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Funginita

La funginita es un maceral , un componente de origen orgánico del carbón o de la pizarra bituminosa , que exhibe varias propiedades físicas y características diferentes en condiciones particulares; sus dimensiones se basan en su origen y lugar de descubrimiento. [1] Además, es principalmente parte de un grupo de macerales que se encuentran naturalmente en rocas que contienen principalmente constituyentes de carbono , específicamente carbón. Debido a su naturaleza, la investigación sobre la estructura química y la fórmula de la funginita se considera limitada y deficiente. [2] Según Chen et al. haciendo referencia a ICCP, 2001 [3] (Comité Internacional de Petrología Orgánica y del Carbón), junto con la secretinita maceral, "ambos son macerales del grupo de la inertinita , que se conoce más comúnmente como carbón fosilizado , y anteriormente se clasificaban conjuntamente como la esclerotinita maceral". [2] En la comunidad científica, el discernimiento entre los dos no permanece del todo claro, pero existen ligeras diferencias particulares y específicas con respecto a la composición entre ambos. [2] También es producto del desarrollo de hongos en estas rocas sedimentarias ricas en carbono .

"Cantidad de presencia de inertinita en función de la escala de tiempo geológico de formación resultante de los incendios"

Resultante de sus raíces fosilizadas compuestas de esporas de hongos y material similar, la cantidad de funginita como inertinita tiene una correlación directa con instancias de incendios forestales naturales que ocurrieron durante la Era Cenozoica hace aproximadamente 60 millones de años hasta el presente (ver gráfico), desde el Paleógeno hasta el Cuaternario .

Etimología

El término "funginita" se basa en la palabra " fungus ", que tiene sus raíces en el latín y evolucionó hasta el inglés medio tardío [4] , mientras que su sufijo "-ita" pertenece a la nomenclatura mineralógica. Se especula que también puede haber derivado de raíces griegas antiguas , utilizando en su lugar la palabra "esponja". [4]

Propiedades

La composición química de la funginita consiste principalmente en carbono e hidrógeno , y cuando se compara con otros macerales del mismo grupo de inertinitas , se descubrió que su relación teórica de carbono a oxígeno era baja en comparación. [2] También se descubrió que el maceral tenía una característica de reacción molecular baja basada en la ecuación de Arrhenius debido a su valor de factor 'A', también conocido como su factor preexponencial , lo que hace que la funginita no sea reactiva en comparación con otros macerales sujetos a la misma cantidad de energía de activación o energía cinética en un sistema. [5]

En términos de su clasificación y designación oficial, la funginita es parte del subgrupo teloinertinita, que es parte del grupo inertinita de los macerales. [6]

La funginita también contiene mayores cantidades de carbono y menores cantidades de hidrógeno que sus contrapartes macerales, debido a la naturaleza de las inertinitas, ya que generalmente "contienen mayores proporciones de carbono elemental y menores proporciones de hidrógeno elemental en comparación con las vitrinitas y liptinitas [7] ".

"Carbón compuesto de los tres grupos macerales principales: ~22% de vitrinita , ~47% de liptinita y ~31% de inertinita"

Reflectancia y fluorescencia

Entre las otras categorías de macerales, la funginita también se puede clasificar bajo huminita y/o vitrinita. La funginita, junto con otros macerales que caen en la misma familia como la cutinita y la esporinita , según un estudio, exhibe un valor de reflectancia promedio de 0.81%, con una desviación estándar de 0.05. Las características físicas de los "cuerpos fúngicos" no solo fluctúan y varían, sino que también determinan la constitución de las esporas al hacer que se las identifique como unicelulares o multicelulares por naturaleza. [8] Esto se hizo junto con la resinita , y las cuatro muestras de carbón fueron sometidas a varios ensayos. Los resultados indicaron que la funginita era " no fluorescente y [presentaba] el valor de reflectancia más alto", [1] según un estudio realizado por el ICCP. [3]

