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区域岩浆热变质作用及其对我国煤质的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
本文根据中国煤变质的特点分析了促使煤变质演化的地质条件,阐述了接触变质作用和动力变质作用的局限性,主要是深成变质作用使中国煤演化到低变质阶段,燕山期岩浆活动导致的区域岩浆热变质作用弥补了这一缺点,使很大一部分中国煤增高了煤级,形成了储量丰富,多用途的中、高变质煤。并根据岩浆性质、侵入规模、侵入层位和深度以及沉积盖层的封闭程度对区域岩浆热变质作用进行分类,划分出三个亚型:深成岩浆热变质作用、中深成岩浆热变质作用和浅成岩浆热变质作用,总结了区域岩浆热变质作用的鉴定特征及其对中国煤质的影响。 相似文献
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华北晚古生代煤变质演化及煤质预测 总被引：1，自引：0，他引：1
华北晚古生代煤具有中部和南部变质程度较高而南部边缘和北部低的特点。这是华北晚古生代经历了3个阶段变质演化的结果。华北地台稳定阶段除个别地区外,深成变质作用使绝大多数晚古生代煤只演化到低变质阶段;地台活化早期叠加的区域岩浆热变质作用造成部分低煤级媒提高到中、高变质阶段;地台活化晚期紫荆关断裂的右旋移动奠定了华北晚古生代煤变质分布的格局。根据岩浆性质、侵入规模等特点将区域岩浆热变质作用划分为3个亚型。区域岩浆热变质煤的分布受燕山期岩浆沿一定方向断续侵入的控制。从成因上阐述区域岩浆热变质作用的主要特点。基于地质因素分析和煤变质作用类型预测华北晚古生代煤级分布,新的预测增加了炼焦煤的储量,且部分已被钻探证实。 相似文献
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中国煤的叠加变质作用 总被引：12，自引：0，他引：12
中国煤变质具有多阶段演化与多热源叠加变质的特点;部分中国煤经历过3个变质演化阶段：以深成变质作用为主的第1演化阶段。以多热源叠加变质作用为特征的第2演化阶段和以奠定煤变质格局为主的第3演化阶段。除煤的深成变质普遍存在外,区域岩浆热变质为另一种中国煤的主要变质模型;多热源叠加变质是中国大多数中、高煤级煤产生的主要原因,其中区域岩浆热变质作用的影响最显著;中国煤的叠加变质作用主要发生在第2演化阶段;文中归纳出5种叠加变质作用类型。 相似文献
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《中国煤炭地质》2021,(7)
为系统研究河南省石炭-二叠纪煤的变质作用类型及变质演化规律,采用野外钻探、测试分析、统计、计算机模拟等方法,对石炭-二叠纪煤类、煤的变质程度、变质作用类型等进行研究。结果表明,石炭-二叠纪煤变质程度总体较高,以焦煤-无烟煤为主,可采煤层的变质程度以及煤类在平面上近似呈环带状分布。煤的变质作用主要为深成变质作用、动力变质作用、接触变质作用和区域岩浆热变质作用。深成变质作用对石炭-二叠纪煤的变质具有普遍控制作用。煤的变质演化历程表明,经历了印支期三叠纪深成变质作用;燕山期侏罗纪,煤系处于高温低压带环境,岩浆活动强烈,区域岩浆变质作用使煤级剧增,叠加动力变质作用、接触变质作用后,局部煤级进一步增加,形成了现今石炭-二叠纪煤变质分带,其后不同时期各类变质作用对煤级的影响已经非常微弱。 相似文献
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煤是对温度和压力等地质因素十分敏感的有机岩,各种构造-热事件控制下的物理化学条件,是促进煤岩演化的根本动力。本文对煤变质作用过程的研究现状进行了综述,着重讨论了煤岩在高煤阶-石墨演化阶段的控制因素、演化过程和演化机制。煤变质作用包括煤化作用阶段和石墨化作用阶段,共同构成一个连续的有机质演化过程,总体趋势是分子结构有序化、化学成分单一化,最终演变为以碳元素为主、三维有序结构的石墨。温度和压力(应力)是控制煤变质作用两大因素,在不同的演化阶段,这两大因素所起的作用和演变机理都有所差异。在低、中煤阶演化阶段,温度是煤化学结构演化的主要控制因素,为化学键断裂提供活化能,应力缩聚和应力降解则对煤化学结构演化具有催化作用。高煤阶-石墨化阶段的主要机制是导致基本结构单元BSUs之间相互联结使短程有序化范围增大的拼叠作用,构造应力在其中起到关键作用,BSUs定向和面网间距不断减小,促进大分子物理结构演化。加强煤变质作用的高级阶段-石墨演化过程的研究,将丰富和深化对煤-石墨物理化学结构完整演化序列的认识。煤系石墨成矿机制的高温高压模拟实验,则为煤变质作用构造物理化学条件研究提供了可行的技术手段。 相似文献
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通过１４件高温高压实验样品及其原样的电子顺磁共振研究,论述了温度、压力、应力、应变速率和应变强度等是影响变形煤化学结构演化的重要因素,但在不同的煤级中和不同的实验条件下,各因素所起的作用是不同的。变形煤ＥＰＲ参数的演化与镜质组反射率的变化密切相关,并且具有较好的规律性。说明镜质组反射率是煤化学结构演化的外在反映,是煤田构造研究中极为重要的标志物之一。 相似文献
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为系统分析煤岩孔隙度主控地质因素及对其煤层气开发的影响,统计分析了全国37个主要煤层气区块/矿区的压汞孔隙度等数据。利用相关趋势分析方法分煤级着重探讨煤级、煤体结构、镜质组、灰分等因素对煤岩孔隙度以及煤层气开发的影响。结果表明:Ro,max是储层物性评价的重要参数,低煤级区煤岩孔隙度对Ro,max的变化最为敏感,且孔隙度平均值随成熟度升高呈现出高-低-高-低的变化。低煤级区同一煤层气区块/矿区内部,孔隙度变化区间大于高煤级区同一煤层气区块/矿区内部孔隙度的变化区间。中低煤级区,复杂的煤体结构对煤储层物性具有破坏作用;高煤级区,复杂的煤体结构对物性有一定的改善作用。镜质组含量与孔隙度呈负相关关系,灰分产率与孔隙度无明显相关性,且在低煤级区镜质组含量和灰分产率与孔隙度均具有明显的负相关性,是孔隙度评价的重要参数;而在中高煤级区,二者对孔隙度的影响可以忽略。煤岩大中孔比例和储层平均渗透率随平均孔隙度的增高而增高,孔隙度大小尤其是孔隙度随煤级的变化规律对不同煤级区煤层气开发潜力评价具有重要指导意义。 相似文献
