Преузми

OSNOVI GEOLOGIJE UGLJA

LITERATURA
• Thomas L., 2002: Coal geology. . John Wiley&
Sons, 384p .
• Pantić N. i Nikolić P., 1973: Ugаlj
lj.- “Naučna
Knjiga”, Beograd, , 563 str.
• Nikolić P.,
i Dimitrijević D., 1990: Ugalj
Jugoslavije.- “Pronalazaštvo”, Beograd, , 462
str.
• Taylor G. H., Teichmüller M., Davis A., Diessel C.
F. K., Littke R. and Robert P., 1998: Organic
Petrology. – “Gebrüder Borntraeger”, Berlin-
Stuttgart, 704 p.

DEFINICIJA
• UGALJ je organogeno sedimentna stena
mrke do crne boje, koja ima sposobnost
da gori i može e se koristi kao gorivo.
• Nastao je akumulacijom ostataka
kopnenih, reñe vodenih biljaka i retko
od fito- i zooplanktona, u slatkovodnoj
sredini (jezera, močvare, deltne ravnice).
• Osim organske materije ugalj sadrži čvrste
mineralne primese (manje(
od 50 %
neorganske materije).

• Ugalj se javlja u vidu slojeva zajedno sa
drugim sedimentnim stenama.
• Tvrdina od 1 do 3 Mosove skale.
• U elementarnom sastavu organske mase
ugljeva preovladava
ugljenik (od 65% kod
mrkih do 98% kod antracita), kiseonik (od
30% kod mrkih do 1% kod antracita) i
vodonik (od 6% kod mrkih do 1% kod
antracita).

• Prema stepenu
karbonifikacije
(hemijske zrelosti)
ugljevi se dele na:
- MRKE (ugljeve
niskog ranga),
- KAMENE (ugljeve
srednjeg ranga) i
- ANTRACITE
(ugljeve visokog
ranga).

• U odnosu na poreklo ogranske materije
mogu se izdvojiti:
1. UGLJEVI NASTALI OD VIŠIH IH BILJAKA
- Humusni ugljevi (grupa humolita)
- Liptobiolitski ugljevi
2. UGLJEVI NASTALI OD VIŠIH IH I NIŽIH
IH
BILJAKA
- Humusno-sapropelni, sapropelni, ili sapropelno-
humusni
3. UGLJEVI NASTALI OD NIŽIH IH BILJAKA
- Sapropelni

• Najstariji ugljevi nañeni su u Tasmaniji
(Australija), kao tvorevine starijeg
paleozoika.
• Sa aspekta rezervi uglja posebno su
značajni ajni sedimentni kompleksi stena
devonske
ske, karbonske, permske, jurske,
kredne i tercijarne starosti.
• U ekonomskom smislu od karbona do
kvartara, mogu se izdvojiti dva glavna
perioda akumulacije uglja.

• Prvi je bio krajem karbona i početkom
perma. Ovi ugljevi
čine glavne rezerve
kamenog uglja u svetu, a prisutni su na
svim kontinentima. Osim što su visokog
ranga, često
su pretrpeli i značajnije
ajnije
strukturne promene.
• Drugi važan an period je bio tokom tercijara.
Ovi ugljevi po svom rangu variraju od
lignita do antracita, a čine glavninu
svetskih rezervi mrkog uglja. Karakteriše
ih velika debljina ugljenih slojeva i mala
strukturna poremećenost.
enost.

• Tercijarni ugljevi su, kao i karbonski,
globalno rasprostranjeni, a kako su
tradicionalna karbonska ležišta uglja
uglavnom iscrpljena ili geološki suviše
složena za ekspoloataciju, tercijarni su
danas u fokusu istraživanja ivanja i proizvodnje.
• Ugljevi koji se sporadično javljaju tokom
trijasa, jure i krede daju značajan
ajan
doprinos svetskim rezervama, ali nemaju
tako široko rasprostranjenje kao karbonski
i tercijarni.

Stratigrafska distribucija rezervi:
• Karbon – 20 %
• Perm - 27 %
• Jura - 16 %
• Kreda – 21 %
• Tercijar – 16 %
• Najvažnije
drževe:
SAD, Kina, Rusija, Australija,
JAR, , Indija, Nemačka i Poljska.

LITOTIPOVI
MRKIH I KAMENIH
UGLJEVA

Šta je litotip
• Litotip je makroskopski prepoznatljiv
sastojak uglja.
• Termin zvanično no uveden od strane
Seylera (1954), mada se predpostavlja
da koncept “litotip” datira iz XIX veka pa
i ranije.
• Termin litotip prvi put je upotrebila Marie
Stopes (1919).

• Predstavlja kombinaciju jedne, dve ili
ste tri grupe macerala
• Litotipovi se razlikuju po boji, sjaju i
strukturno-teksturnim teksturnim karakteristikama,
tehnološkim osobinama, maceralnom
sastavu, hemijskom sastavu
• Ukazuju na promene uslova
deponovanja organske materije u
močvari
• Razlikuju se litotipovi mrkih i kamenih
ugljeva

PREGLED LITOTIPOVA MRKIH UGLJEVA
(izvor: International Hanbook of Coal Petrography, 1993)
Grupa litotipa Litotip Varijeteti*
BARSKI
KSILITNI
FUZENIZIRANI
ZEMLJASTI
Nisu do
kraja
definisani
Trakasti ugalj
Netrakasti
Braon - slabo gelificirani
Crni - gelificirani
Žuti - negelificirani
Braon - slabogelificirani
Crni - gelificirani

BARSKI LITOTIP
• Izgrañen je najvećim delom od homogenog humusnog
detritusa, sa fragmenatima lišća, spora, polena, smola,
voskova koji su inkorporirani u detritus.
• Deli se na:
- trakast i
- netrakst
• Trakasti barski litotip se prema stepenu hemijske zrelosti
deli na:
- slabo gelificirani (braon boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)
- gelificirani (crne boje), (mat i sjajni tvrdi mrki ugljevi).
• Netrakasti barski litotip se prema stepenu hemijske zrelosti
deli na:
- negelificirani (žute boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)
- slabo gelificirani (braon boje), (meki mrki i mat tvrdi mrki ugljevi)
- gelificirani (crne boje), (mat i sjajni tvrdi mrki ugljevi).

