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运用NMR(CP/MAS+TOSS)方法, 获得了不同类型构造煤的13C NMR高分辨谱. 在此基础上, 进行谱的拟合和峰的解叠, 求出各种碳官能团的相对含量, 并结合Ro, max, XRD和元素分析成果, 进一步研究了不同类型构造煤结构及成分变化的应力效应. 结果表明: Ro, max不仅是反映煤级的重要指标, 而且也是反映构造煤结构应力效应的有效指标. 煤大分子基本结构单元堆砌度Lc以及La /Lc参数的变化可以区分温度和应力对变质和变形环境的影响, 总体上反映了构造变形强弱的变化, 可以当作构造煤结构的应力效应指标. 在不同变质变形环境下由于构造应力作用形成的不同类型构造煤, 其结构及成分变化总的特征是, 除韧性变形较弱的揉皱煤外, 从脆性变形至韧性变形, 随着构造变形的增强, 芳碳与脂碳峰半高宽之比Hfa/Hfal增高, 芳碳率fa不断增加, 脂碳率fal却逐渐减少, 各结构成分的变化具有阶跃性和波折性的特点, 这正是构造应力对不同类型构造煤大分子结构的不同所引起的. 韧性变形较弱的揉皱煤的内部结构的变化主要反映在物理结构上. 中、高煤级变质变形环境形成的构造煤与低煤级变质变形环境形成的构造煤相比, Hfa/Hfal, fa和fal以及各结构成分的变化幅度更大些. 因而Hfa/Hfal, fa和fal等结构成分参数的变化也从某种程度上反映了煤级增高和构造煤结构成分的应力效应. 相似文献
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构造应力对煤化作用的影响*——应力降解机制与应力缩聚机制 总被引：4，自引：0，他引：4
压力因素在煤化作用中的意义是一个长期争议的问题，其主要原因在于混淆了地层压力和构造应力两种不同性质的“压力”作用，前者有利于物理煤化作用但抑制化学煤化作用，后者对物理煤化作用和化学煤化作用均具有促进作用。与有机大分子演化途径相适应，构造应力影响化学煤化作用存在两种基本机制——应力降解和应力缩聚。应力降解是指构造应力以机械力或动能形式作用于煤有机大分子，使煤芳环结构上的侧链、官能团等分解能较低的化学键断裂，降解为分子量较小的自由基团，以流体有机质形式（烃类）逸出的过程。应力缩聚是指在各向异性的构造应力作用下，煤芳环叠片通过旋转、位移、趋于平行排列使秩理化程度提高，基本结构单元定向生长和优先拼叠、芳香稠环体系增大的过程。采用X衍射（XRD）、傅立叶红外（FTIR）和岩石热解（Rock-eval）等技术，进行构造煤系列和非构造煤系列的对比分析，结果表明，构造变形煤具有脂族吸收峰弱而芳核吸收峰强、热解生烃潜力相对较低、基本结构单元增大等显著特征。应力降解和应力缩聚机制的提出，并未否认有机质演化的温度主导作用，只是强调构造应力在煤化作用中的“催化”意义。 相似文献
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构造煤是煤层在构造应力作用下发生变形变质的产物,煤中元素在变形变质过程的迁移、聚集在很大程度上是对应力。应变环境的响应。基于安徽淮北海孜矿中不同变形序列构造煤样,利用XRF和ICP—MS方法测定了煤中49种元素的含量,结合煤的显微分析,探讨了不同类型构造煤中敏感元素迁移、聚集规律及其地质控制。结果表明,煤中矿物的分布和形态与构造煤变形程度有关,从弱脆性变形煤中的有序分布向韧性变形煤的无序结构演化。依据煤中元素分布特征,将构造煤中元素迁移模式分为稳定型、聚集型、散失型和复杂型等4类,元素迁移模式与构造煤类型密切相关。研究发现,构造煤的变质变形作用并未改变稀土元素（REE）的整体分布形态,但稀土元素分布随构造煤变形出现明显的动力分异现象。由此可以认为,成煤期后的构造作用、构造煤的脆性和韧性变形机制及其伴随的动热效应是影响构造煤中元素重新分配的主要因素,构造运动为元素的再次迁移提供了动力和基础,变质变形过程决控制了元素迁移的方式和途径,动热效应是煤变质作用发生的重要原因,构造应力加速了元素迁移、聚集的速率,从而使元素随煤体变形发生动力分异。 相似文献
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浅层次脆性变形域中煤层韧性剪切带微观分析 总被引：4，自引：2，他引：4
在研究煤层层间剪切与韧性流变的基础上提出浅层次脆性变形域中的煤层韧性剪切带. 煤层韧性剪切带的宏、微观特征不仅有煤层揉流褶皱、煤层糜棱岩带、煤层韧性面理构造等, 而且微观特征还表现为不同的光性组构与煤镜质组各向异性、煤化学结构的变化和有机地球化学成分的改变等. 分析了煤层韧性剪切带的形成机制, 并探讨了其应变环境: 在地壳浅层次脆性变形域中, 煤层受力后容易变形, 煤层不仅产生脆性变形, 而且也产生韧性剪切变形. 在简单剪切应力作用下煤层及其围岩间发生层间滑动或煤层发生韧性流动. 因此, 地壳浅层(< 5 km)能形成众多的煤层韧性剪切带. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2015,(1)