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煤及煤系石墨化利用对于增强石墨矿产的战略保障能力、促进煤系矿产资源高效利用和推动煤炭企业转型升级等均具有重要意义。在能源矿产改革转型的关键时期,为了厘清川渝地区煤的石墨化潜势,在梳理分析煤的石墨化、煤基碳材料前驱体选择和川渝地区煤田地质概况的基础上,通过对川渝地区主要赋存煤类、煤质和显微组分特征的分析,从影响煤石墨化的内在因素和煤基碳材料的需求出发,采用主成分分析法探讨了川渝地区煤基碳材料前景和煤系石墨资源赋存潜力。结果表明:研究区煤的显微组分以镜质组为主,低灰、低硫,演化程度更高的无烟煤更易于石墨化,煤石墨化后的产物则是制备碳材料的极佳前驱体;根据主成分分析的定量评价结果,可将川渝地区煤系石墨资源潜力区带划分为Ⅰ级优势区、Ⅱ级良好区和Ⅲ级潜力区。四川雅安?攀西Ⅰ级区带三叠系上统须家河组煤具有变质程度高、低灰、低硫特征,龙门山构造岩浆带是煤石墨化的外在条件,是煤系石墨矿产资源优势赋存区和制备煤基碳材料的优选资源;渝东北Ⅱ级区带和渝东南Ⅱ级区带具有构造条件复杂、煤演化程度高的特点,为煤系石墨资源赋存良好区;南桐松藻Ⅲ级区带和四川芙蓉?古叙Ⅲ级区带则为煤系石墨资源的潜力区。煤系石墨的潜力研究是能源矿产由粗放型利用向高端新型材料精细化应用转变的重要桥梁,为实现煤炭资源高价值、绿色开发利用提供了指导方向。 相似文献
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基于不同变形类型和程度煤样品的X 射线衍射分析（XRD）,研究了构造煤的结构演化及其应力- 应变环境。结果显示,
弱变形构造煤芳香结构参数面网间距（d 002）随煤化程度增高呈阶跃式减小,阶跃点为最大油浸镜质组反射率等于0.69% 左
右,阶跃点后变化不大;鳞片煤Ⅱ的面网间距最小,揉皱糜棱煤与片状碎裂煤Ⅱ相当,介于弱变形构造煤与鳞片煤Ⅱ之间,
揉皱煤的面网间距稍大于揉皱糜棱煤;堆砌度随煤芳香结构演化与面网间距协调变化。认为应力- 应变作用类型和程度的
差异控制了不同变形类型和程度构造煤的形成,应力- 应变作用不仅改变煤体宏观和微观结构,也影响着煤芳香结构的演
化,且不同类型和程度应力－应变作用的影响程度存在较大差异。形成构造煤的应力- 应变环境可分为脆性碎裂变形环境、
韧性变形环境和剪切变形环境三类。弱和中等脆性碎裂变形作用对煤芳香结构影响不大;韧性和剪切变形作用分别以一定
的温压条件和定向的应力作用为主要特征,前者有利于煤中杂原子团的脱落和新芳环的形成,后者有助于煤中分子结构的
有序化,均可促进煤中芳核的生长。 相似文献
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南票热变煤中不溶有机质的谱学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对南票热变煤的Ⅰ·Ｒ、Ｒｏｃｋ—ｅｖａｌ与ＸＲＤ的研究，对其成煤母质、煤级、矿物与热变煤的物理化学结构演化等方面有了新的认识：该煤生成有低等生物参与；煤脱矿作用使脂肪结构优先低温氧化，煤中矿物对Ｓ２峰影响较大；Ｔｍａｘ、ＴＰＩ、ＯＰＩ、ｄ００２、Ｌｃ等为较好的成熟度参数，而ＨＩ、Ａ因子、Ｃ因子、脂芳比受成熟度与母质双重因素影响；ｄ００２、Ｌｃ与温度和有机质受热速度有关；镜质体反射率主要取决于稠环芳香结构规整程度；Ｌａ、Ｌｃ下降与Ｌａ／Ｌｃ＞１是热变煤特征；热变煤的物理化学结构演化类似区域变质煤。 相似文献
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华北南部构造煤纳米级孔隙结构演化特征及作用机理 总被引：16，自引：2，他引：14
构造煤是在构造应力作用下,煤体发生变形或破坏的一类煤,在世界主要产煤国家皆有分布。构造变形不同程度的改变着煤的大分子结构和化学成分,而且也影响到构造煤的纳米级孔隙结构(<10 0 nm ) ,它是煤层气的主要吸附空间。通过构造煤显微组分和镜质组油浸最大反射率的测定,采用液氮吸附法对不同变质变形环境、不同变形系列构造煤的纳米级孔隙分类、孔隙结构特征进行了深入系统的研究,并结合高分辨透射电子显微镜和X射线衍射对大分子结构和孔隙结构的分析,结果表明:不同类型构造煤纳米级孔径结构自然分类,可将孔径结构划分为过渡孔(15～10 0 nm )、微孔(5～15 nm )、亚微孔(2 .5～5 nm )和极微孔(<2 .5 nm ) 4类。低煤级变形变质环境中随着构造变形的增强,不同类型构造煤过渡孔孔容明显降低,微孔及其下孔径段孔容明显增多,可见亚微孔和极微孔,过渡孔的比表面积大幅度降低,而亚微孔的却增加得较快。从脆韧性变形煤至韧性变形煤,总孔体积、累积比表面积、N2 吸附量随着构造变形的增强,这些结构参数均迅速增加,但中值半径进一步下降。非均质结构煤孔隙参数与弱脆性变形煤相当。中、高煤级变形变质环境形成的各种类型构造煤与低煤级变质变形环境相比,孔隙参数的变化基本一致。但不同类型构造煤的变化又有所区别 相似文献