• Svi varijeteti imaju mrki do tamno mrki ogreb,
• Bez sjaja (slabogelificitani) do mat sjajnosti
(gelificirani)
• Svi varijeteti pokazuju nizak stepen refleksije.
• Strukture su zrnaste (netrakasti) i trakaste (kod
trakastih),
• Svi varijeteti imaju nepravilan prelom
• Barski litotip ima malu mehaničku stabilnost.
• Uobičajen
je satojak mrkih ugljeva Tercijarne
starosti i u visokim procentima izgradjuje ugljeni
sloj
(40-70 %).

• Nastaje u
- delovima močvara
niskog NPV izgañenih uglavnom od
žbunja
bez drveća,
- delovima močvarama
visokog NPV sa zeljastom
vegetacijom (preovlañuju angiosperme),
- jakim razlaganjem viših ih kopnenih biljaka
(gimnospermi-četinati)
etinati)
• Jako trakasti, tanko slojeviti do listasti varijeteti ukazuju na
subakvalne uslove stvaranja (jako visok nivo vodenog
stuba) i vodene biljke tipa lokvanja.

UPOTREBA
• Barski ugalj ima primenu kod briketiranja,
likvefakcije (hidrogenizacije) i koksovanja.
• Iz barskog lototipa dobije se visok sadržaj aj tera i
voskova koji se široko koriste u hemijskoj
industriji.
• Izuzetno je značajan ajan u procesu koksovanja

KSILITNI LITOTIP
• Pokazuje dobro očuvanu drvenastu strukturu
• Žute, mrke do tamno mrke i crne boje
• Staklaste sjajnosti
• Trakaste strukture
• Nalazi se u svim mrkim ugljevima
• Najzastupljeniji
je litotip u mrkim ugljevima
Tercijarne starosti, , a po nekad i izrazito
dominira nad barskim litotipom, koji je drugi
po zastupljenosti.
• Nastaje u zoni šumske vegetacije sa
dominacijom četinara (viši i nivo vodenog
stuba-koreni sistem pod vodom)

Pregled klasifikacija ksilita prema različitim autorima
SUSS, 1959 *
JACOB,
ROSELT, 1976 * ERCEGOVAC,
JACOB, 1961 *
RAMMLER, 1960,
1989
Mumificirano drvo, X 1
Mumificirano drvo Mumificirani
ksilit, X 1
Mumificirani
ksilit, X 1
Celulozom bogat
ksilit, X 2
Celulozom bogat
ksilit
Trakast ksilit, X 2
Trakast ksilit, X 2
Celulozom siromašan
ksilit, X 3
Strukturni ksilit sa
celulozom
Trošan ksilit sa
celulozom, X 3
Strukturni ksilit, (svetli
i tamni ), X 4
Tamni strukturni
ksilit
Svetli strukturni
ksilit
Trošan ksilit bez
celuloze, X 4
Svetli strukturni
ksilit, X 5
Strukturni ksilit
X 3
+ X 4
Dopleritski ksilit, X 5
Dopleritski ksilit Crni strukturni
ksilit, X 6
Dopleritski ksilit, X 5
* iz Ercegovac, 1989.

• Mumificirani ksilit predstavlja fosilno drvo. Žute
boje, žutog ogreba sa dobro očuvanom
strukturom
drvenastog tkiva. Trakaste je.
Pokazuje visok stepen mehaničke stabilnosti u
vlažnom stanju
• Trakasti ksilit, ili celulozom bogat ksilit, prema
Jacob-u u (1961, iz Ercegovac, 1989) je svetlomrke
boje sa dobro očuvanom
strukturom drvenastog
tkiva niskog stepena gelifikacije. Svetlomrkog je
ogreba. Mat sjajnosti i jako je trakast.
Javlja se u vidu vlakana, a izgrañen je od likinih
ćelija, plute i epiderma četinara (Ercegovac, 1970).
Nastaje u uslovima dugotrajne biohemijske
humifikacije drvenastog tkiva u anaerobnoj sredini.
U vlažnom stanju poseduje visoku mehaničku
stabilnost.

• Strukturni ksilit je svetlomrke do mrke boje sa
očuvanom strukturom drvenastog tkiva nižeg stepena
gelifikacije sa tamnijim i svetlijim nijansama.
Mrkog je ogreba, mat sjajnosti i trakast je.
U velikom procentu učestvuje u
u grañi ugljenog sloja.
U vlažnom stanju ima relativno visoku mehaničku
stabilnost.
• Dopleritski ksilit je izrazito sjajan, tamne boje,
nepravilnog preloma i visokog stepena refleksije.
Predstavlja jako gelificirane proslojke i sočiva
drvenastog tkiva.
Pokazije malu mehaničku stabilnost, tj. sklon je
usitnjavanju.

UPOTREBA
• Zavisi od stepena gelifikacije i hemijske zrelosti.
• Mumificirani i trakasti ksilit pogodni su za
briketiranje i bez vezivnog sredstva, dok se kod
strukturnog i dopleritskog mora koristiti vezivno
sredstvo.

FUZENIZIRANI LITOTIP
• Ima crnu boju,
• Crn ogreb,
• Sjajan je.
• Krt i fibrozan.
• Javlja se u vidu tankih sočiva, proslojaka ili
kao uklopak unutar barskog ili ksilitnog
litotipa.
• Izrazito visok stepen refleksije.
• Čest je sastojak mrkih ugljeva, naročito mekih
mrkih ugljeva

• U grañi ugljenog sloja ovaj litotip učestvuje u
u
niskim procentima.
• Nastaje u aerobnim uslovima,
odnosno u uslovima visoke oksidacije
najčešće e ksilitnog litotipa ili
usled šumskih požara
što je najčešći i uzrok.
• Tokom procesa karbonifikacije vrlo slabo
menja hemijski sastav.
• Ima loša a tehnološka svojsva u procesima
karbonizacije, briketiranja i sagorevanja jer je
inertan.