为了探讨不同的变形机制对无烟煤化学结构的影响,从而深入研究构造煤的化学结构的改变与瓦斯突出之间的相互关系,本文采用沁水盆地南部晋城矿区的无烟煤进行了10组次高温高压实验,并且对实验前后样品进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)和镜质组反射率(VR)的测试和分析.结果表明,除温度对煤化学结构影响较为明显外,应变速率对煤的化学结构也有明显影响.在较高应变速率(4×10~(-5) s~(-1))下,煤主要表现为脆性变形,样品发育具有明显位移的主破裂面,煤化学结构总体变化规律不明显;随着应变速率的降低,韧性变形作用渐趋增强,应变能不断积累,导致煤大分子结构发生晶内位错、滑移,缩合芳环数量和次生结构缺陷数量亦随之增加,脂族和醚键氧等官能团相继裂解析出,形成分子量更低的小分子,产生CO气体.此外,变形实验后样品的Ro,max值均明显大于变形前样品,暗示构造变形作用促进了煤的变质作用,同时镜质组反射率椭球(VRI)是反映构造变形作用类型的有效指标. 相似文献
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在温度为200°—700℃,围压为200—700MPa,恒定应变速率(1×10~(-4)/s)条件下,笔者对长石砂岩和石英砂岩完整的和带预切口的试样进行了变形实验。应力-应变曲线表明,完整砂岩发生了脆性的、脆延性过渡状态的和延性的变形;而带预切口的砂岩在整个实验条件下都发生了稳定摩擦滑动。显微观测表明,岩石变形的主要机制是晶内和穿晶微裂隙的产生和发展。根据实验结果笔者推测,砂岩组成的地壳在地下10km左右的深度有最大破坏强度和摩擦强度;而发育在岩石中的断层的活动一般以稳定摩擦滑动为主。 相似文献
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本文侧重于利用变形矿物显微构造估算断裂带古应力值的一些理论分析和方法介绍。并以变形石英晶内自由位错密度ρ和方解石变形双晶百分比分别估算了沂沭断裂带西支北段的沂水-汤头断裂及鄌郚-葛沟断裂燕山晚期(K_1后)构造活动的应力值,其结果分别为1000—1500巴和700—1100巴量级。断裂带显微构造可能表明在地质时期的构造应力场作用中,稳态位错蠕变既可发生于韧性变形,又可发生于脆—韧性变形过程中。考虑到断层带“水”的因素,估算中采用McCormick关系式较Weathers关系式可能更接近实际 相似文献
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攀枝花辉长岩半脆性-塑性流变的实验研究 总被引：16，自引：2，他引：16
在固体介质三轴实验系统上对干的攀枝花细粒辉长岩进行了半脆性-塑性流变学实验研究. 实验 条件为: 温度700~1150℃, 围压450~500 MPa, 应变速率1×10-4~3.1×10-6 s-1. 实验结果表明, 在700~ 800℃, 应力指数平均值n = 14.6, 激活能Q = 612±12 kJ/mol, 变形以机械双晶和位错滑移为主, 含微破裂, 为半脆性流变; 在900~950℃, 应力指数平均值n = 6.4, 激活能Q = 720±61 kJ/mol, 变形以机械双晶和位错滑移为主; 在1000~1150℃, 应力指数n = 4.1, 激活能Q = 699±55 kJ/mol, 变形以位错滑移、攀移为主. 本实验结果在微观结构、变形机制和流变参数等方面与已有的单斜辉石和辉绿岩流变实验结果接近. 相似文献
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角闪石变形变质过程及其变形机制—以山西恒山地区斜长角闪岩为例 总被引：1，自引：0，他引：1
山西恒山变质岩中斜长角闪岩经历了复杂的变质变形过程,为角闪石塑性变形提供了深入研究的契机.本文通过对变形角闪石样品的显微构造观察、电子探针分析和变形条件估算确定恒山地区斜长角闪岩的变质变形过程可分为二个阶段:(1)变质反应(～775℃,0.585GPa),原岩辉长岩中辉石退变为角闪石,形成近等粒状角闪石冠状体;(2)局部韧性剪切变形过程(650～679℃,0.770～0.914GPa),近等粒状新生角闪石和亚颗粒旋转斜长石发生递进变形,形成角闪石集合体残斑结构和强定向排列等变形组构,应变量>1000%.进一步的EBSD组构和TEM亚微构造分析,发现递进变形过程中等粒状角闪石和斜长石颗粒内部位错等亚微构造发育微弱,在组构极密投影图上仅在强变形部位出现{100}<001>滑移系的优选,新生等粒状角闪石集合体由残斑结构变形为强定向排列组构的过程中发生了超塑性流动,其变形机制以颗粒边界滑移为主. 相似文献
