شناخته شده  زياد ى وجود دارند . عقيده امروزى براين است  که زمان تاثير مستقيمى  برروى رده ذغالسنگ ندارد.

2-                 عملکرد گرماى حاصل از حرکات زمين يا توده هاى نفوذى آذرين

3-        فشار حاصل از چين خوردگى و گسلش .

4-        فشار و دماى حاصل از تدفين .

از بين اين عوامل ، عامل آخر اسانتر از ساير عوامل ارزيابى شده و بصورت يک قانون (قانون هيلت ،Hilte s rule)فرموله شده است .

برطبق اين قانون در يک سرى ذغالسنگى ،همراه با افزايش عمق ،مقدار کربن نيز افزايش يافته و مواد فرار کاهش مى يابد . قانون هيلت د رمورد حوضه هاى ذغالسنگى زيادى بکار گرفته شده و معلوم گرديد که کاهش مواد فرار عموما" با نرخى معادل2/0 تا8/0 به ازاى هر صد فوت افزايش عمق است .

رابطه بين عمق و مواد فرار د ر تعدادى از ميدانهاى ذغالسنگى بررسى شده و الگوى عمومى توزيع عمق – مواد فرار براى ذغالسنگهاى انگلستان  از بيتومين هاى رده پائين (با 42 درصد مواد فرار ) به آنتراسيت (5 درصد مواد فرار) است .شواهدى پيدا شده است (1982وMason) که بجز در مناطق با دگرگونى مجاورتى ،علت اصلى افزايش رده (rank) عمق تدفين است . وى عمق تدفين تبديل تورب به ذغالسنگ بيتومين  رده پائين را 7500 فوت و براى تبديل آنتراسيت با 5 درصد ماده فرار حدود 19000 فوت تخمين زده است . اين داده ها مى تواند بصورت برعکس نيز استفاده شود يعنى عمق اوليه تدفين  لايه هاى ذغالسنگ که وضعيت امروزى آنها حاصل حرکات تکتونيکى  و يا فرسايش است را تعيين کرد .

از نظر شيميائى گذر چوب به آنتراسيت اصولا" با افزايش مقدار کربن و کاهش اکسيژن همراه است . هيدروژن نيز کاهش مى يابد اما سرعت کاهش آن بسيار کمتر است .

اين فرايند اساسا" يک فرايند احيا است . نسبت H/O(درصد وزنى ) که در سلولز 8/1 و در چوب 7/1 است در آنتراسيت به 1/1 افزايش مى يابد. شکل شماره (3) تغييرات ترکيب شيميائى در سلولز ،تورب به آنتراسيت را بر حسب تغييرات کربن و هيدروژن نشان مى دهد.

 

 

آخرين محصول دگرسانى مواد ذغالسنگى ،توليد گرافيت است .اين دگرسانى با دگرگونى سنگها قابل مقايسه است ،اگرچه مواد آلى موجود در ذغالسنگ با افزايش دما و فشار سريعتر از کانيها واکنش مى دهند. ترکيب ذغالسنگ شاخص فوق العاده حساسى از درجه دگرسانى است .اين مطلب نه تنها در مورد خود ذغالسنگ ،بلکه درمورد سنگهاى احاطه کننده نيز صدق ميکند  . به هر حال حتى در مرحله آنتراسيت  که سنگهاى درونگير تغيير کرده  و سخت مى شوند نمى توان به آن سنگ دگرگونى اطلاق کرد.

منشا ذغالسنگ را از بعدى ديگر که بررسى محيط رسوبى و مدلهاى ته نشينى است نيز بصورت زير مى توان بررسى نمود.

تواليهاى رسوبى که داراى لايه هاى ذغالسنگ و يا تورب هستند در سرتاسر جهان ديده مى شوند و از نظر سنى از پالئوزوئيک  بالا تا عهد حاضر متفاوت هستند(شکل شماره 2).ذغالسنگها نتيجه تجمع اجزاء گياهى در محيط هاى ته نشينى خاص هستند . اين مواد تحت تاثير عوامل همزمان و بعد از رسوبگذارى قرار گرفته و ذغالهاى با رده ها و پيچيدگى هاى  ساختمانى مختلف ايجاد مى شوند .شباهت هاى قابل توجهى بين تواليها ى رسوبى داراى ذغالسنگ وجود دارد،بخاطر اينکه شرايط ويژه اى براى تشکيل و محفوظ ماندن آنها مورد نياز است  تواليهاى با سن هاى  بسيار متفاوت که از نظر جغرافيايى  نيز از هم دور هستند داراى تشابه ليتولوژيکى هستند و از نظر ساختمانى نيز مانند همديگر واکنش نشان ميدهند.

1-5-مدلهاى ته نشينى (Deposition models)

شناخت مدلهاى ته نشينى براى شرح منشا تواليهاى حاوى ذغال و ارتباط آنها با رسوبات در برگيرنده  آنها با مقايسه محيط هاى که تحت شرايط آن توربهاى جوان(modern peats) و تواليهاى قديمى ذغالدار تشکيل شده اند صورت پذيرفته است . البته مدلى وجود ندارد که همه نهشته هاى ذغالدار را در بربگيرد. تعداد زيادى از نهشته هاى  ذغال با رژيم هاى رسوبگذارى خاصى شرح داده شده اند.