Formación

La funginita se encuentra principalmente en el carbón debido a la naturaleza de su proceso de creación, que implica una espora o cuerpo fúngico que contamina la resina dentro de los árboles, y sufre el proceso de calor y presión de transformación en carbón y otras sustancias ricas en carbono, que se resume mejor como cuando un "hongo entra en una herida en el árbol o en el proceso de pudrición de la madera o corteza puede encapsularse a través de la liberación de una resina . [9] ", lo que se conoce como el proceso de cicatrización . [9] Otros métodos de incorporación de hongos a la resina para la posible formación de funginita también pueden involucrar insectos u otros organismos similares que transportan la materia fúngica para ser atrapada o incluso almacenar intencionalmente dicho material en la resina, a diferencia del tercer método principal posible que es el resultado de los hongos antes mencionados en cuestión que utilizan la resina como sustento [9]

"Una micrografía de funginita"

El desarrollo de la funginita, y más ampliamente de la inertinita en general, ocurre en los bosques debido a la naturaleza de sus propiedades y características. Según Mastalerz et al. 2011, de los grupos primarios de macerales, las inertinitas con un alto nivel de fluorescencia y reflectancia tienen estos rasgos particulares atribuidos a la temperatura de los incendios en los que se forman, en pocas palabras, su "reflectancia está directamente relacionada con la temperatura del incendio". [6] Además, dada la naturaleza de los macerales en general, y cómo se basan en organismos que anteriormente estaban vivos, esto generalmente da como resultado que se encuentren concentraciones más altas de funginita en dichos lugares cuando se inspeccionan de cerca el carbón y el carbón vegetal en estos sitios. La funginita se basa en esporas de hongos, y la densidad de material fúngico presente en los bosques se considera abundantemente más alta que en otros lugares comunes para las inertinitas.

Las investigaciones realizadas sobre la funginita, así como otras inertinitas similares, pueden aportar pistas para comprender los eventos de las instancias de combustión espontánea natural, debido a los requisitos necesarios para que dicho evento ocurra. [6]

Usar

"Carbón bituminoso compuesto de macerales, demostrando variación entre diferentes composiciones de macerales entre diferentes tipos de carbón"

Hasta el año 2010, no se han realizado suficientes investigaciones sobre el impacto que tiene la funginita en la petrología , y esto incluye otras inertinitas y macerales en general. [9] También se supone que al comprender la constitución de variantes y tipos de carbón comunes y poco comunes por igual, la localización e identificación de depósitos ricos en un tipo particular de carbón puede resultar potencialmente más fácil, así como las características de combustión en el ámbito de los campos de la petrología y la petroquímica.

El aumento de los estudios sobre la funginita como componente del carbón también puede ayudar en la identificación y selección del carbón metalúrgico , ya que es un aspecto fundamental en la producción de coque , que es una fuente de combustible para plantas metalúrgicas como la producción de acero.

Las investigaciones realizadas sobre la funginita, así como otras inertinitas similares, pueden aportar pistas para comprender los eventos de las instancias de combustión espontánea natural, debido a los requisitos necesarios para que dicho evento ocurra. [6]

Descubrimiento

"Varios macerales bajo luz fluorescente muestran distintos grados de reflectancia"

Según Hower et al., haciendo referencia a Jeffrey y Chrysler, 1906, [10] Berkeley, 1848, [11] y Thomas, 1848, [12] los componentes y la materia fúngica no son "nuevos" en el ámbito del carbón y su formación, y los rastros de sustancias fúngicas en la resina, fosilizadas o no, son anteriores a ese descubrimiento incluso más. [9] Actualmente, la funginita, junto con otros macerales en general, se están investigando e identificando utilizando el mapeo micro FTIR (espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier), que permite una mayor identificación de la fluorescencia y la composición química orgánica. [13] Se están realizando más investigaciones con respecto a la dispersión de rayos X en ángulos pequeños y la dispersión de neutrones en ángulos pequeños, SAXS y SANS respectivamente, como medios para "determinar la porosidad, la distribución del tamaño de poro y el área superficial específica interna en carbones", [14] lo que permitiría realizar una investigación más extensa sobre macerales, inertinitas y, más específicamente, funginita.