ZEMLJASTI LITOTIP
• Izgrañen je od sitnih hragmenata organske
materije nižih ih biljaka, tj. raspasnutih ostataka
celuloze, hemiceluloze, kore, spora, polena, lišća,
smola, voskova i dr. rezistentnih delova biljaka
koji su pomešani sa neorganskom materijom.
Često
su srasli sa mineralima glina, kvarcom,
krbonatima, sulfidima i dr.
• Ima mrku, tamnumrku do crnu boju,
• Mrkog je ogreba i bez sjaja.
• U vlažnom stanju je lepljiv, zbog relativno visokog
sadržaja aja minerala glina, koji su često srasli sa
maceralima, dok je u suvom stanju trošan.

• Javlja se u Tercijarnim mrkim ugljevima
Srbije, Bugarske, Grčke.
• Najčešće e se javlja zajedno sa barskim i reñe
ksilitnim litotipom.
• Kada u visokim procentima izgrañuje ugljeni
sloj zemljasti litotip se javlja u vidu proslojaka
i fragmenata.
• Najčešće e izgrañuje najniže e delove ugljenog
sloja.
• Nepovoljan kod briketiranja, likvefakcije i
sagorevanja.

DOPLERITSKI UGALJ
• Crne boje,
• Izrazito sjajan,
• Školjkastog preloma i
• Ima visokog stepen refleksije.
• Predstavlja jako gelificirane proslojke i sočiva
drvenastog tkiva.
• Pokazije malu mehaničku stabilnost, tj. sklon
je usitnjavanju.

Šematizovani profil glavnih fitofacija miocenske močvarne vegetacije, odgovarajućih
litotipova uglja i njihovih mikroskopskih karakteristika (Pantić i Nikolić, 1973).

PREGLED LITOTIPOVA KAMENIH UGLJEVA
(izvor: Stach's Textbook of Coal Petrology, 1975)
Litotip
Vitren
Klaren
Duren
Fuzen
Makroskopske osobine
Sjajan, crne boje, obično lako lomljiv- krt, često
ispucao
Polusjajan, crne boje, tankoslojevit
Mat, crne do sivocrne boje, kompaktan, tvrd, sa
grubom površinom
Jako sjajan, crne boje, vlaknast, mek i trošan

VITREN
• Izgrañen je od Vitrinita (jako izmenjenog
celuloznog tkiva),
• Crne
boje,
• Crnog ogreba,
• Jako sjajans
i ima visok stepen refleksije.
• Obično
lako lomljiv- krt, često
ispucao.
• Široko rasprostranjen u humusnim ugljevima.
• U ugljenom sloju obično gradi jako svetle
proslojke debljine izmeñu 3 i 10 mm.
• Često izmešan sa klarenom, kad gradi
mešoviti tip klarovitren.

KLAREN
• Izgrañen je od Vitrinita (jako izmenjenog
celuloznog tkiva) i Liptinita (ostaci spora,
kutikula, smola, voskova, algi...).
• Crne
boje,
• Crnog ogreba,
• Polusjajan,
• Tankoslojevit
• Vitrinit + Liptinit >95 %
• Često izmešan sa vitrenom, kad gradi
mešoviti tip vitroklaren i durenom kad gradi
mešoviti tip duroklaren.

DUREN
• Izgrañen je od Liptinita (ostaci spora, kutikula,
smola, voskova, algi...) i Inertinita.
• Crne
do sivocrne boje.
• Crnog ogreba, izuzetno braon.
• Mat sjajnosti.
• Kompaktan, tvrd, sa grubom površinom
inom.
• Često izmešan sa klarenom, kad gradi mešoviti
tip klaroduren, reñe sa vitrenom kad gradi
mešoviti tip vitrinerten.

Asocijacija kamenih ugljeva sa mineralima
(izvor: Stach's Textbook of Coal Petrology, 1975)
Ugalj koji je srastao sa
odreñenim mineralima ili
grupama minerala
Sastav
Zajednički naziv
asocijacija uglja sa
mineralima
Karbargilit
Ugalj + (20-60 %) minerala glina
Karbopirit
Karbankerit
Karbosilicit
Ugalj + (5-20 %) sulfidnih minerala
Ugalj + (20-60 %) karbonatnih
minerala
Ugalj + (20-60 %) kvarca
Karbominerit

M A C E R A L I
Mikroskopske komponente
ugljeva

MACERAL
• Etimološko značenje
macerare (lat.) at.)-potopiti, natapati, kvasiti,
raskvasiti
• Vodi poreklo od različitih itih organa (koren,
stablo, grana, list) ili tkiva biljaka
• Mikroskopski prepoznatljiv sastojak uglja, čija
asocijacija kontroliše e hemijska, fizička i
tehnološka svojstva uglja odreñenog ranga
• U širem smislu može e se shvatiti kao mineral
kod stena
• Svi macerali u svom nazivu imaju sufiks ”INIT”

• Hemijska, fizička i tehnološka svojstva
macerala variraju u zavisnosti od ranga uglja,
pa čak i u okviru samog ranga
• Za razliku od minerala, macerali istog ranga
ne predstavljaju homogeni materijal, već
mešavinu nekoliko sličnih komponenti čiji
hemijski sastav nije tačno utvrñen
• Ne sadrže e mineralne supstance koje mogu
biti otkrivene pod mikroskopom, ali sadrže
neorganske nečisto
istoće e koje mogu biti
detektovane u okviru organskog kompleksa
(mikroelementi)
• Svrstani su u grupe i podgrupe, prema
sličnim karakteristikama
• Podeljeni su u tipove i podtipove.