مدل رسوبگذارى رسمى که توسط بسيارى استفاده مى شود براساس ((سيلکوتم )) است که يک سرى از ليتوتيپهاى رخداده در يک سيکل تکرارى مى باشند. اخيرا اين مفهوم به مدلى اصلاح شد که در ان تغييرات  جانبى و عمودى  توالى را با مجموعه  نهشته هاى  سيستمهاى شناخته شده جديد مثل سيلابى ،دلتائى و سدهاى ساحلى ارتباط مى دهد.

رخساره هاى سدهاى ساحلى و پشت سدى

مدل رسوبگذارى ساحلى با ماسه سنگهاى سدى تميز که به سمت دريا دانه ريز ترمى شوند و داراى ميان لايه هاى از شيل هاى آهکى و سنگهاى کربناته  قرمز و سبز و مجموعه جانورى دريايى هستند مشخص مى شوند. به سمت خشکى به شيلهاى خاکسترى تيره لاگونى با مجموعه جانورى آب شور (brackish water) و نواحى مردابى حاشيه اى که د ران گياهان غالب هستند تبديل مى شود. ماسه سنگهاى سدى  عمدتا انتقال مجدد يافته (reworked) و در مقايسه با رسوبات محيط مجاور بيشتر کوارتزى هستند.

محيط رسوبى لاگونى پشت سدى با شيل و سيلتستونهائى که به سمت بالا دانه درشت بوده و غنى از مواد ارگانيک هستند ،همراه با پوشش نازک و منقطع ذغالسنگ مشخص هستند . اين توالى مناطق با آشفتگى هاى زيستى (bioturbation) زيادى را همراه با نوارها و کنکرسيونهاى از کربناتهاى آهن (سيدريت ) که بصورت شيميائى ته نشين  شده اند نشان مى دهند.

رخساره هاى دشت پائينى  دلتا (Lower delta plain facies)

در نهشته هاى اين رخساره توالى به سمت بالا درشت شونده (COARSENING   up ward sequence) از مادستون ،سيلتستون غالب مى باشند . بخشهاى زيرين اين توالى  ها با مادستون هاى خاکسترى تيره تا سياه  همراه با سنگ آهکهايى که بصورت نامنظم  پزاکنده هستند  و سيدريت ، مشخص هستند . ماسه سنگها در بخشهاى بالائى معمولا" وجود دارند  که نشان دهنده افزايش انرژى آب محيط  کم عمق بصورت  خليج هاى پر شده  توسط رسوبات هستند . وقتى که اين خليج ها  به اندازه کافى پر شوند  و گياهان بتوانند رشد کنند  ذغالسنگ تشکيل ميشود . وقتى که اين خليج به طور کامل پر نشود ، ماسه سنگهاا و سيلتستونها ئى که توسط سيدريت سيمانى شده اند و توسط فعاليت جانوران آشفته شده اند (bioturbated) تشکيل مى شوند.

بخاطر خاتمه يافتن سريع آشفتگى ، پر شدگيهائى از مادستونهاى دانه ريز عمدتا د رنهشته هاى  پائينى دلتا رايج هستند که از سيلت  و اجزا ارگانيک ته نشين شده از سوسپانسيون  بعد از آشفتگى تشکيل شده اند . در برخى مناطق  تجمعات ضخيمى از مواد ارگانيک اين کانالها را پر کرده و باعث تشکيل ذغالسنگهاى عدسى شکل مى شوند.به غير از ذغالهائى که در کانالها ى پر تشکيل مى شوند ،در بقيه موارد معمولا نسبتا نازک و گسترده هستند . اين ذغالها به موازات الگوى آشفتگى جهت مى يابند.

رخساره هاى بخش بالائى دلتا و دشتهاى آبرفتى (upper delta and alluvial plain facies)

برخلاف  توالى ضخيم رسوبات دانه ريز ى که در دشت پائينى دلتا  تشکيل مى شود ،نهشته هاى دشت بالائى  دلتا عمدتا بوسيله توده هاى ماسه سنگى عدسى شکل (lenticular) و خطى با ضخامت تا حدود 25 متر و گسترشى تا11 کيلومتر مشخص هستند.اين ماسه سنگها داراى قاعده شسته شده (Scoured basse) هستند و بصورت جانبى در بخشهاى بالائى به شيل و سيلتستون خاکسترى و ذغال سنگ مى رسد . اينماسه سنگها  به سمت بالا دانه ريز شده و داراى قلوه هاى فراوان کنگلومرائى و ذغال تخريبى د ربخشهاى زيرين هستند ،همچنين داراى لايه بندى ماسيو بوده و بوسيله سيلتستون پوشيده مى شوند.

رگه هاى ذغالسنگ (coal seams) دررخساره هاى دشتهاى بالائى دلتا ممکن است تا 10 متر ضخامت داشته باشند اما داراى گسترش جانبى محدودى هستند . بين دشتهاى بالا و پائينى دلتا يک زون  حد واسط با ويژگيهاى دو توالى ديده مى شود اين منطقه شامل يک فلات (plate form) وسيع است که در ان توربزارها (peat mires) تشکيل مى شوند و توسط کانالهاى متعددى  بريده شده و توالى آنها بوسيله نهشته هاى  مربوط به شکافهاى پهن (crevase –splay) قطع مى شود . ذغال سنگهائى که در اين فلات تشکيل مى شوند ضخيم تر و گسترده تر از دشت پائينى دلتا هستند.