西北侏罗纪低成熟煤中镜质组热解产物特征及地质意义

镜质组是腐殖煤中最主要的显微组分,其结构极为复杂。采用单一的实验手段,很难对镜质组结构进行深入研究。采用低温热解、高温热解及TMAH在线甲基化热解3种瞬时热解方法,对镜质组结构中吸附烃、与大分子相连的支链基团中非极性及极性组分分别进行研究。实验结果表明,吸附烃特征决定于镜质组类型及成熟度两种因素。均质镜质体吸附烃以芳烃为主,而基质镜质体吸附烃以正构脂肪烃为主。热解产物中,芳烃所占比例随基质镜质体成熟度的增加而变大;基质镜质体高温热解主要产物为正构脂肪烃,其次为芳烃和酚类,而均质镜质体高温热解主要产物为酚类,其次为芳烃,脂肪烃所占比例较小。TMAH甲基化研究表明,镜质组结构中含有丰富的脂肪酸,而脂肪酸有可能是煤成油的主要母质来源之一。镜质组不同条件下的热解产物特征说明,不同镜质组具有明显的结构差异,并对其生烃特征具有重要影响。      

论富氢镜质组型腐殖煤—生油煤的一种新类型

根据大量样品综合配套分析研究结果，提出并论证了中国南华北盆地晚石炭世太原组（Ｃ＿２）富镜质组腐殖煤是一种新的煤型油源岩或生油煤。其特点是主要油源组分不是类脂组而是镜质组；确切地说，它是一种有少量类脂组“参与”的、主要由富氢镜质体构成的富镜质组腐殖型的生油煤。这种新型生油煤的发现和确定是“煤成烃”和“镜质组生油”领域的重要突破，具有全球性的科学与战略意义。     

不同类型镜质体荧光特征差异性及原因

对我国不同时代和地区125块煤样中镜质体荧光性进行了详细的荧光光度术分析，表明镜质组的荧光性不仅取决于煤阶，而且也与镜质体类型紧密相关。不同类型镜质体显示了不同的荧光强度，在石油窗阶段，富氢镜质体荧光强度明显高于正常镜质体，差值可达1-3倍，特别是富氢镜质体在0.5%-0.85% Rｏ阶段荧光强度一直较强，且荧光强度值的变化与煤阶没有较好的相关性，显示了明显的特殊性。镜质组相对荧光强度与超微类脂体含量、可溶有机质数量呈正相关关系。富氢镜质体较强的荧光性和Ｒｏ在0.50%-0.90%之间荧光强度特殊的演化规律与其中含有较丰富的超微类脂体以及富氢镜质体中流动相含量较高二方面因素有关。     

新疆中生代煤中半镜质组特征及其研究意义

通过分析显微图像的光学性质和测定煤的反射率等方法,研究了新疆中生代煤中半镜质组特征。结果表明:新疆中生代煤中含有一定量的半镜质组;均质半镜质体占总体(均质镜质体与均质半镜质体之和)的49%~64%,均质半镜质体的最大反射率(R_max)比均质镜质体的高0.08%~0.13%;均质半镜质体的R_max介于均质镜质体和结构镜质体之间,结构半镜质体的R_max比结构镜质体的高0.28%~0.34%。由此可以得出:在三大组分划分方案中,应将均质半镜质体归入镜质组的均质体中,同时认为,按显微组分三大组分划分方案中,将结构半镜质体归入惰质组的半丝质体中更合理;在测定煤的反射率时,不能将均质半镜质体作为反射率的测定对象。本项研究结果对于指导本地区煤炭的炼焦配煤、煤炭液化和深加工利用等具有重要意义。      

海相镜质体反射率用作早古生代烃源岩成熟度指标研究

中国早古生代烃源岩由于缺乏镜质组,加之成熟度较高,常现成熟度指标较难应用,长期以来,对这套烃源岩成熟度评价一直存在问题。塔里木盆地是中国最大的以早古生代地层为主的含油气盆地,在寒武系和奥陶系生油岩中发育有海相镜质体。应用有机岩石学方法主要对塔里木盆地四口深井岩芯样品进行了研究,发现海相镜质体反射率与孔深呈正相关,且其相关性优于沥青反射率,人工热模拟实验结果进一步表明,海相镜质体成熟作用轨迹不同于镜质组。在R＜1．5％时,其反射率比镜质组低;在R＞1．5％时,其反射率比镜质组高。结合天然剖面与热模拟系列样品研究成果,发现R与Ro的相关性可划分为三个阶段,可分别近似用三个直线方程表示：根据海相镜质体反射率实测结果,应用这些方程计算出等价Ro,可较客观地评价早古生代烃源岩成熟度。     

