内蒙古宝日希勒煤矿褐煤有机地化特征与沉积环境分析

以海拉尔盆地宝日希勒矿区二号露天煤矿勘探期间获取的大量钻孔分析化验资料为依据,通过对大磨拐河组1~#～4~#煤层的有机地化指标及主量元素分布特征的分析,获得了各煤层沉积时的古气候、古盐度、古水深、氧化还原等指标,探讨了煤岩元素地球化学分布与沉积环境之间的关系。研究结果表明,各煤层有机组分以镜质组和惰质组为主,干酪根类型为典型的腐殖型干酪根,煤处于零变质阶段,生气潜力较差;各煤层Al_2O_3/TiO_2比值较高(54.06),判断物源来自大陆边缘的基性岩;煤岩化学风化指数为65.42,风化作用中等,根据样品SiO_2和(Al_2O_3+K_2O+Na_2O)含量相关关系模板和CaO/(MgO×Al_2O_3)、MgO/CaO平均值较低(分别为0.37、0.18)的特征,判断煤岩沉积时期处于温暖潮湿—半干旱的古气候;各煤组m、n平均值较高,分别为3.17、0.59,反映古盐度较高,整体上属半咸水环境;各煤组泥岩颜色较深,菱铁矿类矿物含量较高,认为古水深3～15m;各煤组Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、MnO_2/TiO_2比值较高,分别为0.77、0.57,据此推测具近岸湖沼沉积类型特征,但古水体较浅,更偏向于滨浅湖相沉积环境;自下而上,陆源元素Σ(Al_2O_3+TiO_2)含量逐渐降低,古水深指标MnO_2/TiO_2比值逐渐增加,表明煤岩沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深;古氧相地球化学指标V/I值较低,平均为0.63,无机硫含量较低为0.02%～0.12%,各煤层煤灰成分中酸性氧化物Σ(SiO_2+Al_2O_3)平均值高达69.2%～80.72%,煤灰成分K值较高、平均为5.07,表明1~#～4~#煤组沉积于弱还原性环境。受构造演化及古地理环境制约,中生代以来,大磨拐河组沉积期经历着以辫状河三角洲为主-湖泊相为主-河流、湖沼相为主的演化,岩性为巨厚的暗色碎屑岩夹炭质泥岩和褐煤地层,煤层多发育于古气候相对潮湿的上部含煤段。     

煤中干酪根在热演化中结构变化的红外光谱研究

为了研究煤中干酪根的不同抽提方法对热演化过程中结构变化的影响,对新疆塔里木盆地库车坳陷阳霞侏罗纪煤中的可溶有机质采用不同的抽提方法得到部分干酪根,并对其在不同热模拟温度下的结构组成变化特征进行红外光谱测定。结果表明,干酪根的结构主要由三部分组成:脂族结构、芳香结构、含氧官能团。随热演化进行,脂族结构和含氧官能团不断脱落,芳香结构不断发生缩合。通过三个系列的比较发现,不同抽提方法导致了初始状态烃类含量的不同,因而红外光谱参数的变化趋势也有所不同。三个系列随热演化程度的进行,从Ⅲ1型干酪根转变为Ⅲ2型干酪根,生油能力降低,主要为生气型干酪根。     

原油族组分在煤中留存能力的研究

研究了煤及其干酪根对不同组分油气的留烃能力.将原油分成5个组分,引入溶胀理论,对低、中、高成熟度的煤及其干酪根在不同溶解度参数的溶剂中进行了溶胀实验,获得不同成熟度的煤及其干酪根的溶胀特征,进而得到不同成熟度的煤及其干酪根对5个组分的留烃能力.R°在0.4%～1.25%范围内的煤及其干酪根,其溶胀比随着煤的成熟度增加而降低;而R°大于1.25%的干酪根,其溶胀度则随着Ⅲ型干酪根的成熟度的增加而升高.在"油窗"范围内,随着成熟度的变化,煤和Ⅲ型干酪根的溶胀比降低,表明其留烃能力在下降.对于具有中等溶解度参数的组分,其留烃能力下降约20%.     

超基性岩中铬、镍、钴、钒、钛、锰的光谱测定

1、标准的制备采用人工配制的基体,其组成为SiO_2 44.8％,Fe_2 O_313.94％,Al_2 O_3 4.53％1CaO8.79％,MgO26.49％,K_2 CO_30.6％,Na_2 CO_31.17％。按上述比例混匀后,在900-1000℃灼烧四小时,冷却后再磨匀。将待测元素分成两组:A组为镍,铬、钴;B组为钛、锰,钒,分别按2、1、0.4、0.2、0.1……％的顺序配制两套标准系列。然后将A组的最高含量与B组的最低含量,及B组最高含量与A组最低含量按1∶1的     