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The structural evolution of coals during coalification from peat to the end of the high volatile bituminous coal rank (VRr = 0.22–0.81%) has been studied using a natural maturity series from New Zealand. Samples were studied using a range of standard coal analyses, Rock–Eval analysis, infrared spectroscopy (IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and pyrolysis gas chromatography (Py-GC). The structural evolution of coal during diagenesis and moderate catagenesis is dominated by defunctionalisation reactions leading to the release of significant amounts of oxygen and thereby to an enrichment of aromatic as well as aliphatic structures within the residual organic matter. Based on the evolution of pyrolysis yields and elemental compositions with maturity it can be demonstrated that oxygen loss is the major cause for increasing Hydrogen Index values or hydrocarbon generating potentials of coals at such maturity levels. For the first time, the loss of oxygen in form of CO2 has been quantified. During maturation from peat to high volatile bituminous coal ranks ∼10–105 mg CO2/g TOC has been released. This is equivalent to 2.50E−4 to 1.25E−3 mg CO2 generated from every litre of sediment per year falling into the range of deep biosphere utilisation rates. Immature coals, here New Zealand coals, therefore manifest the potential to feed deep terrestrial microbial life, in contrast to more mature coals (VRr > ∼0.81%) for which defunctionalisation processes become less important. 相似文献
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Daniel Van Niekerk Ronald J. Pugmire Mark S. Solum Paul C. Painter Jonathan P. Mathews 《International Journal of Coal Geology》2008,76(4):290-300
Two South African coals of the same rank and age, but different in maceral composition were subjected to extensive structural analyses. Inertinite-rich Highveld coal (dominated by semifusinite) and vitrinite-rich Waterberg coal were studied to determine structural differences and similarities. The two coals had similar carbon content ( 84%, dmmf) and vitrinite reflectance (mean-maximum 0.71% for vitrinite-rich vs. 0.75% for inertinite-rich), but differed in hydrogen content (6.23% for vitrinite-rich and 4.53% for inertinite-rich). The inertinite-rich coal was more aromatic (86% for inertinite-rich and 76% for vitrinite-rich) and more polycondensed (indicated by a higher bridgehead carbon content). The inertinite-rich coal was structurally more ordered, with a higher degree of crystalline stacking. Both coals had similar average aromatic cluster sizes (16 carbons for vitrinite-rich and 18 carbons for inertinite-rich) and number of cluster attachments (6 attachments for vitrinite-rich and 5 attachments for inertinite-rich). Mass spectrometry showed that both coals consist of similar molecular weight distributions; ranging