• Razlike koje postoje u uglju konstatovane su
sredinom XIX veka
• Početkom XX veka Thiessen sa svojim
saradnicima izvršio io podele ugljeva različitog
itog
ranga
• Istorijsku prekretnicu i temelje moderne
petrografije ugljeva postavila je Marie C.
Stopes 1935. Modifikacija postojećih termina
predložena ena od strane ove naučnice nice uz male
izmene prihvaćena je na I Kongresu
karbonske stratifikacije održane u Heerlenu -
Stopes-Heerlen sistem
• Sva pitanja vezana za nomenklature,
klasifikacije iz oblasti ugljeva i petrografije
ugljeva, obavlja ICCP (International
Committee for Coal and Organic Petrology)

• International Committee for Coal and
Organic Petrology
• http://www.iccop.org/
• Commission I General Coal And Organic Petrology
• Commission II Geological Applications of Coal
and Organic Petrology
• Commission III Аpplication
pplication of petrology to coal
utilisation and mining; Coke Petrography, Coal
Blends, Combustion, Gasification, Study the Coal
Cleat System, Inertinite in Combustion,
Identification and petrographic classification of
components in Fly Ashes

MIKROSKOP ZA PETROGРAFSK
AFSKА
ISPITIVANJA I MERENJE REFLEKSIJE

• Osnovne grupe macerala
I) kod mrkih ugljeva:
1. HUMINITA
2. LIPTINITA
3. INERTINITA
II) kod kamenih ugljeva:
1. VITRINITA
2. LIPTINITA
3. INERTINITA

GRUPA HUMINITA/VITRINITA
• Osnovni sastojak humusnih ugljeva, nosilac najveće
količine ine ugljenika i osnovnih svojstava (hemijskih,
fizičkih i tehnoloških svojstava) uglja
• Najvećim delom vodi poreklo od humusnih materija,
odnoso huminske kiseline
• Humusne materije predstavaju složena jedinjenja
tamne boje koji se sastoje od C, O, H i N, odnosno od
jezgra koje je izgrañeno od aromata i hidroksilne
(-OH), karboksilne (-COOH) i metoksilne (–OCH(
3 )
funkcionalne grupe
• Humusne materije vode poreklo od lignina, celuloze i
tanina drveća a i zeljastih biljaka
• Povećanje stepena refleksije i ranga ulja je posledica
procesa vitrinizacije, odnosno aromatizacije

MACERALI MRKIH I KAMENIH UGLJEVA
(ICCP System – 1994, ICCP 1998, ICCP 2001, Sykorova et. al. 2005 )
MRKI UGLJEVI
KAMENI UGLJEVI
Grupa
macerala
Podgrupa
macerala
Maceral
Grupa
macerala
Podgrupa
macerala
Maceral
Telohuminit
(Humotelinit)
Tekstinit
Ulminit
Telovitrinit
Telinit
Kolotelinit
(Telokolinit)
HUMINITI
Detrohuminit
(Humodetrinit)
Atrinit
Densinit
VITRINITI
Detrovitrinit
Vitrodetrinit
Kolodetrinit
(Desmokolinit)
Gelohuminit
(Humokolinit)
Korpohuminit
Gelinit
Gelovitrinit
Korpogelinit
Gelinit
(Gelokolinit)

TELINIT
• T-Telinit; ; Ct-Colotelinit
Colotelinit; ; R-RezinitR
Rezinit;

• Ct-Kolotelinit
Kolotelinit; ; Cd-Kolodetrinit
Kolodetrinit; ; Sp-Sporinit
Sporinit; ; Su-Suberinit
Suberinit;
Sf-Semifuzinit
Semifuzinit; ; Id- Inertodetrinit; Vd-Vitrodetrinit
Vitrodetrinit; Py-Pirit
Pirit;
Mm-mineralne
mineralne materije; ; Cm-Glina

• Ct-Kolotelinit
Kolotelinit; ; Cd-Kolodetrinit
Kolodetrinit; ; Cg-Korpogelinit
Korpogelinit; ; Sp-Sporinit
Sporinit;
Cu-Kutinit
Kutinit; ; G-GelinitG
Gelinit;

GRUPA LIPTINITA (EGZINITA(
EGZINITA)
• Etimološko značenje:
liptis (grč.)(
- ostatak
• Macerali crne do tamno braon boje, , koji imaju sposobnost
da fluoresciraju u ultravioletnoj svetlosti
• Vode poreklo od jednorodnih biljnih delova koji se odlikuju
velikom otpornošću u pri procesima razlaganja (spore, polen,
kutin, suberin...)
• Nagomilavaju se u vidu ostataka posle razlaganja ostale
organske materije
• Visokim sadržajem
ajem vodonika i kiseonika, , tj. visokim
učešćem em alifatične komponente, , koja se nalazi u mastima,
smolama, voskovima...(lipidi i proteini)
• Stepen fluorescencije opada sa porastom stepena
karbonifikacije uglja
• Osnovi sastojak liptobiolitskih ugljeva (uljnih šejlova)

MACERALI LIPTINITSKE GRUPE
• Sporinit-Polinit
• Kutinit
• Rezinit
• Suberinit
• Alginit
• Liptodetrinit
• Bituminit
• Hlorofilinit
• Fluorinit
• Eksudatinit

GRUPA INERTINITA
• Etimološko značenje:
iners (lat.) – nepokretan, trom
• Slabo reaktivne komponente uglja
• Bele boje
• Visoke refleksije
• Nastaje u procesima oksidacije macerala huminitske i
liptinitske grupe
• Visok sadržaj aj ugljenika koji je “inertan” u uslovima
visokih temperatura (kod sagorevanja)

MACERALI INERTINITSKE GRUPE
• Fuzinit
• Semifuzinit
• Funginit (stari
naziv sklerotinit )
• Sekretinit
• Inertodetrinit
• Makrinit
• Mikrinit

MINERALNE MATERIJE
• K-Kaolinit; Py-pirit
pirit; ; Q-kvarcQ
kvarc; ; Ca-Karbonati
Karbonati; Si-Siderit
Siderit

USLOVI ZA OBRAZOVANJE UGLJEVA
Za obrazovanje ugljonosnih serija tokom geološke istorije bilo
je potrebno je da se ostvare povoljni uslovi, a koji
prvenstveno obuhvataju:
Evolutivni razvoj biljaka (FLORA)
Adekvatne KLIMATSKE prilike
Povoljni GEOMORFOLOŠKI USLOVI (uz
odgovarajući i geotektonski režim)

