El estudio de las propiedades acústicas de los minerales tiene gran importancia geofísica. La determinación de las características acústicas de los minerales así como el estudio de la propagación de las ondas acústicas a través de éstos han sido objeto de estudios desde 1940. A pesar de esto poco se ha avanzado en la comprensión de muchos fenómenos observados y no se han obtenido modelos que den una explicación completa a las numerosas incógnitas encontradas.

En este trabajo presentamos las medidas que hemos realizado de la atenuación, la velocidad absoluta y el cambio fraccional de la velocidad en función de la temperatura, para ondas longitudinales en muestras de carbón del Guasare (Venezuela) y de Bucaramanga (Colombia). Las medidas se realizaron en dirección paralela a los planos de estratificación, abarcan el rango de temperaturas desde Helio líquido (4 K) hasta temperatura ambiente y un rango de frecuencias de 4 hasta 25 MHz. Este rango de frecuencias no ha sido explorado hasta ahora en carbones, sólo se han reportado medidas a frecuencias sísmicas y en el orden de los kilohertz.

Encontramos un fuerte pico de relajación viscoelástica no reportado previamente, la relajación . Este pico está centrado a la temperatura de 220 K para la frecuencia de 10 MHz. Observamos que ésta relajación es independiente del contenido de humedad del carbón, pero depende fuertemente del contenido de Carbono fijo, en nuestras muestras: 39%C para el carbón del Guasare y 76%C para el carbón de Bucaramanga. Este pico de relajación viscoelástica, presente en éstos carbones de bajo rango, lo atribuimos a unidades moleculares livianas ligadas a la matriz del carbón y asociado con los grupos funcionales de Oxígeno. Estos grupos funcionales son abundantes en carbones de bajo rango pero disminuyen rápidamente al aumentar el rango del carbón. Otra nueva relajación viscoelástica, la relajación se observó claramente a temperaturas inferiores a la del Nitrógeno líquido, pero limitaciones experimentales hicieron difícil un estudio más preciso de los parámetros de ésta relajación de bajas temperaturas.

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¹ Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Geología, Minas y Geofísica, Departamento de Geofísica, Mayo 1992.