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煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素,以鄂尔多斯盆地东南缘高煤级煤储层为对象,通过煤样的应力敏感性实验和现场测试,建立了高煤级煤储层渗透性与应力之间的相关关系和模型;探讨了渗透性变化的控制机理.研究结果表明, 煤储层渗透率随应力的增加按负指数函数规律降低.在应力小于5 MPa时,煤储层渗透率随应力增加快速下降,应力敏感性最强;应力在5~10 MPa时,渗透率随应力增加而较快下降,应力敏感性较强;而当应力大于10 MPa后,渗透率随应力的增加下降速度减缓,应力敏感性减弱.与沁水盆地南部高煤级煤样实验结果对比认为,鄂尔多斯盆地东南缘山西组2煤层应力敏感性要小于沁水盆地南部山西组3煤层的应力敏感性.煤储层渗透性是在应力作用下煤储层中裂隙产生压缩(压密)变形,裂隙开度急剧减小的结果.因此在煤层气开发过程中控制排采速度,尤其是排采早期降液速度,对于防止煤储层应力敏感性,提高采收率具有实际意义. 相似文献
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本文利用青海地区近几十年的大地测量资料，探讨了该区现今地壳垂直形变与现代构造运动及强震活动之间的关系，认为青藏高原北部目前仍处于强烈的构造运动活跃期，判定了两处有可能是未来发生强震的场所，并对青藏高原北部强震成因提出了作者的看法。 相似文献
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研究了辽西地区垂直形变场的演化特征，结果表明，该区形变场的演化具有明显的阶段性和分区性．１９８２年以前，彰武、新民一带是形变梯度相对密集带，且形变等值线在此发生转折；１９８２－１９８４年在新民一带出现过加速上升；彰武地震后在震中区出现最大下沉量３０多毫米的北西向下沉条带．１９５８年以来，本区形变差异运动主要集中在北部，绕阳河断裂在近期有过明显活动，它是彰武４．８级地震的控震构造． 相似文献
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文章评述了地壳形变观测及其在地震科学研究中的作用，内容包括，地壳形 变观测的历史，地壳形变观测的体系，地壳地形变测在地震科学研究中的作用。 相似文献
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三向受压状态下地壳岩体的张性变形和张性破裂 总被引：2，自引：0，他引：2
本文叙述了处于三向受压状态的地壳岩体产生张性变形和张性破裂的原理,并以珠江三角洲地区为例说明:①岩体内应力集中点的浅部,可产生张性变形和张性破裂;②地质考察所观察到的张性或张剪性断裂,其断裂面上作用的正应力未必是拉应力,极有可能是压应力,但却一定是拉应变;③张性破裂引起的地震,震级较小,一般在4.5级以下,④地震引起的张性地裂缝的走向,就是震源应力场的主压应力方向。 相似文献
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主要介绍中国、西班牙两国在Lanzarote火山与地球动力学实验场 12年的合作监测研究。1991年以来 ,中西双方共同在Lanzarote岛火山活动地区建立了Cueva和Timanfaya 2个监测站 ,进行地壳变动和地热流动态监测研究。对合作研制的 2 9台 (套 )监测仪器开展长期稳定实验 ,积累了大量观测资料和数据。初步分析表明 :仪器运行良好 ,记录长期稳定可靠 ;Cueva站的仪器记录主要反映区域或全球地球物理环境或动力学效应 (如海潮、固体潮等 ) ,应变潮汐和倾斜潮汐的O1波、M2 波具有较高精度 ,显示火山目前活动微弱 ;Timanfaya站的仪器记录主要反映局部的火山活动信息 ,显示火山仍在活动但呈下降趋势。为今后火山喷发演变过程的监测研究和进一步合作奠定了基础 相似文献
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岩石层流变学的研究现状及存在问题 总被引：3，自引：5，他引：3
岩石层的流变学是一门综合性的学科，它不仅包括高温高压岩力学实验，而且还包括岩石圈的地质构造，物质组成和温度场特性的研究，70年代以来岩石力学实验和地质热研究的成果推动了岩石层流变学的发展，目前，人们应用已有的实验结果建立了岩石层流变学的剖面，并以此为基础讨论了许多大地构造现象，但是，人们对流变机制的转换，水对岩石层流变性的影响等问题尚不清楚，因此，为了深入的了解岩石层流变性质在岩石层运动学和动力学中的应用，必须开展岩石层流变机制的理论和实验研究，以便建立流变性质的三维分布，本文主要分析了岩石层的流变性质随深度变化的研究结果及其在实际中的应用，讨论了确定岩石层粘度或流变强度的主要因素并对岩石层的流变学研究方向提供了一些看法。 相似文献