Fossile Energie - Die Welt der Rohstoffe - page 278

vorliegt. Ein Beispiel ist das Kohlebecken in Kentucky, wo die
hydrothermalen Fluide von MVT-Lagerstätten ( 7 Abschn. 4.12 )
für die Zonen mit höchstem Kohlerang verantwortlich sind.
Anthrazit entstand in vielen Fällen nahe des Kontakts zu
Magmen.
Im Gegensatz zu anderen Gesteinen sind Kohlen nicht aus
Mineralen aufgebaut, sondern aus organischen Phasen, die man
Mazerale nennt. Davon gibt es drei Gruppen. Vitrinite (bzw. in
Braunkohlen Huminite) gehen auf holziges Pflanzenmaterial zu-
rück. Sie bilden den Hauptbestandteil der meisten Kohlen. Mit
zunehmender Inkohlung glänzen sie immer stärker, was leicht zu
messen ist und daher als Maßstab für den Kohlegrad genommen
wird (Vitrinitreflexion). Liptinite (auch Exinite genannt) sind
lipidreiche Phasen, die auf Sporen, Harze, Algen, Blatthäute,
Wachse, Fette und so weiter zurückgehen. Bei Inertiniten schließ-
lich handelt es sich um bereits oxidiertes Material. Dazu zählen
Fusinite, bei denen die Holzfaserung noch zu sehen ist, das
Material aber schon vor der Ablagerung bei einem Waldbrand
oxidiert wurde. Es gibt auch fossile Baumstämme, die außen aus
Fusiniten, innen aus Vitrinit bestehen.
Kohle besteht aus matten und glänzenden Streifen, die man
mit bloßem Auge unterscheiden kann. Diese Streifen entspre-
chen Schichten, in denen die genannten Mazerale in unter-
schiedlichen Anteilen enthalten sind. Entsprechend werden ver-
schiedene Streifenarten (Lithotypen) unterschieden. Vitrain
(Glanzkohle) besteht überwiegend aus Vitriniten. Durain (Matt-
kohle) hat einen hohen Gehalt an Liptiniten. Clarain (Steifen-
kohle) setzt sich aus einer feinen Wechsellagerung aus Vitrain
und Durain zusammen. Fusain (Faserkohle) hat einen hohen
Gehalt an Fusiniten.
Neben den normalen, aus Pflanzenresten beziehungsweise
Torf gebildeten Huminkohlen gibt es seltener auch Sapropel-
kohlen, die ursprünglich als Faulschlamm abgelagert wurden
und vor allem aus Liptiniten bestehen. Zu diesen zählen die
Boghead-Kohlen, die aus Algen entstanden sind, und Cannel-
Kohlen, die wie eine Kerze brennen und vor allem durch Sporen
entstanden sind. Sapropelkohlen haben eine gewisse Ähnlichkeit
mit den Ölschiefern ( 7 Abschn. 6.8 ), nur dass nahezu keine Ton-
minerale abgelagert wurden. Ein Kohleflöz besteht aus Bereichen
mit verschiedenen Kohletypen, die unterschiedlichen Ablage-
rungsräumen entsprechen. Sapropelkohlen kommen typischer-
weise im oberen Bereich eines Flözes vor, wenn sich in einem
Moor ein Tümpel mit stehendem, sauerstoffarmem Wasser ge-
bildet hat. Manchmal wird ein Flöz auch von Ölschiefer über-
deckt.
In geringer Menge enthalten auch Kohlen klastische Ablage-
rungen wie Tonminerale und Sand. Diese bleiben beim Verbren-
nen übrig und bilden einen Teil der Asche. Ein möglichst geringer
Aschegehalt ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Kohlen. Sehr
gering ist er, wenn der sumpfige Ablagerungsraum nicht durch
Flüsse mit klastischem Material beliefert wurde. Das ist vor allem
in weitab von Flüssen gelegenen Zonen großer Sumpfgebiete
der Fall, aber auch bei Hochmooren. Ein weiterer Faktor für die
Qualität ist ein möglichst geringer Schwefelgehalt. Er ist groß,
wenn der Ablagerungsraum von Meerwasser oder Brackwasser
beeinflusst ist, weil dann im sauerstoffarmen Milieu sulfat-
reduzierende Bakterien zur Ausfällung von Sulfiden führen.