FLORA
• Postepena migracija biljnog sveta iz priobalsko-
morskih prostora u kopnene delove sa složenim
klimatskim i geomorfološkim uslovima uticala je
na prostornu i vremensku razmeštenost ugljenih
basena.
• Zimerman (1930) je geološku prošlost zemlje
prema tipu flore podelio na 6 era, pri čemu je za
svaku karakteristična tipična flora:
1. FIKOMIKROFITNA (do gornjeg silura)
2. PSILOFITNA (gornji silur-srednj
srednji devon)
3. ANTRAKOFITNA (srednji devon-gornji
perm)
4. PALEOMEZOFITNA (gornji
perm)
5. MEZOFITNA (donji
trijas-donja
kreda)
6. . KENOTIPNA (donja
kreda do danas)

Ordovicijum
Silur
Lišajevi
Kambrijum
Mahovina
• Fikomikrofitna flora
je karakteristična za
period do gornjeg
silura (do pre 422
Mabp).
• Čine je končaste i
listaste alge. Od
ostataka ovih algi
nastala su velika
ležišta uljnih šejlova
(kukerzita) u području
Pribaltika.
Kasni Proterozoik

Srednji Devon
• Psilofitna flora
karakteristična je za
period od gornjeg silura
do srednjeg devona
(422-397.5 Mabp).
• Čine je prve kopnene
biljke slične
mahovinama
i papratima. . Od ovih
biljaka nastao je ugalj u
Kuznjets
tskom kasenu
(Rusija).
gornji Silur
• http://www.ucmp.berkeley.
edu/IB181/VPL/Lyco/Lyco
1.html

Perm
Karbon
• Antrakofitna flora obeležava
vreme od srednjeg devona do
gornjeg perma (397.5-260.4
Mabp), sa maksimalnim
razvićem u karbonu (359-299
Mabp).
Čine je lepidofite (lepidodendron
i sigilarija), kalamite, anularije i
paprati. Malo su zastupljeni
predstavnici golosemenica
(Cordaitales, Cycadofilices).
Od Antrakofitne
flore nastala su
najveća a i najznačajnija ajnija ležišta
uglja u svetu (Engleska,
Francuska, Belgija, Poljska,
Rusija, Afrika).
Kod nas su konstatovane samo
pojave bez većeg eg ekonomskog
značaja.
aja.

• Paleomezofitna flora karakteristična je za gornji
perm (260-251
251 Mabp). Nije dala značajnija ajnija ležišta
uglja.
• Mezofitna flora karakteristična je za period od
donjeg trijasa do donje krede (251-145.5
145.5 Mabp),
sa maksimumom u donjoj juri (lijasu).
– Najčešći i predstavnici su golosemenice (Cucadophita,
Gingophita),
neki četinari (Auricaria(
Auricaria, Volyia, , Sequoia, Tuia i
dr.). . Od mezofitne flore nastali su ugljevi u velikim
basenima Sibira, Kine, SAD i Kanade. U Srbiji poznato
je nekoliko basena lijaske starosti (Dobra na Dunavu,
Jerma, Miroč, , Vrška
Čuka).

Mezofitna flora
Kreda
Cvetnice
Sequoia
Gingophita
Jura
Cucadophita
Trijas

• Kenotipna flora karakteristična je za period od donje
krede do danas (145 - 0 Mabp). U gornjoj kredi i eocenu
sadržala ala je i neke primitivne kolektivne zimzelene tipove.
• Flora eocenske starosti (55.8-33.9
Mabp) ) u Evropi slična je
današnjoj njoj tropskoj zimzelenoj flori Indonezije (Ficus(
Ficus, , Quercus,
Laurus, Cinnamomum, , Sequoia i dr.).
• Oligocenska flora (33.9-23.03
Mabp) ) Evrope bila je u
početku slična eocenskoj, ali zadobija karakteristike flore
koja je danas karakteristična za SAD, Kinu, , Japan (četinari(
Sequoia, Ginko, Taxodium, Pinus, Abies) i mediteransk
teransku floru
(Laurus,, Acer, Quercus, Sabal).

• Flora u miocenu
bila je slična današnjoj njoj u
zonama tople i umerene klime Japana, istočnih
oblasti SAD-a, jugozapadne Kine.
Naročito je bio rasprostranjen baruštinski kiparis
(Taxodium
districhum), , mamutovo drvo (Sequoia
Langsdorfii), , kao i Nyssa, Polypodiace i dr.
Od mediteranskih formi zastupljeni su Laurus,
Cinnamomum, , Magnolia, Castanes, kao i palme (Sab(
Sabal)
koje su imale veliko rasprostranjenje u
Nemačkoj.
• Pliocenska flora Evrope bila je slična miocenskoj
sa predstavnicima Taxodium, Sequoia, Quercus,
Acer, Juglans.

Tercijar
Kvartar

KLIMA
• Jedan od vrlo važnih uslova za obrazovanje ugljonosnih
serija.
• Akumuliranju
biljnog materijala pogoduje vlažna i topla
klima koja dovodi do obrazovanja povoljnih vodenih
sredina.
• Predeli sa aridnom, kao i hladnom i polarnom klimom nisu
pogodni za obrazovanje ugljeva.
• Intenzitet prirasta biljne mase, kao i mogućnost pretvaranja
te mase u treset zavise od temperature i vlažnosti
vazduha.

• Više e temperature pogoduju rastu biljaka, ali i razvoju
organizama koji razlažu u organsku materiju.
• U hladnijim oblastima organska materija se deponuje na
većem em prostoru, jer je usporeno njeno razlaganje.
• Vlažnost vazduha je bitna za rast biljaka, formiranje i
održavanje novoa vode pogodnog za akumulaciju biljnog
materijala i pretvaranje u treset. Najpovoljnije su humidne
oblasti u kojima je količina ina vodenog taloga veća a od količine
ine
vode koja ispari. U ovakvim oblastima najpogodnije su
močvare u zaravnjenim predelima.
• U uslovima manje vlažne klime močvare su reñe i
povezane sa većim vodenim tokovima ili jezerima čiji nivo
osciluje.

