3-D Imaging of Cleat and Micro-cleat Characteristics, South Walker Creek Coals, Bowen Basin, Australia: Microfocus X-ray Computed Tomography Analysis

Abstract

AbstrAct The Permian coals of the South Walker Creek area have a moderately to highly developed cleat system. The cleat fractures are well developed in both bright and dull bands, and generally parallel, inclined or perpendicular to the bedding planes of the seam, with the spaces open or filled by mineral matter, such as clay and carbonate minerals. Microfocus X-ray computed tomography (CT) technique was performed to identify cleat characteristics in the coal seams. This technique allows visualizing of microcleat distribution and mineralization in three dimensional images. Cleat mineralization in the coal seam occurs either as single mineral (monomineralic) or intermixed mineral (polymineralic) masses. The cross cutting relationship was shown by X-ray CT scan analysis. The timing of microcleat formation in the coal seam from early to late is carbonate minerals, clay minerals (kaolinite) plus minor high density (rutile or anatase) phases. Thus, a high resolution of microfocus X-ray CT does not only provides a better visualization, but also could identify microcleat orientation, cleat mineralization, and generation of microcleat. Sari Batubara berumur Permian di daerah South Walker Creek pada umumnya terkekarkan dalam kategori sedang sampai dengan sangat baik. Cleat berkembang sangat baik pada batubara bright maupun dull (kusam), berarah paralel, bersudut atau pun tegaklurus terhadap bidang perlapisan batubara. Bukaan pada cleat batubara umumnya diisi oleh mineral, seperti mineral lempung maupun karbonat. Metode " Microfocus X-ray Computed Tomography " telah digunakan untuk mengidentifikasi karakteristik cleat (microcleat) pada batubara di daerah penelitian. Metode yang digunakan ini mampu menggambarkan distribusi microcleat dan mineral pengisinya dalam bentuk tiga dimensi. Mineral-mineral pada umumnya mengisi bukaan cleat sebagai mineral tunggal (monomineral) ataupun tersusun atas beberapa jenis mineral (polymineral). Tahap pembentukan mineral pengisi microcleat juga dapat diidentifikasi dari prinsip potong-memotong kemunculan mineral tersebut. Dari hasil analisis terlihat bahwa tahapan kejadian pembentukan mineral dari awal sampai akhir adalah mineral karbonat, mineral lempung (kaolinit), dan mineral dengan tingkat densitas yang sangat tinggi (rutile atau anatase). Dari gambaran di atas dapat disimpulkan bahwa metode ini mampu memberi gambaran lebih jelas tentang karakteristik cleat (microcleats), termasuk jenis orientasinya, mineralisasinya, serta tahapan pembentukan mineral tersebut. Kata kunci: karakteristik cleat, batubara, X-ray Computed Tomography,