华北太原组镜质组中的超微类脂体及其煤性质异常原因

利用超薄切片透射电镜分析技术，对华北太原组和山西组煤中镜质组的超微结构和组分进行了分析，确认太原组镜质组中含有较丰富的超微类脂体，且超微类脂体主要来自菌藻类，山西组和太原组镜质组中超微类脂体数量存在明显差异。证实镜质体中超微类脂体数量和其化学性质紧密相关。从超微组分层次解释了山西组和太原组镜质组性质差异的原因，并分析讨论了太原组煤性质异常性的原因和煤还原程度问题，提出成煤过程中明显菌藻类低等生物贡献是太原组煤性质异常的一个重要原因。     

华北东部太原组镜质组中超微类脂体和太原组煤性质异常性的原因

利用超薄切片透射电镜分析技术，对采自华北东部鲁南和苏北18个矿区的太原组和山西组煤中镜质组的超微结构和组分进行了分析，确认太原组镜质组中含有较丰富的超激类脂体，且超微类脂体主要来自菌藻类。山西组和太原组镜质组中超微类脂体在数量上存在明显差异，证实镜质组中超微类脂体数量与其化学工艺性质紧密相关。从超微组分层次的角度解释了山西组和太原组镜质组性质差异性的原因，并分析讨论了镜质体类型、太原组煤性质异常性的原因，提出成煤过程中明显的菌藻类低等生物贡献是太原组煤性质异常的一个重要原因。     

海相镜质体反射率作用作早古生代烃源岩成熟度指标研究

中国早古一代烃夺由于缺乏镜质组,加之成熟度较高,常规度指标较难应用,长期以来,对这套烃夺成熟度评价一直存在问题。塔里木盆地是中国最大的以早古生代地层为主的含油气寒武系和奥陶系生沿岩中发育有海相镜质体。应用有机岩石学方法主要对塔里木盆地四口深井岩芯样品进行了研究。发现海相镜质体反射率与孔深呈正相关,且其相关性优于沥青反射率,人工热模拟实验结果进一步表明,上镜质体成熟作用轨迹不同于镜质相。在ＲＭ〈１．     

荧光法判别镜质体类型的研究

镜质组生油中的重要问题之一是如何有效地鉴别富氢镜质体与贫氢镜质体。通过原煤和镜质组样品热模拟液态烃产率与相对荧光强度的相关关系找出与达到生成、排出液态烃产率的要求值相对应的相对荧光强度界限值,并经热解分析的产油指数校验后,作为划分富氢与贫氢镜质体的定量界线和评价腐植煤生烃排烃潜力的另一个煤岩学定量标志。在一定的荧光测试条件下,华北太原组和山西组煤的富氢与贫氢镜质体相对荧光强度的界限值定为I_546nm0.30%;I_650nm0.46%。      

腐殖煤中镜质组—类脂组的过渡显微组分

应用煤岩学对强还原型腐殖煤系列样品(R_0=0.55％～1.01％)研究表明,它们含有较多的镜质组—类脂组过渡显微组分,这种组分的特征是:比基质镜质体反射率低,但荧光强度和生烃潜能较高。据显微特征可将其分为两种亚型——交织型和膨融型。它是荧光基质镜质体的另一种表现形式和强还原型腐殖煤生油的主要母质之一。     

树皮煤的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子团具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状-→粒状-→不规则网状-→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化。利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据。     

腐植煤生油显微组分研究现状与进展

总结和评述了微观层次的煤生油显微组分研究的历史、现状和进展。总的来说，煤成油还是成气，与煤的显微组分组成类型有很大关系。壳质组是煤成油的主要贡献组分之一。多年来的研究对其显微组分组的生油潜量有了比较一致的看法，即壳质组＞镜质组＞惰质组。对单一煤显微组分的生油潜量虽有不同的看法，但总体上还是比较趋于一致，其大致次序是：树脂体（尤其是琥珀树脂体）—花粉—角质体—木栓质体—沥青质体—孢子体—基质镜质体。生油区间大致为Ｒ００３％～１３％。其间有两个生油高峰，一个在Ｒ００７％以下，另一个在Ｒ００７％～１１％之间。在不同的时代和地区，煤生油显微组分是有很大差别的。从煤岩学角度，煤显微组分的荧光特性研究是一种研究微观煤生油显微组分的较好方法。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分热解油生物标志物特征及其意义