GLOBALNI KLIMATSKI USLOVI U GEOLOŠKOJ PROŠLOSTI
• U geološkoj prošlosti bilo je nekoliko perioda koji su
pogodovali razvoju biljnog sveta koji je dao materijal za
stvaranje ugljeva.
• U tim periodima klima je bila topla i vlažna sa povećanim
sadržajem
ajem CO 2 u vazduhu. Izmeñu ovih perioda konstatovani
su periodi zahlañenja. . Ove promene povezane su sa
promenama na Suncu, udaljenosti Zemlje od Sunca, udara
meteorita, vulkanskim erupcijama, , većim tektonskim
kretanjima i dr.
• Klimatske promene uslovile su promene u grañi biljaka (list,
stablo, koreni sistem i dr.)
• Karbon-perm;
donja jura (lijas);(
gornja kreda; tercijar

GEOMORFOLOŠKI USLOVI
• Generalno posmatrano ugljevi mogu da budu formirani na
platformama i geosinklinalnim oblastima. . Takoñe T
ugalj može
nastati u jezerskim i paralskim uslovima.
• Tokom geološke istorije ugljonosne formacije formirane su u
obastima:
a. Kontinentalnih nizija (ravnica),
b. Kontinentalnih predplaninskih nizija (ravnica),
c. Kontinentalnih meñuvenačnih nih i predplaninskih
nizija,
d. Priobalskih-aluvijalnih aluvijalnih nizija (ravnica),
e. Priobalskih predplaninskih nizija,
f. Priobalskih meñuvenačnih nih i predplaninskih nizija.

• U uslovima priobalsko-aluvijalnih aluvijalnih nizija obrazovani su
ugljevi Donskog (Rusija) i Rurskog (Nemačka) basena; U
uslovima kontinentalnih meñuvenačnih nih ili predplaninskih
nizija formirane su ugljonosne formacije Kosovskog,
Senjsko-Resavskog i dr. basena.
• Prema Diessel-u (1992) ugljonosne formacije formirane su
u sledećim obastima:
1. Predplaninskih nizija,
2. Rečnim dolinama i gornjoj deltnoj ravnici,
3. Donjoj deltnoj ravnici,
4. Barijernim delovima sa peščanim plažama ama i
5. Estuarima.

GEOTE
TEKTONSKI REŽIM
• Do obrazovanja treseta, a kasnije i slojeva uglja,
dolazi u uslovima blagog tonjenja tresetne močvare.
• Debeli slojevi uglja nastaju kada je brzina tonjenja
tresetne močvare sinhrona sa brzinom deponovanja
organske materije.
• Tanji slojevi nastaju kada tresetna močvara sporije
ili brže e tone.

BITNI ASPEKTI, PROCESI I
KARAKTERISTIKE U GENEZI UGLJEVA
• Različite ite fitoasocijacije sa celokupnim zbivanjem i
sedimentacijom
• Preobražaj aj biljne materije (biohemijski i geohemijski)
• Različiti iti litotipovi ugljeva
• Različit it maceralni sastav
• Različit
it mikrolitotipni sastav
• Skup svih činilaca ukazuje na različite
ite fitofacije

FITOASOCIJACIJE
• Zavise od flore, klime i geomorfologije regiona sa
geotektonskim režimom
imom.
• Flora se menjala kroz geološku istoriju. Najznačajnije
ajnije
periode za stvaranje ugljeva su karbon-perm
perm, lijas (donja
jura), kreda (znatno manje) i tercijar.
• Klima topla i vlažna
na. Intenzitet prirasta biljne mase, kao i
mogućnost pretvaranja te mase u treset zavise od
temperature i vlažnosti vazduha
• Različite ite fitofacije stvaraju se u različitim itim delovima
tresetne močvare

AUTOHTONO I ALOHTONO NAGOMILAVANJE BILJNIH
OSTATAKA U MOČVARAMA
• AUTOHTONIJA označava
ava
nagomilavanje biljnih ostataka na
mestu na kome su biljke i rasle.
EUAUTOHTONIJA – odnosi se na
biljne ostatke koji se nalaze sa samom
mestu svog rasta (koren, panj, stablo).
HIPAUTOHTONIJA - odnosi se na
biljne ostatke koji nisu na samom
mestu njihovog nekadašnjeg njeg rasta.
Najveći i deo biljnog materijala u
ugljevima je hipautohton
• ALOHTONIJA označava
ava
nagomilavanje biljnih ostataka u
oblastima udaljenoj od mesta
nekadašnjeg njeg rasta.

PROCESI BIOHEMIJSKE I GEOHEMIJSKE
TRANSFORMACIJE U GENEZI UGLJA
- KARBONIFIKACIJA -
• Karbonifikacija je skup veoma složenih procesa koji
učestvuju u transformaciji organske materije od ishodišne
biljne materije, preko stadijuma treseta do antracita.
• Razlikuju se dve glavne faze karbonifikacije:
- BIOHEMIJSKA (dijageneza) i
- GEOHEMIJSKA (katageneza i metamorfizam).

• Nagomilavanje organske materije koja se vrši i u
tresetnim močvarama. Razlaganje biljnog materijala
ispod površine vode.
• Zatvaranje tresetne močvare
i deponovanje
neorganskog materijala – novi procesi razlaganja, koji će
omogućiti da od tresetnog materijala tokom vremena
postanu humusni ugljevi.
• Stvaranje tresett
reseta - glavna masa biljnog materijala
pretvara se u treset.
• Humifikacija
• Gelifikacija
- Biohemijska
- Geohemijska

Biljna materija
Treset
Mrki ugalj
Humifikacija
Biohemijska gelifikacija
Geohemijska gelifikacija
Kameni ugalj
Antracit

HUMIFIKACIJA
• Složeni proces hemijske transformacije biopolimera koji vodi
ka stvaranju humusa (truleži).
• Odigrava se u vlažnoj/vodenoj sredini uz delimično
prisustvo
O 2 . Sam proces truljenja (vrenja) tj. hemijske oksidacije vodi ka
uništavanju
ćelijske strukture biljaka (posebno razlaganju
celuloze i lignina) i stvaranju humusnih jedinjenja (humusne
kiseline) odnosno humata. Obrazovanje huminita-vitrinita.
• Izumrle biljke podvrgnute su intenzivnom razlaganju, u početku,
aerobnih mikroorganizama, a sa povećanjem dubine,
razlaganju anaerobnih mikroorganizama.

