煤岩显微组分热解气相色谱特征与化学结构剖析

煤结构是目前地球化学研究领域中的一个难点，但却具有极其重要的理论及实际意义，本文采用分步热解气相色谱技术将树皮体，镜质体和丝质体分解为分子量较小的可测定的有机化合物，在此基础上，据不同温度下热解产物的组成特征来还原显微组分的化学结构，实验结果表明，煤显微组分主要由四大类官能团组成，一是热稳定性较低的NOS杂原子官能团；二是脂族（脂链、脂环）结构；三是苯、烷基苯（甲苯、二甲苯）、萘等芳香族化合物，四是热稳定性很高的难以分解的稠环芳烃。上述四类化合物集中于显微组分的不同结构简单中，树皮体和镜质体结构单元外侧主要由热稳定性较低的杂原子化合物以及分子量较小的苯和烷基苯组成，而丝质体结构单元外侧则主要以短链脂族结构为主，三组分结构核部由热稳定性很高的难以分解的稠环芳烃组成。连结核部稠环芳烃与结构单元外侧杂原子等官能团的主要是热稳定性较高的脂链结构，煤显微组分热成烃主要按结构中各官能团键的强弱随热演化程度的加深依次脱除，生成油气，基本上属平行独立依次反应机制，亦“官能团脱除型”，此外，还包括少量的长链脂族结构裂解为短链脂肪烃的“解聚”过程。     

应用高分辨率透射电镜研究煤显微组分的结构

应用高分辨率透射电镜研究变质系列镜质体和丝质体以及热解碳的物理结构特征表明,随煤级增高,镜质体的基本结构单元(BSU)的平均长度及缩聚芳香层平均环数NC呈增加的趋势;衍射环数增多,环的弥散程度减小,最终出现弧状;表明镜质体的BSU在变质过程中长大,定向性增强,VRo,max=6.50％是阶跃点,当VRo,max>6.50％,BSU突然定向排列。获得了很难获得的低煤化烟煤(VRo,max=0.66％)的高分辨图像,它的BSU尺寸小,无序排列。对丝质体和热解碳高分辨图像的首次研究发现,前者有序性差,随煤级演化的速度较镜质体慢,后者有序性好。     

Wildfires and seasonal aridity recorded in Late Cretaceous strata from south-eastern Arizona, USA

Lithostratigraphic and organic chemostratigraphic studies of fluvial/lacustrine sediments in the Late Cretaceous Fort Crittenden Formation in south-eastern Arizona USA, reveal changes in palaeoclimate and tectonics as well as associated fluctuations in lake level. The lower Fort Crittenden is dominated by marginal wetland to deep-water lake deposits, whereas the upper Fort Crittenden is characterized by wetland to deltaic deposits. Abundance of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and reflectance of fusinite substantiate the impact of wildfires within the watershed. Organic geochemical evidence of wildfires is linked with sedimentological indicators of seasonal aridity suggesting that wildfires were common occurrences. Sedimentological evidence for seasonal aridity includes mottles and pseudoslickensides on ped structures within wetland mudstones. Distinct variations in PAH assemblages, characterized by the number of aromatic rings, indicate that there were variations in the intensities of wildfires, assuming no variations in the types of fuel. Fusinite reflectance values are consistent with combustion temperatures from 470 to 550 °C observed in modern wildfires.     

黔西南地区龙潭组玄武质火山碎屑岩中木炭碎屑的存在及地质意义

峨眉山玄武岩喷发期间,随着大量原始森林被焚烧,产生大量细小木炭碎屑和玄武质火山碎屑漂落在东部广阔浅海,沉积形成富含木炭碎屑玄武质沉凝灰岩,木炭屑具多孔蜂窝状极似浮石碎块,但薄片中不透明,光片中其反射率明显高于造岩矿物,它是炭的火焚丝质体。在黔西南广泛发育于贞丰、兴仁、睛隆、关岭等地的二叠纪龙潭组地层中。     

煤岩显微组分的活化能研究

热解反应中活化能（E）与生烃率的关系是煤（干酪根）结构组成的反映，这就如同指纹一样，在成熟度相同的条件下，不同的显微组分其动力特征不同。煤及显微组分化学结构的确定目前地球化学研究领域中的一个难点。利用岩石热解（Rock-Eval）、热解气相色谱（PY－GC）以及开放体系下热模拟方法，对树皮体、镜质体和丝质体不同生烃率所对应的活化能进行测定和计算，在此基础上对上述组分的化学结构进行探讨。结果显示，三种组分的生烃率－活化能关系图以及由此所反映的化学结构明显不同：树皮体热解生烃主要集中在低活化能区，其化学结构相对较为单一，主要由脂族结构组成，芳香结构及杂原子官能团相对较少；镜质体的生烃活化能稍高，其结构比树皮体要复杂些，以烷基苯和甲氧基苯为主；丝质体生烃主要集中在高活化能区，化学结构更为复杂些，除以烷基及甲氧基苯为主外，还含有一定数量的杂原子官能团以及短链脂肪烃。另外，上述三种组分的平均活化能明显不同，其中树皮体的最低，丝质体的最高，镜质体的介于两者中间。因此，生油门限也存在很大差别，在相同的热演经条件下，三者的生烃顺序依次为树皮体→镜质体→丝质体。     

新疆哈密侏罗纪几种成煤植物

对新疆哈密三道岭露天煤矿中林罗统西山窑组煤岩中几种成煤植物的角质层、丝炭化进行了研究，其中包括四种角质层：本内苏铁类、银杏类（Ⅰ）（可能属于Ｐｈｏｅｎｉｃｏｐｓｉｓ）、银杏类（Ⅱ）（可能属于Ｇｉｎｋｇｏ）和松柏类；一种半丝炭化的木材（属于松柏类的罗汉松木属Ｐｏｄｏｃａｒｐｏｘｙｌｏｎ）。在这几种成煤植物中，银杏类和松柏类植物较为丰富，而苏铁类则较贫乏，说明前两者是西山窑组主要的成煤植物，同时也反映出成煤时期的古气侯较为温凉。