开放体系下有机质与有机碳、氢、氮损失动力学研究

本文对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的有机质、有机碳、氢、氮的损失进行了动力学研究,获得了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的总量、有机碳、氢以及氮质量损失动力学参数。此动力学参数可用于烃源灶的有机质总量,有机碳、氢、氮质量的恢复研究。在此基础上,结合专用Kinetics 软件,将此动力学参数应用于干酪根有机碳丰度、氢／碳和氮／碳原子比恢复系数计算。结果表明,在Ro介于0.47%～3.05%之间Ⅰ型干酪根有机碳丰度,碳、氢、氮总丰度,氢／碳和氮／碳原子比的恢复系数依次为1～1.89、1～1.96、1～2.13和1～0.56;Ⅱ型干酪根依次为0.98～1.05、1～1.06、1～1.89和1～0.66。Ⅲ型干酪根依次为1～0.82、1～0.83、1～1.59和1～0.56。因此在对高成熟—过成熟干酪根进行生烃评价时,Ⅰ、Ⅲ型干酪根残余有机碳丰度需要进行恢复,而Ⅱ型干酪根残余有机碳丰度不需要进行恢复。3种类型干酪根的H/C原子比均需要进行恢复。本文建立的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根恢复动力学可用于计算开放体系热演化过程中残留干酪根或有机碳总量,在一定程度上弥补了以往着重考虑生出烃类演化的不足之处。     

泥炭藓煤热模拟系列二阶导数红外光谱研究

泥炭藓煤热模拟系列二阶导数红外光谱研究彭文世，陈德玉（中国科学院广州地球化学研究所．广州５１０６４０）关键词泥炭藓煤，热模拟，二阶导数红外光谱许多科学家曾用红外光谱技术研究过煤和干酪根的热演化问题：详细讨论了不同变质程度的煤和沥青的红外光谱［１］；利...     

西藏昌都早石炭世10~#煤的煤质、煤岩和地球化学特征

运用光学显微镜及显微光度计、X射线荧光光谱、冷原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对西藏自治区昌都市马查拉煤矿早石炭世10#煤层进行了研究。结果显示,昌都早石炭世10#煤挥发份低(V_(daf)=8.64%),碳含量高(C_(daf)=90.2%),镜质组反射率高(R_(ran)=2.17%),灰分低(A_d=4.79%),硫分低(S_(t,d)=0.74%),发热量高(Q_(gr,d)=33.26 MJ/kg),镜质组含量高(镜质组总和为69.2%),镜质组分具有强烈的各向异性,常量元素氧化物含量中SiO_2和Al_2O_3占绝对优势(90.85%),微量元素除Pb富集、Be轻微富集外都接近或低于世界煤的平均值,潜在有害元素(As、Hg、F、Be、U等)含量低,是优质贫煤或无烟煤。     

熔片-X射线荧光光谱法测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量

通过实验数据确定了熔片-X射线荧光光谱法是测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量的有效方法。将样品和混合熔剂充分细磨混匀后高温熔融处理,制成玻璃片,用理论系数和经验系数对基体效应和背景干扰进行校正,结果经烧失量处理后,做线性回归。此方法提高了样品的均一性,消除了粒度效应和矿物效应,方法中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、CaO、TiO_2的相对标准偏差分别为0.14%、0.10%、0.22%、1.12%、0.08%;能力验证(国际对比)中各组分|Z|值均小于要求值2.0,具有快速方便,准确度高,精密度好,测量线性宽的特点。     

熔片-X射线荧光光谱法测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量

通过实验数据确定了熔片-X射线荧光光谱法是测定铝土矿中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、CaO含量的有效方法。将样品和混合熔剂充分细磨混匀后高温熔融处理,制成玻璃片,用理论系数和经验系数对基体效应和背景干扰进行校正,结果经烧失量处理后,做线性回归。此方法提高了样品的均一性,消除了粒度效应和矿物效应,方法中Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、CaO、TiO_2的相对标准偏差分别为0.14%、0.10%、0.22%、1.12%、0.08%;能力验证(国际对比)中各组分|Z|值均小于要求值2.0,具有快速方便,准确度高,精密度好,测量线性宽的特点。     

干酪根中类脂肪链含量的测定及石油地质意义

选取了红外光谱中2750～3000cm-1C-H振动峰面积作为反映干酪根中脂肪链含量的特征参数,并以完全饱和脂肪链的微晶石蜡为基准,建立了对干酪根中脂肪链含量进行测定的实验方法,同时讨论了实验条件、无机矿物、干酪根样品加入量等因素的影响。并通过对东营地区不同类型干酪根的低熟烃源岩样品进行的高压热模拟实验,研究了干酪根中脂肪链的百分含量与成熟度、沥青转化率及干酪根原素组成之间的关系。结果表明干酪根中脂肪链含量不仅与干酪根的类型有关,而且随成熟作用增加明显降低,其与热模拟生油量的关系和烃源岩的产烃率曲线相似,在脂肪链含量由15%降至5%时出现一个生油高峰。所以,脂肪链百分含量这一参数有可能成为烃源岩的判别及评价的一个新的重要指标。     

