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Schienenkohle: Dies ist eine stark vergrößerte Ansicht der Schienenkohle im Durchlicht. Das große gelbe Objekt in der Mitte dieses Bildes ist eine Spore - eine Fortpflanzungszelle der kohlenbildenden Vegetation. Es ist ungefähr zwei Millimeter lang. Die Spore war wahrscheinlich rund, bevor sie Teil der kohlenbildenden Pflanzenreste wurde. Es wurde nach der Beerdigung flach gedrückt. Die dünnen roten Bänder, die horizontal über diese Ansicht verlaufen, sind dünne Fetzen gut erhaltenen Holzmaterials. Die winzigen gelben und orangefarbenen Partikel sind kleinere Sporen und Algenreste. Das schwarze Material ist entweder Holzkohle oder undurchsichtiges Mineralmaterial. Diese Kohle enthält nicht viel gut erhaltenes Holz. Stattdessen handelt es sich hauptsächlich um Holzkohle und mineralische Abfälle. Das Material in dieser Ansicht ist repräsentativ für Kohle, die unter Bedingungen gebildet wurde, die für die Konservierung von Pflanzenmaterial nicht ideal waren. Bild vergrößern.
Wenn Sie denken, dass Kohle ein langweiliger schwarzer Stein ist, dann haben Sie ihn noch nie durch ein Durchlichtmikroskop gesehen. Das Mikroskop enthüllt die verborgene Schönheit der Kohlen sowie ihre organische Zusammensetzung.
Kohleflöze bilden sich aus dicken Ansammlungen von Pflanzenresten, die normalerweise in einem Sumpf abgelagert werden. Die winzigen Partikel von Pflanzenresten und Sumpfsedimenten zeigen eine spektakuläre Farbwiedergabe, wenn sie durch das Mikroskop betrachtet werden. Gut erhaltenes Holzmaterial ist leuchtend rot, Sporen sind leuchtend gelb, Algenmaterial ist gelb-orange, Holzkohle und opake Mineralien sind schwarz und Körner vieler transparenter Mineralien sind weiß. Es ist kaum zu glauben, dass Kohle so bunt sein kann!
Huminkohle: Ein dünner Abschnitt Kohle, der fast ausschließlich aus sehr gut erhaltenem Holzwerkstoff besteht. Beachten Sie die dicken roten Bänder. Jedes von diesen repräsentiert einen Zweig oder ein anderes erhaltenes Stück Holzmaterial. Diese Ansicht zeigt nur geringe Mengen an Mineralstoffen und abgebauten Pflanzenmaterialien. Der in diesem dünnen Abschnitt gezeigte Bereich ist ungefähr zwei Millimeter breit. Es stellt die Art von Kohle dar, die sich unter hervorragenden Bedingungen des Pflanzenschutzes bildet.
Beginnen wir mit einer Handprobe
Um Kohle am besten zu verstehen, sollten wir mit einer Handprobe von Kohle wie der unten gezeigten beginnen. Wenn wir genau hinschauen, werden wir feststellen, dass es kein einheitliches Schwarz ist. Stattdessen gibt es verschiedene Schwarztöne und auch verschiedene Lustertöne.
Die unten gezeigte Kohle ist eine "hell gebänderte" Kohle. Es wird dominiert von hell glänzenden Bändern, die gut erhaltenes Holzmaterial darstellen. Zwischen diesen hellen Bändern befinden sich einige dünne stumpfe Bänder. Diese stumpfen Bänder bestehen aus Substanzen wie Mineralmaterial, abgebautem Holzmaterial und Holzkohle. Holzkohle? Ja, manche Kohlen enthalten viel Holzkohle. Es gab Feuer in den Sümpfen, genau wie es Feuer in den Everglades gibt.
Kohle banding: Bei genauer Betrachtung bestehen die meisten Kohlenstücke aus abwechselnden Bändern aus hellem und mattem Material. Bild von West Virginia Geological and Economic Survey. Bild vergrößern.
