热模拟实验中煤岩及壳质组饱和烃萜类系列化合物地球化学特征

通过对塔里木盆地煤岩与壳质组热模拟实验可溶有机物的色—质分析,煤岩和壳质组三环二萜烷具有低丰度、窄碳数（C19～C26）特征,且三环二萜烷主要来源于煤岩结构中具有三环萜骨架前身物的断裂释放。藿烷C31和C32-αβ22S/22（S+R）随着热模拟温度升高呈增加趋势,表明该地球化学参数是较好的热成熟度指标;αββ藿烷可以用来反映煤岩的热演化程度,且ββ构型向βα构型转化时需要一定能量;煤岩在未熟到成熟热演化过程中,藿烷具有ββ<βα<αβ的热稳定性。壳质组萜烷系列化合物的地球化学参数（以17β（H）三降藿烷、C29βα-藿烷、C31αβ22S/22（S+R））表明壳质组热演化史比煤岩有迟豫效应。      

煤炭显微煤岩组分与工业分析关系研究

通过分析宁夏各煤田中部分具有代表性煤矿勘查阶段钻孔煤岩煤样测试数据,研究了煤的显微煤岩组分与工业分析之间的关系。随着煤中有机组分、无机组分含量的变化,煤的灰分、挥发分、固定碳发生变化。煤中有机组分含量大于90%时,煤中灰分与黏土类含量存在正相关,挥发分与惰质组和壳质组含量均存在正相关,且惰质组含量影响更大;有机组分含量小于90%时,煤中灰分与惰质组和黏土类含量均存在正相关,且惰质组含量影响更大,挥发分与壳质组含量存在正相关。煤中固定碳含量受镜质组含量影响最大,二者存在正相关。     

镜质组反射率各向异性分析技术及其在构造研究中的应用

煤对温度和压力十分敏感,镜质组反射率各向导性主要受煤化过程中应力条件的影响.反射率各向异性分析技术的应用,为煤田构造研究开辟了一条新途径.本文简要讨论了该技术的基本原理及其应用方面的最新进展,着重介绍了一套实用的工作方法.     

煤中显微组分的成烃演化实验

热解模拟实验揭示,镜质组的生烃作用与其起始成熟度有关,如果初次生烃中止,成熟度 (再次生烃起始成熟度)尚未超过生油高峰阶段 (R=0.9%),则再次生烃有可能显著提高煤的生烃潜量,且以起始成熟度在生烃高峰处的升高幅度为最大。在有机显微组分中:壳质组的生烃量最大,生烃范围最集中;镜质组次之;惰质组最少。      

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。     

镜质组反射率抑制及校正研究

镜质组反射率的抑制常发生在以下情况：①高含量的壳质组和（或）腐泥组；②厌氧、还原的沉积环境；③特定的古植物群落；④特定的岩性。介绍了产生镜质组反射率抑制的机制及识别抑制的方法，比较了采用镜质组化学组成法、镜持组反射率和荧光相结合方法（VRF）。氢指数－R0图版法、多显微组分荧光变化方法（FAMM）校正抑制的优劣。     

山西省太原组和山西组煤的煤岩特征分析

在收集和整理大量山西省煤岩资料的基础上,分析了该省太原组和山西组煤的显微煤岩组分,并对各煤田太原组和山西组煤的R0,max的变化规律进行了研究。研究表明：山西省太原组和山西组煤中显微组分一般以镜质组为主,并且有从北向南有不断增加的趋势,惰质组次之,其趋势与镜质组相反,壳质组最少;太原组反射率值在0.6%～3.9%,整体上呈北低南高、西低东高的趋势,煤级从中煤级煤Ⅰ到高煤级煤Ⅱ都有赋存;山西组反射率值在0.6%～4.2%,其反射率变化趋势和煤级赋存特征与山西组类似。研究结果为评价和利用山西省的煤炭资源提供了依据。     

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。     

河南荥巩煤田太原组中风暴异地煤的煤岩煤质特征

河南荥巩煤田太原组中的风暴异地煤，已全部破碎而完全见不到原生结构、构造；煤因破碎失去光泽而无法划分宏观煤岩类型；煤的显微有机组分破损且凝胶化组分减少、壳质组分增加。煤的灰分产率增高、发热量降低；挥发分产率异常。这些特征不仅与原地生成煤构成了明显对比，而且也揭示了这种异地煤的成因机理。     

准东煤田五彩湾矿区西山窑组巨厚煤层煤相研究

新疆准东煤田五彩湾矿区西山窑组煤层厚度稳定,分布广泛,煤质优良.笔者从成因角度运用煤田地质学、煤岩学、煤地球化学及沉积学等,进一步探讨西山窑组巨厚煤层煤岩组分特征、煤相类型.结果表明,煤层微观煤岩以镜质组为主,惰性组次之,含少量壳质组.相学分析表明,该区聚煤沼泽类型以湿地森林沼泽相为主,干燥森林沼泽相次之.少数样品指示成煤过程中短时期、周期性深覆水或开阔水域沼泽相存在.煤相分析显示威煤环境具网状河三角洲沼泽相沉积特征.煤岩和煤相分析为聚煤环境分析、煤质评价和预测、煤的可选性评价等提供科学依据.     