to approximately 1700 m/z with a maximum abundance of 450 m/z for the vitrinite-rich coal and 550 m/z for the inertinite-rich coal. Compared to the Argonne Premium coals the South African vitrinite-rich Waterberg coal was comparable to the coals in the high-volatile bituminous range and inertinite-rich Highveld was closer to the medium- to low-volatile bituminous range. Both coals were surprisingly similar in bulk characterization, although inertinite-rich Highveld coal was structurally more ordered, hydrogen deficient, and more aromatic. 相似文献
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本文通过不同温、压实验条件下,不同煤级煤的应力-应变曲线及超微变形构造特征分析,深入探讨了不同煤化程度煤的变形行为及其影响因素。阐明了高温高压和差异应力作用是促使煤结构由无序向有序方向转化,使大分子结构有序畴和定向性增大的重要因素。论述了温度和压力在不同的煤级和不同的实验条件下,具有不同的作用。在中煤级阶段,虽然围压的增大可在一定程度上提高煤的强度,但温度的影响更为重要。较高煤级在小应变阶段,温度起主导作用;而到了大变形阶段,围压的作用又逐渐上升到主导地位。在整个变形过程中,定向压力都是不容忽视的重要因素。 相似文献
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对比研究了山西沁水盆地李雅庄煤矿、寺河煤矿和附城七一煤矿煤岩的地球化学特征,讨论了煤岩的热演化程度、可溶有机质含量、生物标志化合物特征。在此基础上,分析了热成因煤层气与次生生物成因煤层气的气源潜力,对研究区煤层气勘探有实际意义。 相似文献
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The hydrocarbon products generated and released from coals continue to be debated. The Mesozoic and Cenozoic southern hemisphere coals have been described as being capable of generating significant quantities of heavy hydrocarbons (oil-like material) when compared to the Paleozoic coals of the northern hemisphere because of changes in the coal forming community. This hypothesis was examined by comparing the pyrolysis-gas chromatography results of a collection of coals. Preliminary results indicate that the most significant difference in pyrolytic products is in the less than nC15 fraction. The data further indicate that coals generate similar types of hydrocarbons independent of age or geographic position if they contain similar bulk maceral content. Coals rich in vitrinite generate predominately aromatic hydrocarbons with lesser amounts of n-paraffins. Coals rich in algae and other exinites generate largely paraffinic hydrocarbons. Coals rich in resins generate naphthenic and aromatic hydrocarbons. The petroleum generating potential of coals also depends on the coal's expulsion efficiency, which is not addressed by this study. 相似文献
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淮北煤田刘店井田含煤岩系沉积特征及主煤层对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对大量钻孔资料分析,运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法,分析了淮北煤田刘店井田二叠系下统山西组和下石盒子组的沉积环境和成煤演化史。研究表明,山西组和下石盒子组煤层都形成于三角洲平原环境,其中,山西组煤组形成于三角洲低速度的建设与高速度的建设的过渡时期;下石盒子组煤组形成于高速度建设型的三角洲平原环境。运用标志层、层间距、煤层顶底板岩石特征、煤质特征、微量元素地球化学特征等综合分析方法,对7、10煤层进行了对比判定。 相似文献