从西北地区侏罗纪煤中分离出来的不同显微组分热解油生物标志物总体上比较相似,但在一些特殊生物标志物的分布上存在明显差异。藻类体、孢子体、角质体热解油Pr/Ph比值一般在1.5～2.0之间,镜质体和基质镜质体热解油Pr/Ph比值在3～4之间,但均只有相应原煤抽提物Pr/Ph比值的一半。在常规生物标志物甾烷和萜烷组成中,藻类体和孢子体含有相对丰富的C27甾烷,角质体其次,镜质体和基质镜质体C27甾烷含量很低或者基本不含C27甾烷;藻类体和角质体含有较高的伽马蜡烷,而与藻类体来自相同原煤的孢子体伽马蜡烷含量很低;镜质体和基质镜质体基本上不含伽马蜡烷;分离显微组分的原煤伽马蜡烷含量均很低。由此可见,伽马蜡烷的含量不仅与有机质沉积水体的盐度有关,与母源的成分也有关系。显微组分热解油与煤系原油生物标志物组成特征对比表明,煤系原油是藻类体、孢子体、角质体等富氢组分和相对贫氢的镜质组生成产物的混合物。不同油气藏中的原油,每一类显微组分的贡献可能不尽相同,有些原油可能主要来源于藻类体和孢子体等富氢显微组分,而有些原油除了富氢显微组分有贡献外,镜质组对其也有一定的贡献,但富氢显微组分应该是煤系含油气盆地中主要的生油显微组分。     

应用荧光显微组分定量评价煤的生烃排烃潜力

在研究镜质组类型基础上，把富氢镜质组（荧光镜质体）作为有折扣的富氢显微组分（类脂组）对待，提出了利用荧光显微组分丰度－ＦＭＴ参数作为评价不同还原类型煤生烃，排烃的定量指标。煤岩学标志，有机地球化学参数和热模拟实验产烃率数据为ＦＭＴ值定量评价煤生烃排烃潜力的适用性和有效性提供了佐证。     

An Atomic Force Microscopy Study on ＂Barkinite" Liptobiolith

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子用具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状→粒状→不规则网状→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化.利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据.     

应用海相镜质组反射率研究华北地区下古生界成熟度

如何评价下古生界高－过成熟海相碳酸盐岩成熟度是当前急需解决的问题,笔者通过对华北地区下古生界海相烃源岩的有机岩石学分析,确认下古生界高－过成熟碳酸盐岩中第相镜质全,建立了海相镜质体反射率与镜质组反射率之间的关系。     

吐哈盆地煤成烃主要贡献组分剖析

吐哈盆地中下侏罗统煤显微组分组成显示了“碎、小、薄”和过渡组分含量高的特点。结合显微和超微层次有机岩石学分析，在显微组分层次生烃组分主要为基质镜质体，碎屑类脂体、薄壁角质体、木栓质体和小孢子体在煤成烃中也有一定的贡献；超微层次生烃组分主要表现为分布于基质镜质体中的超微类脂体。煤中基质镜质体的高含量弥补了其单位生烃潜力低的不足，基质镜质体富氢成因在于生物化学阶段细菌等微生物对其强烈降解改造作用。     

伊宁盆地南缘煤的煤岩特征及工艺性能

伊宁盆地南缘赋存侏罗纪的煤层多为长焰煤和不粘煤，其煤岩组分惰质组含量高，镜质体反射率变质程度分为０、１阶段，煤变质程度低，可能与惰性组含量高有关。     

甘肃西成铅—锌矿田干酪根的特征

本文对西成矿田中泥盆统内含有机碳岩石中干酪根分析，认为该区内的干酪根主要由镜质体，壳质体，藻质体，惰质体，惰质组和矿物质组成，属于腐植型干酪根，颜色从淡黄到黑色，从西向东颜色加深，Ｒ０值也有同样的趋势，说明在矿区内成熟度不一致，热解分析发现Ｓ２峰有分叉现象，经过氯仿抽提后分叉消失，从可溶有机质的色谱分析中发现有大量氮硫氧化合物，证明分叉现象可能是由氮硫氧化合物引起。Ｒ０值越大，反映出干酪根的再改造     

腐殖煤的显微组分与生烃研究：以南华北太原组,山西组煤为例

本文采用煤岩学方法、热解分析和热模拟实验等，对南华北太原组和山西组腐殖煤进行了显微组分与生烃研究。腐殖煤的生烃量与显微组分组成关系密切，煤中富氢组分愈多，其生烃量愈大。富氢镜质体荧光性较强，具有较高的生油潜力。南华北太原组和山西组腐殖煤的主要生烃组分应是富氢镜质体和壳质组。