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Kasten 3.31
Die Vitrinitreflexion
Obwohl von Petrologen viel zu häufig ver-
gessen, bestehen Gesteine nicht nur aus Mi-
neralen und Porenräumen, sondern können
auch organische Komponenten enthalten,
z.B.
Kerogene
, also organische Polymere, die
sich bei Versenkung und Aufheizung zu
Kohlenwasserstoffen umsetzen. Diese Kero-
gene sind die häufigste Form von organisch
gebundenem Kohlenstoff in der Erdkruste
und bestehen aus unterschiedlichen Be-
standteilen, den
Mazeralen
, die ihrerseits
wiederum überwiegend aus ehemaligen, im
Zuge von Diagenese und Metamorphose
umgewandelten und umkristallisierten
Pflanzenteilen entstanden sind. Die Maze-
rale der Kerogene werden in drei Gruppen
eingeteilt:
Vitrinite
,
Inertinite
und
Exinite
oder
Liptinite
(Abb. 3.152). Inertinite bilden
sich aus bereits verbrannten Pflanzenteilen
und Aschen und sind nicht mehr brennbar,
Exinite sind bei der Diagenese von Harzen,
Wachsen, Sporen, Pollen und Algen entstan-
den und im Durchlicht durchsichtige Aggre-
gate, Vitrinite bilden sich dagegen bei der
Zersetzung von Holz. Sie zeigen braune bis
schwarze Eigenfarbe, sind im Durchlicht
opak und zeigen mit zunehmendem
Inkoh-
lungsgrad
zunehmenden Glanz. Dasselbe
gilt übrigens für Kohlen, die ebenfalls aus
unterschiedlichen Mazeralen, dem Vitrit,
Durit, Clarit und Fusit bestehen und mit zu-
nehmender Kompaktion und Temperatur-
überprägung härter und glänzender wer-
den. Die Endstufe in der Umwandlung so-
wohl der Kerogene als auch der Kohlen
wäre entweder der Abbau zu Methan, zu
Kohlendioxid oder zu elementarem Kohlen-
(a)
50 μm
(b)
50 μm
3.152
Typische Bilder von Kerogenen unter
dem Polarisationsmikroskop (reflektiertes
Licht). (a) Mittelgraues Vitrinitband (R
max
=
1,7%) mit noch gut erkennbarer zellulärer
Struktur des ursprünglichen organischen Mate-
rials aus einem Tonstein. (b) Stark reflektieren-
der Inertinit, der aus einem ehemals hözernen
Material entstanden ist. Von
http://www.geo-
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und
http://www.ucl.ac.uk/
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ucfbrxs.
stoff in Form von kristallinem Graphit. Bevor
es allerdings dazu kommt, ist der Glanz, also
das Reflexionsvermögen solcher organischer
lysiert und oxidiert. Später entstehen dann
Lig-
nite
,weiche
Braunkohlen
,indenendasPflan-
zenmaterial immer noch gut zu erkennen ist.
Beim Inkohlungssprung um 60 °C wird dieses
Material nicht nur verdichtet, sondern gibt
auch Volatile (v. a. Methan) ab. Die organischen
Substanzen ordnen sich neu, und zwar Schich-
tungs-parallel, und der Anblick der Kohle ver-
ändert sich von braun, weich und stumpf zu
schwarz, hart und glänzend, es entsteht
Stein-
kohle
. Die verschiedenen Kohlen sind mit zu-
nehmendem Inkohlungsgrad sub-bituminöse
Kohle, volatil-reiche bituminöse Kohle, mittel-
volatilreiche bituminöse Kohle und volatil-
arme bituminöse Kohle. Diese Umwandlungen
finden im Temperaturbereich bis etwa 120 °C
statt und führen bis etwa 150 °C unter Was-
serstoff- bzw. Erdgas-Verlust zur Bildung
von reinem
Anthrazit
. In der Prehnit-Pumpel-
lyit-Fazies bildet sich Meta-Anthrazit, der in