Der geringe Sauerstoffgehalt während der Ablagerung ist
wichtig, weil das Material sonst von Mikroorganismen oder
direkt von Sauerstoff oxidiert wird. In sumpfigen Sedimenten ist
die Voraussetzung unterhalb des Wasserspiegels gegeben, unter
anderem, da Organismen im Wasser gelösten Sauerstoff schnell
verbrauchen und das Porenwasser quasi stagniert. Ein durch
organische Säuren stark verringerter pH schränkt die Aktivität
der betreffenden Mikroorganismen ein. Der Grundwasserspiegel
sollte am besten ganzjährig mit der Oberfläche übereinstimmen.
Fossilien sind in Kohle relativ häufig, darunter auch Baum-
stümpfe samt Wurzeln, die noch in der ursprünglichen Position
stehen. Daraus hat sich die Vorstellung von tropischen »Stein-
kohlewäldern« entwickelt. Aber nicht nur tropische Sumpfge-
biete - vergleichbar mit den Everglades in Florida, Mangroven-
wäldern an tropischen Küsten oder sumpfigen Wäldern auf
Borneo -, sondern auch Moore der gemäßigten Breiten bilden
To r f ( . Abb. 6.5 , . Abb. 6.6 , . Abb. 6.7 ), aus dem Kohle entstehen
kann (Diessel 1992). Hier erfolgen zwar das Pflanzenwachstum
und damit die Ablagerung langsamer (0,5-2,5 mm Torf pro Jahr,
in den Tropen bis zu 4 mm pro Jahr; Volkov 2003), dafür verläuft
aber auch die Oxidation von Pflanzenmaterial weniger rasch.
Hin und wieder entstand Kohle auch aus zusammengeschwemm-
tem Holz oder angeschwemmtem Torf ( al l ochtone Kohle).

Paralisch sind Bildungen an Meeresküsten.
Limnisch sind Bildungen an Seen.

Die Ablagerungsräume können also sehr verschieden sein, auch
innerhalb eines Kohlebeckens: sumpfige Ufer von Seen, Brack-
wasserlagunen und Meeresbecken, bei Flussdeltas die ruhigen
Bereiche zwischen den aktiven Flussarmen, Flussauen in Tälern,
Nieder- und Hochmoore. Da sich mit der Zeit die Flussläufe und
Küstenlinien ändern, verschiebt sich auch der Ablagerungsraum.
Ein Flöz ist also nicht immer eine Schicht, die zu einer bestimm-
ten Zeit im ganzen Becken abgelagert wurde, sondern ein Ergeb-
nis von zeitlich und räumlich wechselnden Ablagerungsbe-
dingungen. Bei einem steigenden Meeresspiegel wandert die
Küstenlinie und damit die Torfablagerung ins Landesinnere, bei
sinkendem Meeresspiegel wandert sie wieder zurück, was in
einem Kohlebergwerk als zwei Flöze erscheint, von marinen
Sedimenten (meist Tonsteine und Sandsteine) unterbrochen.
Entsprechend können Flöze schräg zu beckenweiten Marker-
horizonten wie Tuffschichten liegen. Wird beispielsweise auf
einem Delta an einer Stelle die Torfbildung unterbrochen, weil
von einem verlagerten Flussarm zeitweise Sand abgelagert wird,
erscheint das als Verzweigung des Flözes. Im Randbereich nahe
von Flusssanden ist oft der Ascheanteil der Kohle zu hoch für
eine ökonomische Nutzung. Manchmal wird der Torf von einem
Fluss wieder erodiert (»Auswaschung«), das Flöz ist an dieser
Stelle geringmächtig oder verschwunden. Manche Flöze haben
nur eine geringe Ausdehnung, andere bedecken eine große
Fläche, eventuell mit vielen Verzweigungen und wechselnder
Mächtigkeit. In vielen Kohlebecken bilden die Sedimente zyk-
lisch wiederholte Wechsellagerungen von Sedimenten, die in
tiefem Meerwasser, an Küsten beziehungsweise von Flüssen ab-
gelagert wurden, wobei Kohleflöze in den Sedimenten des