Referencias

  1. ^ ab "Atlas de microfotografías - Página de inicio, USGS: Programa de recursos energéticos". energy.usgs.gov . Consultado el 23 de enero de 2020 .
  2. ^ abcd Chen, Y.; Caro, LD; Mastalerz, M.; Schimmelmann, A.; Blandón, A. (2013). "Mapeo de la química de resinita, funginita y vitrinita asociada en carbón con micro-FTIR". Revista de Microscopía . 249 (1): 69–81. doi :10.1111/j.1365-2818.2012.03685.x. ISSN  1365-2818. PMID  23170999. S2CID  205343835.
  3. ^ ab "La nueva clasificación de inertinitas (sistema ICCP 1994)". Fuel and Energy Abstracts . 43 (3): 219. Mayo de 2002. doi :10.1016/S0140-6701(02)86016-7.
  4. ^ ab "Hongo | Definición de Hongo por Lexico". Diccionarios Lexico | Inglés . Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2019 . Consultado el 23 de enero de 2020 .
  5. ^ "Ecuación de Arrhenius". Chemistry LibreTexts . 2013-10-02 . Consultado el 2020-02-05 .
  6. ^ abcd Mastalerz, Maria; Drobniak, Agnieszka; Hower, James C.; O'Keefe, Jennifer MK (1 de enero de 2011), Stracher, Glenn B.; Prakash, Anupma; Sokol, Ellina V. (eds.), "Capítulo 3 - Combustión espontánea y petrología del carbón", Incendios de carbón y turba: una perspectiva global , Elsevier, págs. 47–62, doi :10.1016/b978-0-444-52858-2.00003-7, ISBN 978-0-444-52858-2, consultado el 13 de febrero de 2020
  7. ^ Kandiyoti, Rafael; Herod, Alan; Bartle, Keith; Morgan, Trevor (1 de enero de 2017), Kandiyoti, Rafael; Herod, Alan; Bartle, Keith; Morgan, Trevor (eds.), "2 - Combustibles sólidos: orígenes y caracterización", Combustibles sólidos y líquidos de hidrocarburos pesados ​​(segunda edición) , Elsevier, págs. 11–23, doi :10.1016/b978-0-08-100784-6.00002-3, ISBN 978-0-08-100784-6, consultado el 13 de febrero de 2020
  8. ^ "Atlas de microfotografías". Servicio Geológico de Estados Unidos .
  9. ^ abcde Hower, James C.; O'Keefe, Jennifer MK; Volk, Thomas J.; Watt, Michael A. (1 de julio de 2010). "Asociaciones de funginita y resinita en el carbón". Revista internacional de geología del carbón . 83 (1): 64–72. doi :10.1016/j.coal.2010.04.003. ISSN  0166-5162.
  10. ^ Jeffrey, EC; Chrysler, MA (1906). "Los lignitos de Brandon". Quinto informe del geólogo del estado de Vermont . 6 : 195–201 – vía www.scopus.com.
  11. ^ FLS, Rev MJ Berkeley MA (1848-12-01). "XXXIX.—Sobre tres especies de moho detectadas por el Dr. Thomas en el ámbar de Prusia Oriental". Anales y revista de historia natural . 2 (12): 380–383. doi :10.1080/03745485809494736. ISSN  0374-5481.
  12. ^ Thomas, Dr K. (1848-12-01). "XXXVIII.—Sobre los yacimientos de ámbar de Prusia Oriental". Anales y revista de historia natural . 2 (12): 369–380. doi :10.1080/03745485809494735. ISSN  0374-5481. S2CID  85832933.
  13. ^ Chen, Y.; Caro, LD; Mastalerz, M.; Schimmelmann, A.; Blandón, A. (enero de 2013). "Mapeo de la química de resinita, funginita y vitrinita asociada en carbón con micro-FTIR: MAPPING THE CHEMISTRY OF RESINITE, FUNGINITE AND ASSOCIATED VITRINITE". Revista de Microscopía . 249 (1): 69–81. doi :10.1111/j.1365-2818.2012.03685.x. PMID  23170999. S2CID  205343835.
  14. ^ Radlinski, A. P; Mastalerz, M; Hinde, A. L; Hainbuchner, M; Rauch, H; Baron, M; Lin, J. S; Fan, L; Thiyagarajan, P (10 de agosto de 2004). "Aplicación de SAXS y SANS en la evaluación de la porosidad, la distribución del tamaño de poro y el área superficial del carbón". Revista internacional de geología del carbón . 59 (3): 245–271. doi :10.1016/j.coal.2004.03.002. ISSN  0166-5162.