science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ontdekking van de grootste natuurlijke koolstofuien op aarde

(a) Tektonisch vervormde steenkool met grootschalige onregelmatige wrijvingsspiegelvlakken voor monster XGZ; (b) breuken en wrijvingsspiegelvlakken in monster QK; (c) goed ontwikkelde wrijvingsspiegelvlakken in monster TX10; (d) losse kleine steenkooldeeltjes in monster TX11; (e) krassen in monster TX23; (f) kleinschalige wrijvingsspiegelvlakken in monster TX26; (g) hydrothermische kwartsaders in monster TX35; (h) wrijvingsspiegelvlakken in monster TX43. Krediet:Science China Press

Onlangs werd een studie onder leiding van Dr. Yilin Chen, Prof. Yong Qin, Dr. Jiuqing Li, Associate Prof. Zhuangfu Li, Tianyu Yang (China University of Mining and Technology) en Dr. Ergang Lian (Tongji University) gepubliceerd in Science China Aardwetenschappen . Het onderzoeksteam identificeerde natuurlijke koolstofuien (ui-achtige fullerenen) in door indringing aangetaste steenkoolmonsters verzameld uit Perm-steenkoolhoudende lagen in het Yongan Coalfield, de provincie Fujian, Zuid-China. Ze vonden de grootste uien van natuurlijke koolstof (met een buitendiameter van ~55 nm) die ooit op aarde zijn gemeten.

Graniet porfier intrusies en kwarts hydrothermale aderen zijn overvloedig aanwezig in de Perm steenkoolhoudende lagen in dit bekken. Alle verzamelde monsters waren tektonisch vervormde kolen met sterk ontwikkelde structurele breuken, wrijvingsspiegelvlakken en maximale vitriniet-reflectiewaarden van 4,0-9,5%. Natuurlijke koolstofuien die in de kolenmonsters werden waargenomen, hadden enkele of meerdere kernen, met 24-46 grafietschillen die worden gekenmerkt door buitendiameters van 24-55 nm.

De maximale vitrinietreflectie, buitendiameter en grafitisch omhulsel van koolstofuien in de door indringing aangetaste steenkool waren positief gecorreleerd, wat aangeeft dat de koolstofuien secundaire producten waren die werden gevormd tijdens steenkoolmetamorfose als gevolg van magmatische indringing. Het onderzoeksteam is van mening dat koolstofuien in door indringing aangetaste kolen worden gesynthetiseerd door chemische dampafzetting.

eenkernige uien met natuurlijke koolstof (Fig. a-c); meeraderige uien met natuurlijke koolstof (Fig. d-f). Krediet:Science China Press

De onderzoekers ontdekten ook dat veel grafietachtige pyrolytische koolstoffen scheuren of holtes in steenkoolmonsters vullen, dit zijn nieuw gevormde bestanddelen die zijn afgeleid van dampfase-afzetting tijdens het vercooksen van steenkool bij hoge temperatuur door intrusies. Daarom speculeert het onderzoeksteam dat natuurlijke koolstofuien gesynthetiseerd door CVD, vergelijkbaar met pyrolytische koolstof, ook bij voorkeur scheuren en kloven kunnen opvullen. Dit kan de reden zijn voor de ongelijke verdeling van natuurlijke koolstofuien in door indringing aangetaste kolen. + Verder verkennen

Hoe worden de fysieke kenmerken van het kolen-vloeistofsysteem weerspiegeld in ultrageluid?