HEMIJSKI ASPEKT:
CELULOZA + LIGNIN
HUMUSNA JEDINJENJA
(humusne i fulvo kiseline)
HUMATI
Mikroskopski aspekti: porast %Rr; smanjenje fluorescencije, gubitak anizotropije
celuloze

HUMIFIKACIJA DRVENASTIH DELOVA
BILJAKA
• U redukcionim uslovima obuhvata procese:
fermentacije (ugljenih hidrata, tj.
(ugljenih hidrata, tj. celuloze),
saponifikacije (lipida, tj. masti) i
amonifikacije (proteina, tj. belan
belančevina).

GELIFIKACIJA
• U tresetištu, tu, ispod nivoa vode i bez prisustva O 2 , u
toku humifikacije odvija se paralelno i složeni
fizičko
ko-hemijski proces označen kao gelifikacija. . To
je peptizacija (ponovno prevodjenje koagulisanog
koloida u rastvor) i stvaranje gela od huminskih
supstanci koje prolaze stadijum omekšavanja
(koloidna humusna materija pihtijaste
konzistencije).

• Razlikuje se biohemijska gelifikacija koja se odvija lokalno - u ranim
stadijumima tj. dijagenezi (treset i meki mrki ugalj) i koja zavisi od facije,
prisustva katjona Na i Ca i vrste biljnog materijala, kao i
• Geohemijska gelifikacija koja je posledica geotermičke karbonifikacije – tokom
koje ugalj poprima karakterističnu crnu boju i sjajnost kamenih ugljeva
(katageneza i metamorfizam).

FAKTORI KARBONIFIKACIJE
1. Temperatura,
2. Vreme (geološko),
3. Pritisak.
1.
2.
3.

TEMPERATURA
• Porast ranga uglja sa dubinom
je u literaturi poznato, kao
“Hiltovo pravilo” koje glasi:
“Stepen karbonifikacije uglja
raste proporcionalno sa
stratigrafskom dubinom sloja”.
• Javlja se kao posledica porasta
temperature sa dubinom
(geotermalni gradijent).
• U pojedinim slučajevima visoke
temperature imaju samo
neznatan uticaj na proces
karbonifikacije, dok u drugim
može e izazvati velike promene,
a zavisi od dužine delovanja
povišene temperature.
• Nosioci povišene temperature
su:
- Magmatske intruzije,
- Žični i efuzivni magmatizam,
- Hidrotermalni procesi.

VREME
• Ima znatno manju
ulogu u odnosu na
temperaturu kod
procesa
karbonifikacije
• Bez porasta
temperature i/ili i ili
pritiska, vreme ima
vrlo malu ulogu u
procesu
karbonifikacije

PRITISAK
• Igra važnu ulogu kod hemijskih i strukturnih pomena treseta i
ugljeva.
• Pritisci izazivaju trenje čestica, koje izaziva povećanje temperature
koja izaziva hemijske promene.
• Mogu biti dvojaki: Bočni
(kao posledica ubiranja) i
Vertikalni (kao posledica opterećenja enja sedimentima).
• Bočni su značajniji, ajniji, dok su vertikalni više e povezani sa temperaturom
i vremenom.

UGLJONOSNA SERIJA I
UGLJENI SLOJ
UGLJONOSNA SERIJA predstavlja asocijaciju
slojeva uglja i različitih itih pratećih sedimenata. Često
se označavaju avaju i samo kao «ugljonosni sedimenti».
U osnovi se razlikuju limničke
i paralske
ugljonosne serije.

Limničke ugljonosne serije (limne
– gr. – jezero,
baruština) nastaju u kontinentalnim sredinama
(jezerskim i jezersko-mo
močvarnim), pa su osim
slojeva uglja zastupljeni i jezerski, rečni i drugi
kopneni sedimenti u kojima se po pravilu sreću
ostaci slatkovodne faune i flore, kao i ostaci
kopnene flore.
Obično ih karakteriše:
e: manji broj slojeva uglja, veće e i
srazmerno postojane debljine.

Paralske ugljonosne serije (paralios
– gr. – primorski)
nastaju u primorskim regionima, u prelaznim sredinama
sedimentacije (paralske močvare, litoral, delte, obodne
lagune, estuari). Osim slojeva uglja javljaju i morski
sedimenti u kojima se po pravilu sreću u brojni ostaci
morske faune i flore, pored ostataka kopnene flore koja
pretežno
čini ugljeni sloj ili se javlja u neposrednoj povlati
ugljenog sloja.
Po pravilu se javlja veći i broj slojeva uglja nepostojane
debljine, sa čestim bočnim izmenama.

SLOJ
• Odlika svih sedimentnih stena
• UGLJENI SLOJ je akumulacija uglja ograničena dvema manje-vi
više
paralelnim površinama ka povlati i podini ugljenog sloja.
• Ove granice su oštre, o
mada to mogu biti i postepeni prelazi preko
ugljevitih glina.
• Strukturni elementi sloja su:
- Povlata (krovina) i
- Podina

• Razlikuju se slojevi uglja:
- Proste i
- Složene grañe
u zavisnosti od toga da li su se menjali uslovi taloženja
organske materije,
odnosno da li se u njemu nalazi jedan ili više proslojaka.
• Proslojak uglja – ugljeni banak je deo ugljenog sloja koji je ograničen
sa dva
proslojka drugih sedimenta, ili jednim proslojkom i podinom ili povlatom.
• Proslojak uglja pripada osnovnom delu ugljenog sloja samo ako je debljina
neorganskog proslojka koji ga izdvaja manja od proslojka uglja. U protivnom reč je
o zasebnom ugljenom sloju.
• Prosti ugljeni slojevi mogu prelaziti u složene, a od njih pri daljem povećanju
ukupne debljine sedimenata mogu nastati zasebni ugljeni slojevi.

