Purpose The purpose of this work is to study coal samples
from various exposed seams of the La Ballesta mine, at the
southeastern edge of the Pen˜arroya-Belmez-Espiel coalfield,
southwestern Spain. Shaly seat- and caprocks were
also investigated.
Method Petrographic, palynological, and biomarker analyses
were carried out. The major elements were determined
by X-ray fluorescence (XRF). The trace elements were
analyzed by inductively coupled plasma-mass spectrometry
(ICP-MS).
Results The Pennsylvanian (Westphalian)-age, high volatile
bituminous coal studied is a humic coal with vitrinite
concentrations of over 86% on a minerals-free basis and
low amounts of liptinite and inertinite. The coals have a
relatively higher volatile matter yields than the bituminous
coals in western areas of the basin with similar vitrinite
reflectance values and present both a dark and a light
variety of vitrinite. The dark variety is more abundant in
the low ash coals considered to have been formed in nearby
lacustrine settings. The mineral assemblage of the coals
and non-coal (roof and floor) rocks from the La Ballesta
mine is dominated by quartz, kaolinite and illite, with
minor to trace proportions of epigenetic carbonates, anatase,
and K-feldspar, among others.
Conclusions Concentrations of B and B/Be ratios, along
with other data, suggest that the La Ballesta coals may have
originated from topogenous mires that developed next to
lacustrine settings. Coal seams 9, 9bis, and 14 were probably
more restricted systems than coaly shale 15, the latter
corresponding to swamps associated with alluvial and
floodplain environments. Abnormally high concentrations
of trace elements such as Li, Rb, Cs, Sc, V and Cr might be
explained by the input of detrital minerals into the Pen˜arroya
Basin from the outcropping Precambrian and Lower
Palaeozoic rocks to the northeast. In this regard, elemental
ratios such as Al2O3/TiO2 for the samples suggest that the
modes of occurrence of the trace elements, and the minerals,
in La Ballesta coals and non-coal rocks are to be
mainly attributed to detrital input from felsic to intermediate
metamorphic rocks.
Objetivo El objetivo de este trabajo es estudiar una serie de
muestras de carbón de varios mantos aflorantes de la mina
La Ballesta, en el margen suroriental de la cuenca minera
de Peñarroya-Belmez-Espiel, suroeste de España. Las
correspondientes lutitas infra- y suprayacentes también
fueron investigadas.
Me´todos Análisis petrográficos, palinológicos y de biomarcadores
fueron realizados. Los elementos mayoritarios
se analizaron por fluorescencia de rayos X (XRF). Los elementos traza se analizaron por espectrometría de masas
con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS).
Resultados El carbón bituminoso alto volátil de edad Pensilva
(Westfaliense), extraído en la zona de La Ballesta,
es un carbón hu´mico con concentraciones de vitrinita de más
del 86% en base libre de materia mineral y bajas cantidades
de liptinita e inertinita. Estos carbones tienen una proporción
de materia volátil relativamente mayor que en el caso de los
carbones bituminosos de las parte occidental de la cuenca en
estudio, pero poseen similares valores de reflectancia de la
vitrinita, y presentan una variedad oscura y otra clara de
vitrinita. La variedad oscura es más abundante en los carbones
con bajo contenido en ceniza que se han formado en
las cercanías de un medio lacustre. La mineralogía de carbones
y lutitas (infra- y suprayacentes) de la mina La Ballesta
esta´ dominada por el cuarzo, caolinita e illita, con
proporciones menores a trazas de carbonatos epigenéticos,
anatasa y feldespato potásico, entre otros.
Conclusiones Las concentraciones de B y ratios B/Be,
entre otros datos, sugieren que los carbones de La Ballesta
se habrían formado a partir de cenagales que se desarrollaron
junto a lagos. Los carbones 9, 9bis, and 14 se relacionan
probablemente con sistemas más restringidos que
en el caso de la lutita carbonosa 15; correspondiendo esta
última con pantanos asociados con ambientes aluviales y
llanuras de inundación. Unos valores anormalmente altos
de las concentraciones de elementos traza tales como Li,
Rb, Cs, Sc, V y Cr se pueden explicar por el aporte de
minerales detríticos en la Cuenca Belmez-Espiel Peñarroya
procedentes del afloramiento hacia el noreste de rocas de
edad Precámbrica y Paleozoica temprana. A este respecto,
relaciones elementales tales como Al2O3/TiO2 sugieren
que el origen de los elementos traza y las fases minerales,
en carbones y lutitas de La Ballesta, pueden ser principalmente
atribuido al aporte de detritos derivados de rocas
metamórficas de tipo félsico a intermedio.
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