Cannelkohle: Dies ist ein dünner Abschnitt von "Cannel Coal". Diese Art von Kohle besteht aus großen Mengen von Sporen, Harzen oder Algenmaterialien. Diese Arten von Pflanzenresten sind sehr widerstandsfähig gegen Fäulnis. Wenn sie in hohen Konzentrationen mit Holzkohle und Mineralstoffen gefunden werden, deutet dies auf Sumpfbedingungen hin, in denen das Holzmaterial zerfällt und sich die widerstandsfähigeren Materialien ansammeln. Dieses Bild zeigt eine etwa vier Millimeter breite Ansicht von Kohle. Bild vergrößern.
Sumpfkohle: Die in dieser Ansicht gezeigte Kohle ist als "Moorkohle" bekannt. Es enthält große Mengen von erhaltenen Algenresten, die in diesem Bild als gelb-orange Partikel erscheinen. Diese Art von Material kann sich an den Rändern eines Sumpfes ansammeln, wo es an Holz und anderen kohlenbildenden Pflanzenmaterialien mangelt. Dieses Bild zeigt eine etwa vier Millimeter breite Ansicht von Kohle. Bild vergrößern.
Dünne Schnitte
"Durchgelassenes Licht" bedeutet, dass Licht durch die Kohle fließt, genau wie Licht durch ein Buntglasfenster. Dies erfordert eine sehr dünne Kohlescheibe, die als "Dünnschnitt" bezeichnet wird. Die Scheibe muss so dünn sein, dass Licht leicht hindurch fällt. Hier ist, wie ein dünner Schnitt gemacht wird.
Zunächst wird ein kleiner Steinkohleblock mit einer Säge zu einer ebenen Fläche geschnitten. Die Oberfläche wird dann geschliffen und poliert, bis sie außergewöhnlich glatt ist. Diese ebene Fläche wird dann auf einen Objektträger geklebt.
Der Block wird dann erneut geschnitten - parallel zur Vorderseite des Objektträgers. Dies ergibt eine dünne Scheibe Kohle, die auf den Glasträger geklebt wird. Es ist noch nicht dünn genug, daher wird die dünne Kohlescheibe immer dünner gemahlen. Der Handwerker mahlt ein wenig und prüft die Dünnheit, mahlt ein wenig mehr und prüft die Dünnheit. Wenn es fast richtig dünn ist, wird das Mahlen gestoppt und die Scheibe der Kohle poliert, um die winzigen Kratzer beim Sägen und Mahlen zu entfernen. Eine vollkommen glatte Oberfläche ist erforderlich. Wenn keine Kratzer entfernt werden, tritt kein gleichmäßiger Lichtdurchtritt durch den Dünnschnitt auf. (Beachten Sie die wenigen winzigen Kratzer, die in dem dünnen Abschnitt der Humuskohle sichtbar sind. Sie hat eine sehr gleichmäßige Dünne.)
Kohleumgebung in einem Sumpf: Ein verallgemeinertes Diagramm eines Sumpfes, das zeigt, wie die Wassertiefe, die Erhaltungsbedingungen, die Pflanzentypen und die Pflanzenproduktivität in verschiedenen Teilen des Sumpfes variieren können, um viele Arten von Kohle zu gewinnen. Illustration von der West Virginia Geological and Economic Survey. Bild vergrößern.
Viele Arten von Kohle
Wie oben erwähnt, bildet sich Kohle aus Pflanzenresten, die sich in einer Umgebung wie einem Sumpf ansammeln. Es gibt viele mögliche Situationen von Anlagentypen und Umweltbedingungen, die eine Vielzahl von Kohletypen erzeugen.
Innerhalb eines Sumpfes können einige Bereiche flach und andere tief sein. In einigen Gebieten können Holzpflanzen und in anderen Gebieten Graspflanzen wachsen. Die Umgebung kann sich im Laufe der Zeit ändern, sodass sich der Boden (der ältere Teil) des Kohleflözes stark vom oberen unterscheidet.
Diese Variationen führen zur Bildung vieler verschiedener Kohlearten - alle innerhalb eines Kohleflözes.
Sie haben gesehen, wie Anlagentypen und Umweltbedingungen eine Vielzahl von Kohlearten in einem einzigen Sumpf produzieren können. Stellen Sie sich nun zwei verschiedene Kohlesümpfe in verschiedenen Teilen der Welt und zu verschiedenen geologischen Zeitpunkten vor. Sie könnten Kohlen von noch größerer Vielfalt haben.
Kohle ist ein sehr komplexes Gestein, und diese Komplexität ist Teil dessen, was es so interessant macht.