идентифицируется с помощью FTIR (Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье), позволяющее идентифицировать флуоресценцию и органический химический состав.[13] Дальнейшие исследования проводятся в отношении рассеяния рентгеновских лучей на малые углы и рассеяния нейтронов на малые углы. SAXS и SANS соответственно, как средство «определения пористости, распределения пор по размерам и внутренней удельной поверхности в углях»,[14] что позволило бы проводить расширенные исследования мацералов, инертинитов и, в частности, фунгинита.

Рекомендации

  1. ^ а б "Атлас микрофотографий - домашняя страница, Геологическая служба США: Программа энергетических ресурсов". energy.usgs.gov. Получено 2020-01-23.
  2. ^ а б c d Chen, Y .; Caro, L.D .; Mastalerz, M .; Schimmelmann, A .; Бландон, А. (2013). «Картирование химии резинита, фунгинита и связанного витринита в угле с помощью микро-FTIR». Журнал микроскопии. 249 (1): 69–81. Дои:10.1111 / j.1365-2818.2012.03685.x. ISSN  1365-2818. PMID  23170999.
  3. ^ а б «Новая классификация инертинитов (система ICCP 1994)». Рефераты по топливно-энергетическим вопросам. 43 (3): 219. Май 2002. Дои:10.1016 / S0140-6701 (02) 86016-7.
  4. ^ а б «Грибок | Определение грибка от Lexico». Словари Lexico | английский. Получено 2020-01-23.
  5. ^ «Уравнение Аррениуса». Химия LibreTexts. 2013-10-02. Получено 2020-02-05.
  6. ^ а б c d Масталерц, Мария; Дробняк, Агнешка; Хауэр, Джеймс С.; О’Киф, Дженнифер М.К. (01.01.2011), Стрэкер, Гленн Б.; Пракаш, Анупма; Сокол, Эллина В. (ред.), «Глава 3 - Самовозгорание и петрология угля», Угольные и торфяные пожары: глобальная перспектива, Elsevier, стр. 47–62, Дои:10.1016 / b978-0-444-52858-2.00003-7, ISBN  978-0-444-52858-2, получено 2020-02-13
  7. ^ Кандиоти, Рафаэль; Ирод, Алан; Бартл, Кейт; Морган, Тревор (2017-01-01), Кандиоти, Рафаэль; Ирод, Алан; Бартл, Кейт; Морган, Тревор (ред.), «2 - Твердое топливо: происхождение и характеристика», Твердое топливо и тяжелые углеводородные жидкости (второе издание), Elsevier, стр. 11–23, Дои:10.1016 / b978-0-08-100784-6.00002-3, ISBN  978-0-08-100784-6, получено 2020-02-13
  8. ^ "Атлас микрофотографий". Геологическая служба США.
  9. ^ а б c d е Хауэр, Джеймс С.; О'Киф, Дженнифер М. К .; Volk, Thomas J .; Ватт, Майкл А. (01.07.2010). «Фунгинит-смолистые ассоциации в углях». Международный журнал угольной геологии. 83 (1): 64–72. Дои:10.1016 / j.coal.2010.04.003. ISSN  0166-5162.
  10. ^ Джеффри, E.C .; Крайслер, МА (1906). «Бурые угли Брэндона». Пятый отчет геолога штата Вермонт. 6: 195–201 - через www.scopus.com.
  11. ^ F.L.S, преподобный М. Дж. Беркли М. А. (1848-12-01). «XXXIX.— О трех видах плесени, обнаруженных доктором Томасом в янтаре Восточной Пруссии». Летопись и журнал естественной истории. 2 (12): 380–383. Дои:10.1080/03745485809494736. ISSN  0374-5481.
  12. ^ Томас, доктор К. (1848-12-01). «XXXVIII. - На янтарных пластах Восточной Пруссии». Летопись и журнал естественной истории. 2 (12): 369–380. Дои:10.1080/03745485809494735. ISSN  0374-5481.
  13. ^ Chen, Y .; Caro, L.D .; Mastalerz, M .; Schimmelmann, A .; Бландон, А. (январь 2013 г.). «Составление карты химического состава резинита, фунгинита и ассоциированного витринита в угле с помощью микро-FTIR: КАРТА ХИМИИ РЕЗИНИТА, ФУНГИНИТА И СВЯЗАННОГО ВИТРИНИТА». Журнал микроскопии. 249 (1): 69–81. Дои:10.1111 / j.1365-2818.2012.03685.x. PMID  23170999.
  14. ^ Радлински, А. П; Масталерз, М; Hinde, A. L; Hainbuchner, M; Rauch, H; Барон, М. Lin, J. S; Вентилятор, Л; Тиягараджан, П. (2004-08-10). «Применение SAXS и SANS для оценки пористости, распределения пор по размерам и площади поверхности угля». Международный журнал угольной геологии. 59 (3): 245–271. Дои:10.1016 / j.coal.2004.03.002. ISSN  0166-5162.