DEBLJINA UGLJENOG SLOJA
• Predstavlja normalno rastojanje
izmeñu krovine i podine sloja.
• Zbog padnog ugla slojeva i/ili
nepravilne erozije, na izdancima
uglja i u bušotinama se često dobija
pogrešna predstava o pravoj
debljini ugljenog sloja, tj. njegova
prividna debljina.
• Prava debljina ugljenog sloja d
izračunava se iz prividne d’
pomoću u sledeće e formule:
d = d’ cos α
• pri čemu je α padni ugao sloja
uglja.

Slojevi kamenog uglja se prema debljini dele na:
tanke slojeve (do 1,3 m),
slojeve srednje debljine (1,3 – 3,5 m) i
debele slojeve (preko 3,5 m).
Mrki ugljevi, naročito ligniti, su znatno deblji.
Ukolpci u ugljenom sloju mogu biti: obluci i šljunak
(unešeni eni u močvaru
povremenim bujičnim potocima ili erozijom oboda depresije), krupne (i
preko 1 m) sferne konkrecije nastale koagulacijom kalcijumskih i
magnezijumskih soli u paralskim basenima (krečnja
njačke, dolomitske,
silikatne i dr.), mineralni uklopci (markasit – karakteristična bubrežasta
nagomilanja po pravilu u kredno-tercijarnim mrkim ugljevima, pirit – žilice,
prevlake, halkopirit, galenit, sfalerit, kvarc – zrna i žice, kao i pukotinski
uklopci kalcita, aragonita, gipsa, kaolinitai dr.) i otporniji ostaci životinja
(obično zubi kopnenih sisara, ljušture puževa i školjki) i biljaka
(silifikovano drvo i sitne čestice biljne smole tj. ćilibara).

• Podina ugljenog sloja je sedimentni sloj koji leži i neposredno ispod ugljenog
sloja. Obično ga čine
šejlovi (ugljevite listaste gline) a reñe peskovi i peščari.
U podini se , naročito u karbonskim ležištima Evrope i Amerike, nalaze
mnogobrojni ostaci korenja Lepidodendrona i Sigillaria.
• Povlata ugljenog sloja ili kako se još naziva «krovina» je sloj koji leži
neposredno nad ugljenim slojem. Po litološkom sastavu, to su takoñe
najčešće šejlovi ili peskovi i peščari. U njima se po pravilu nalaze u masi
otisci lišća a raznih biljaka. Kod nas se skoro u svim ležištima uglja karbonske,
lijaske i naročito tercijarne starosti javljaju u velikom broju. Ponekad se u
povlati javlja jasno izražena kosa slojevitost neposredno iznad uglja koja
može e da remeti normalnu debljinu ugljenog sloja. U povlati se često javljaju,
pojedinačno no ili u grupama, silifikovana ili karbonificirana, vertikalno sojes
ojeća
stabla drveća, a ovakvi horizonti su dokaz autohtonosti ugljenog sloja.

Promene debljine ugljenog sloja
Postojanost debljine ugljenog sloja je značajan ajan faktor kako zbog eksploatacije, tako i
zbog ujednačenosti enosti kvaliteta uglja. Promene oblika i debljine ugljenog sloja zavise
od singenetskih i epigenetskih uzroka. Singenetske promene potiču u od
neravnomernog nagomilavanja matičnog materijala, a epigenetske predstavljaju
naknadnu preraspodelu ugljene supstance u sloju.
Singenetske promene debljine odreñene su strukturom ugljonosnih basena
(depresija), paleoreljefom, tektonskim kolebanjima (dovodi do raslojavanja,
isklinjavanja), singenetskim odronjavanjima i erozijom (bujični tokovi u protočnim
močvarama
– manje redukcije usled umetanja sočiva klastita i sl., ili usled morskih
transgresija kod paralskih basena – velike redukcije debljine).
Debljina ugljenih slojeva u velikoj meri zavisi od stabilnosti bokova b
depresija. Blago
nagnute morske obale obezbeñuju ravnomernu debljinu ugljenih slojeva. U
tektonskim depresijama (rovovskim ili uz rasede) ugljeni slojevi se obično
raslojavaju prema glavnom rasedu. U erozionim, im, meñuvenam
eñuvenačnim nim i predgornim
depresijama, naslage uglja se raslojavaju prema strani na kojoj se izdižu u planine. U
karstnim depresijijama ugljeni sloj po pravilu ima sočivast oblik.

Paleoreljef je posebno značajan
ajan za debjlinu ležišta
uglja. . U nižim
im delovima
paleofeljefa debljina sloja je najveća, dok u zonama uzvišenja
može
značajno
ajno da opada.

• Epigenetske promene debljine mogu biti izazvane tektonskim
poremećajima, različitim itim atektonskim razaranjem, kao i
oksidacijom («vetrenjem(
vetrenjem» se debljina redukuje 8-108
puta) ili
endogenim požarima
arima.
Najčešće tektonsko razaranje je izazvano rasedanjem. Sloj može e biti srezan ili
naprotiv uvećan pod pritiskom nastalim usled reversnog rasedanja ili
navlačenja. Ugalj u takvim slučajevima može e biti milonitiziran i pomešan sa
sedimentima iz podine i povlate. Pod pritiscima u zonama rasedanja mogu se
formirati i sočivasta zadebljanja i sl.
U zonama ubiranja (bilo(
kompresionog ili dijapirskog) takoñe dolazi do
meñuslojnih poremećaja koji dovode do promene debljine jer ugljena
supstanca ima sposobnost da se iz zona većeg eg pritiska premešta u zone
manjeg pritiska. Pritom po pravilu dolazi do drobljenja uglja i stvaranja
sferične, cilindrične ne i konusne cepljivosti uglja, šarnira i dr.

Atektonska epigenetska razaranja su u vezi sa naknadnim razvojem i
degradacionim dejstvom rečnog
sistema, bujičnih
tokova i morskih transgresija