ABSTRACT

The rank and composition of organic material in oil shales and associated coals were determined using methods of incident light microscopy, i.e. reflectance and fluorescence measurement and maceral analyses.

Rank. Most coals were of high volatile A bituminous rank and some were of low volatile bituminous rank at greater depths. Vitrinite reflectance levels in the associated oil shales are, in general, significantly lower and are thus not considered to be reliable measures of maturation. In these rocks, determination of fluorescence properties on the maceral alginite is used to assess the maturation level of the organic material.

Composition. In the coals, vitrinite and inertinite macerals make up the bulk of the organic material. Liptinite content is low to moderate. In contrast, in the oil shales, vitrinite and inertinite macerals are rare or absent and macerals of the liptinite group, i.e. alginites, are the predominant organic components. Morphological characteristics and fluorescence properties are used to define two types of alginites, namely telalginite and lamalginite. On the basis of variations in levels of alginite and other liptinite macerals, the oil shales can be subdivided into three distinct groups.

Organic geochemistry. Hydrogen and oxygen indices obtained from Rock Eval Analyses indicate Type I kerogen for most of the oil shales from the Pictou Coalfield. Average Tmax values near 450°C are indicative of a moderate maturation level. In the Antigonish area, lower hydrogen indices to the south are indicators of an elevated maturation level. This is supported by vitrinite reflectance measurements and fluorescence properties of the associated alginite.

Oil shale and coal quality. The stellarite-oil shale from the Oil-Coal Seam in the Pictou Coalfield has the optimum yield potential (7.1 kg/t/%orgC) followed by a generation ratio of 3.3-3.5 kg/t/%orgC for the other oil shales. Most of the coals are too low in rank to be considered suitable for coke production. The moderate rank, however, along with higher amounts of reactive macerals makes them suitable for liquefaction.

LA PETROLOGIE ORGANIQUE ET DES ETUDES GEOCHIMIQUES "(ROCK-EVAL)" SUR DES SCHISTES BITUMINEUX ET DES HOUILLES DES REGIONS DE PICTOU ET D'ANTIGONISH, NOUVELLE-ECOSSE, CANADA

RESUME

La classe et la composition des substances organiques dans des schistes bitumineux et les houilles connexes sont determinees a l'aide de methodes microscopiques de lumiere incidente, c.-a-d. mesures de reflectance et de fluorescence et analyses macerales.

Classe. La majorite des houilles sont de la classe bitumineuse A a haute teneur en composants volatils, certaines atteignant la classe des houilles bitumineuses a basse teneur en composants volatils a des profondeurs plus considerables. Les niveaux de reflectance de vitrinite dans les schistes bitumineux connexes sont, en general, plus bas d'une maniere significative et par consequent ne sont pas consideres comme des mesures de maturation sures. Dans ces roches, la determination des proprietes de fluorescence sur la macerale d'alginite est employee pour etablir le niveau de maturation des substances organiques.

Composition. Dans les houilles, les maceraux de vitrinite et d'inertinite composent la plupart de la matiere organique. La teneur en liptinite est basse a moderee. Par contraste, dans les schistes bitumineux, les maceraux de vitrinite et d'inertinite sont rares ou absents, et les maceraux du groupe liptinite, c.-a-d. les alginites, sont les composants organiques predominants. Les caracteristiques morphologiques et les proprietes de fluorescence servent a definir deux types d'alginites, soit la telalginite et la lamalginite. Les schistes bitumineux peuvent etre subdivises en trois groupes differents, en se basant sur les changements des quantites d'alginite et d'autres maceraux de liptinite.

Geochimie Organique. Les Indices d'Hydrogene et d'Oxygene, obtenus des analyses "Rock-Eval", indiquent un kerogene du type 1 pour la plupart des schistes bitumineux du bassin houiller Pictou. Des moyennes de temperature maximale ("Tmax") pres de 450°C representent un niveau de maturation modere. Dans la region d'Antigonish des indices d'hydrogene moins eleves vers le sud sont des indications d'un niveau de maturation eleve. Ces affirmations sont appuyees par les mesures de reflectance de vitrinite et les proprietes de fluorescence des alginites connexes.

Schistes Bitumineux et la qualite de la houille. Le schiste bitumineux a stellarite du filon houiller bitumineux dans le bassin houiller Pictou a le potentiel optimum de production (7.1 kg/t/% Corg), suivi d'un rapport de production de 3.3-3.5 kg/t/% Corg pour les autres schistes bitumineux. La plupart des houilles sont de classe trop basse pour etre considerees comme convenable a la production de coke. Par contre, leur classe moderee ainsi que leurs quantites plus elevees de maceraux reactifs les rendent convenables a la liquefaction.

End_Page 263------------------------