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。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分生烃潜力、产物地球化学特征及其意义

从吐哈盆地侏罗纪煤中分离富集了藻类体、孢子体、角质体、镜质体、基质镜质体和丝质体6种主要显微组分,进行了热解及热模拟实验,并对各显微组分热模拟生成的产物热解油进行了碳同位素组成等分析。各显微组分热解生烃潜力及其热解产物热解油的碳同位素组成表明,煤系有机质中藻类体的生油潜力最高,生成的液态烃类的碳同位素组成最轻;孢子体、角质体等陆源富氢组分生烃潜力低于藻类体,生成的液态烃类的碳同位素组成重于藻类体生成的液态烃类,与煤系含油气盆地中原油的碳同位素组成基本一致。这些富氢显微组分应该是煤系有机质中主要的生油显微组分。镜质体和基质镜质体的生油潜力相对较低,其生成的液态烃类的碳同位素组成比一般煤系原油重得多,而且这些组分本身对液态烃具有较强的吸附力,尽管其在煤系有机质中所占的比例很大,仍然难以成为生成液态石油的主要显微组分,只能在高成熟演化阶段成为良好的生气显微组分。丝质体等惰性组分生烃潜力极低,不可能成为生油组分。此外,结合原煤的显微组分组成、生烃潜力和元素分析,提出仅仅以壳质组的含量高低来评价煤的生烃潜力不完全可靠,热解是经济、快速、有效的评价方法。     

库车坳陷北部山前带中生界烃源岩有机岩石学

应用全岩有机岩石学分析方法,对库车坳陷北部山前带中生界三叠系和侏罗系烃源岩的显微组分、主要富氢组分、有机质类型及热演化程度进行了研究。结果表明：库车坳陷北部山前带侏罗系克孜勒努尔组烃源岩显微组分总含量最高,恰克马克组烃源岩最低。中生界烃源岩显微组分组成具有镜质组含量高、壳质组和惰性组相对发育、腐泥组贫乏的特征。不同层位具有一定差异性,克孜勒努尔组和塔里奇克组中镜质组含量较高,恰克马克组壳质组相对发育。孢子体、壳屑体、角质体和藻类体是其主要的富氢组分,恰克马克组富氢组分相对含量最高。烃源岩有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,有利于生气,镜质组反射率Ro为056%~187%,热演化程度处于成熟-高成熟阶段。克拉苏—依奇克里克构造带冲断前缘烃源岩显微组分总含量与热演化程度均相对较高,为烃源岩的最大成熟生烃中心。烃源岩高生烃潜力与高的壳质组含量和低的陆源有机质含量有关。     

吐哈盆地侏罗纪煤中主要组分结构特征与生烃性分析

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术 (Micro FTIR),对吐哈盆地侏罗纪煤中的主要组分-镜质体、丝质体、角质体、藻类体的结构组成进行了测定。结果表明 :藻类体主要由长链脂族结构组成,芳香结构含量相对较少;角质体和基质镜质体中含有较丰富的芳香结构以及长链脂族结构;而丝质体则主要由芳香结构组成,脂族结构含量很少。显微组分的这种结构特征决定了藻类体具有很高的生烃潜力、角质体和镜质体的生烃潜力中等、而丝质体的生烃潜力则很低。对于吐哈盆地煤成油来说,由于藻类体主要由长链脂族结构组成,并且生烃潜力也高,因此其具有高的液态烃产率、丝质体的产油率最小、角质体和镜质体的液态烃产率中等。由于镜质体是本区煤中含量最高的组分。因此,对于吐哈盆地所形成的具有工业规模的油田来说,镜质体应该是主要的贡献组分之一。但对于富含藻类体的厚层状烛藻煤,由于它类型好,品质高、生烃潜力大、以中长链脂族结构为主,是煤成油最理想的源岩。     

