Forskere afslører biogeokemiske kontroller af forekomst og fordeling af PAC'er i kul

Det organiske stof i kul indeholder polycykliske aromatiske forbindelser (PAC'er) af varierende mængder i forskellige opløselige og uopløselige former. PAC'er i kul er af særlig interesse for organiske geokemiske undersøgelser, da de med succes er blevet brugt som biomarkører og indikatorer for termisk modenhed.

Imidlertid, at anvende PAC'er til at forstå kuls organiske geokemi giver udfordringer. For eksempel, hvad er kilderne til PAC'er i kul? Hvordan transformerer de sig over den langsigtede kuldannelseshistorie? Er der nogen regelmæssig sammenhæng mellem PAC og makro-molekylære strukturelle ændringer?

Forskere fra University of Science and Technology of China (USTC) afslørede de tætte forhold mellem fordelingen af ​​PAC'er i kul og processen med kuldannelse for at identificere oprindelsen af ​​PAC'er og deres rolle som biomarkører.

For nylig, en kollaborativ forskningsgruppe ledet af Dr. WANG Ruwei ved USTC fra Chinese Academy of Sciences og Dr. SUN Ruoyu ved Tianjin University gennemgik anvendelsen af ​​geokemiske parametre for PAC'er i kul som nyttige værktøjer til at spore koalificeringsprocessen fra et molekylært perspektiv og til at forstå de biogeokemiske processer (f.eks. aflejringsmiljø, geologiske omgivelser, magmatisk indtrængen), der forekommer under kuldannelse. Undersøgelsen blev offentliggjort i Earth-Science anmeldelser .

Forskere udførte en omfattende undersøgelse af kul indsamlet fra den sydlige rand af det nordkinesiske kulbassin og kulminerne i det sydvestlige Illinois og det østlige Pennsylvania i USA. De eksperimentelle resultater blev præsenteret inden for rammerne af kulgeologi, kul petrologi, kulkemi og molekylær dynamik.

Gennem analyse af tidligere publicerede data med kombinerede metoder, forskere fandt, at PAC'er i kul hovedsageligt stammer fra biosyntetiske forbindelser af høje planter og mikrobielle/svampe-prækursorer efterfulgt af omlejrings- og fragmenteringsreaktioner under kulmodning. Forekomsten af ​​PAC'er påvirkes ikke kun af kulrangen, men også af deres oprindelse, f.eks. aflejringsmiljø, forløbermaterialer, dannelseshistorie og geologiske tidsaldre.

I øvrigt, det blev fundet, at skovbrande og magmatiske indtrængen begivenheder i den kuldannende geologiske historie kunne resultere i forskellige forhold mellem reflektans og molekylære signaturer, som er ret forskellige fra dem for det normalt metamorfe kul.