Micro-FTIR spectroscopy of liptinite macerals in coal

Reflectance FTIR microspectroscopy has been used to investigate the chemical structure of the liptinite macerals, alginite, bituminite, sporinite, cutinite and resinite in bituminous coals of Carboniferous to Tertiary age. In comparison with the spectra of vitrinite in the same coals, the micro-FTIR spectra of liptinite macerals are characterized by stronger aliphatic CH_x absorptions at 3000–2800 and 1460–1450 cm⁻¹, less intense aromatic C=C ring stretching vibration and aromatic CH out of plane deformation at 1610–1560 and 900–700 cm⁻¹ respectively and various intense acid C=O group absorptions at 1740–1700 cm⁻¹. The peaks at 1000–900 cm⁻¹ due to aliphatic CH₂ wagging vibrations in olefins and at 730–720 cm⁻¹ due to CH₂ rocking vibration in long chain aliphatic substances ([CH₂]_n, n≥4), are characteristic of liptinite macerals. Collectively the micro-FTIR spectral characteristics indicate that liptinite is composed of greater numbers of long chain aliphatics, fewer aromatics and a broader range of oxygen-containing groups than other macerals. Marked differences exist in micro-FTIR spectra within the liptinite maceral group. Alginite has the strongest aliphatic and least aromatic absorptions followed by bituminite, resinite, cutinite and sporinite. The aliphatic components in alginite are the longest chained and least branched whereas those in sporinite are the shortest chained and most branched. Bituminite, resinite and cutinite are intermediate. Notable differences in micro-FTIR spectra of individual liptinite macerals, such as intensities and peak locations of aromatic C=C in alginite, C=O groups in bituminite and resinite and substituted aromatic CH and C–O–C groups in cutinite and sporinite, also exist, which are attributed to differences in depositional environments or biotaxonomy.     

焉耆盆地侏罗纪煤系源岩显微组分组合与生油潜力

焉耆盆地为我国西部含煤、含油气盆地, 侏罗系含煤地层是最重要的潜在源岩.对侏罗纪煤系中的暗色泥岩、碳质泥岩和煤层分别进行了有机岩石学、Rock-Eval热解分析和核磁共振分析.泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的有机岩石学和有机地球化学特征, 其中煤层具有3种有机显微组分组合类型, 不同显微组分组合类型的煤层具有不同的生油、生气潜力或倾油、倾气性.基质镜质体、角质体、孢子体等显微组分是煤中的主要生烃组分.侏罗系泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的生物标志物分布特征, 生物标志物组合分析表明焉耆盆地已发现原油是泥岩、碳质泥岩和煤层生成原油的混合产物.含煤地层的地球化学生烃潜力分析和已发现原油的油源对比均表明, 含煤地层不仅是重要的气源岩, 而且可成为有效的油源岩.      

Lasers in organic petrology and organic geochemistry, II. In-situ laser micropyrolysis-GCMS of coal macerals

The development and preliminary results of a novel laser micropyrolysis-gas chromatography, mass spectrometry (LMPy-GCMS) system are described. Short exposures of near-infra red (IR) laser radiation focused through a microscope's optics onto a specific, targeted maceral within a polymaceralic organic-rich shale or coal are used to release the thermal evaporation and pyrolysis products from the maceral. The products from multiple exposures on a single maceral type are collectively analyzed online using GCMS. This technique is intended to provide a means of chemically characterizing individual, microscopic organic entities (> 25 μm) in coals and shales without the need to physically separate them from each other (e.g. density gradient centrifugation) or from their mineral matrix (e.g. bulk analysis of kerogen concentrates). Molecular characterization of individual macerals is important in predicting the technological properties of coal and the petroleum generation potential of petroleum source rocks.Different macerals respond differently when exposed to focused near-IR laser radiation due to differences in their heat capacity and heat conduction. The thermal products released during irradiation of macerals (ulminite, alginite, sporinite and fusinite) representing the huminite, liptinite and inertinite maceral groups are presented. Under the appropriate heating, collecting, and trapping conditions, the thermal products liberated are considered representative of the macromolecular structure of the macerals. Structural elucidation of macerals in coals and shales could significantly benefit from concerted efforts of this and other in-situ micro-analytical techniques.     

Aromatic components of coal: relation of distribution pattern to rank

Aromatic distribution patterns have been evaluated for a series of twenty-four German high volatile bituminous B to low volatile bituminous coals of Upper Carboniferous Westphalian C-, B- and A-ages using high performance liquid chromatography and glass capillary gas chromatography. The study concentrates on dicyclic and tricyclic aromatic hydrocarbons most of which have been identified by combined gas chromatography-mass spectrometry. The distribution patterns of the methylhomologs of naphthalene and phenanthrene are strongly controlled by rank. A sudden increase of individual isomer ratios at 0.9% Rm coincides with an abrupt shift of the sporinite fluorescence colour from yellow towards red. A recently developed aromatics-derived maturity parameter, the Methylphenanthrene Index (MPI), correlated well with the vitrinite reflectance data over the whole rank range. Deviations have been attributed to variations of maceral composition or migration phenomena. The influence of artificial thermal alteration (350 and 400dgC) on the aromatic distribution pattern of coal is described.     

南堡凹陷下第三系烃源岩显微组分组成与热演化

采用有机岩石学全岩光片镜鉴技术 ,系统研究了南堡凹陷下第三系烃源岩的显微组分组成、主要生烃组分及热演化。南堡凹陷烃源岩总体上具有以陆生高等植物生源的有机物质占优势 ,富含镜质组、贫惰性组的特点 ,孢子体、藻类体、壳屑体和矿物沥青基质为该区主要生烃组分。利用镜质组反射率 Ro 和富氢组分显微荧光的变化 ,讨论了南堡凹陷下第三系烃源岩有机质热演化的特征 ,初步提出了有机质热演化阶段的划分方案。