福建马坑铁矿中角闪石的谱学特征及成因意义

文章研究了马坑铁矿中角闪石的红外光谱、穆斯堡尔谱及热谱特征,特别是阐述了角闪石的(OH)伸缩振动红外光谱的A、B、C、D振动带随Fe~(2+)和Mg含量变化而产生的规律性变化。探索了谱学参数与Fe_2O_3、Al_2O_3、FeO、MgO、MnO的关系。应用(OH)红外光谱的四个振动带的相对强度和穆斯堡尔谱参数计算了Fe~(2+)和Mg在M_1、M_2、M_3晶位中的分配及占位顺序,进而讨论了角闪石的成因。     

南川大佛岩铝土矿区钛、硫含量与铝土矿成矿的关系

通过南川大佛岩铝土矿矿床特征的分析及对铝土矿体中Al_2O_3与Ti、S含量关系的研究发现,铝土矿体中TiO_2与Al_2O_3含量成正相关关系。在含矿岩系中若无连续成片的TiO_2含量大于2. 0%的地段,说明原生沉积阶段红土化程度低,初始铝土矿形成条件差,难以形成铝土矿工业矿体,TiO_2含量可作为初始铝土矿含矿岩系质量(红土化程度)优劣的指示元素。铝土矿中硫含量的高低,受后期改造影响明显,可以将S作为铝土矿区后生改造程度强弱的指示元素。     

澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱学特征

采用红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱等无损分析技术,并结合激光诱导击穿光谱和电子探针对澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱特征、成分特征和颜色成因进行了研究。红外光谱分析显示孟席斯祖母绿具有[Si_6O_(18)]基团振动特征,其结构孔道中的Ⅱ型水吸收强于Ⅰ型水;拉曼光谱特征峰主要在323 cm、397 cm~(-1)、685 cm~(-1)和1067 cm~(-1),并可检测到142 cm~(-1)和190 cm~(-1)等弱散射峰;紫外-可见-近红外吸收光谱主要由Cr~(3+)、V~(3+)、Fe~(2+)和Fe~(3+)的吸收组成,其中424 nm和611 nm的吸收由Cr~(3+)和V~(3+)联合作用导致,644 nm、661 nm和682 nm的吸收由Cr~(3+)产生。结合Cr_2O_3含量显著高于V_2O_3的化学成分特征,表明孟席斯祖母绿主要由Cr致色。同时将孟席斯祖母绿与云南祖母绿进行对比分析,为孟席斯祖母绿的宝石学鉴定和质量评价提供依据。     

山西西铭煤矿煤中稀土元素地球化学特征及指示意义

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及X射线荧光光谱(XRF)等方法,分析山西西铭煤矿2号、3号、8号和9号煤中稀土元素的含量特征和赋存状态,并根据稀土元素Ce、Eu、Gd、Y和常量元素Al2O3/TiO2的异常揭示其成煤环境及物质来源.研究结果显示:(1)西铭煤矿煤中稀土元素含量与世界煤值和美国煤值基本相等,但低...     

煤和干酪根纳米结构的研究进展

对煤和干酪根结构的认识得益于技术和方法的不断创新。基于各种方法,先后建立了多个煤和干酪根的结构模型,但至今没有得到普遍认可。原子力显微镜(AFM)可以实时、实空间、原位成像,可以观察单个原子层的局部表面结构,直接观察表面缺陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置以及表面扩散等动态过程。在对图像的分析中,AFM超越了传统仪器单纯平面成像的功能,可提供样品表面动态三维图像和用于分析的定量化信息。通过纳米技术,实现了原子级的分辨率的观察,揭示了煤和干酪根聚集态分子和纳米级孔隙的形态、大小、结构及相互间的空间排列特征,显示出在煤和干酪根结构研究中的巨大潜力。纳米技术为煤和干酪根结构的基础研究工作拓展了新的途径,也为非常规油气的勘探开发和煤炭的二次转化研究提供了科学依据。     

偏岭石及煅烧高岭石的红外光谱研究

通过对偏岭石和相应煅烧高岭石的红外光谱测定,发现偏岭石同煅烧高岭石在结构上有很大的差异。在偏岭石中不存在非晶态SiO_2相,其中Si—O_4四面体同Al—O_6八面体是相互聚合的:煅烧高岭石(600～995℃)中则不同,其中Si大部分是以独立的非晶态SiO_2相存在,而同其中的Al_2O_3相分离。偏岭石同煅烧高岭石的关系是:对偏岭石进行一定温度的煅烧,它可以转变成像煅烧高岭石一样的结构状态。     

陆表海盆地不同海侵背景下黏土岩特征及其应用价值——以枣庄陶枣煤田为例

采用煤地质学、煤地球化学及沉积学方法,对枣庄陶枣煤田早二叠纪13、14和17煤层及底板黏土岩进行采样测试发现:不同煤层底板的黏土岩质量存在着差异,13、14煤为海退形成煤层,其黏土岩高岭石、伊利石含量相对较低,石英含量较高,形态多呈尖棱状。17煤是海侵形成,其黏土岩高岭石、伊利石含量相较高,石英含量较低,形态多为次圆状,化学风化指数(CIA)在84.26%~92.18%,平均为88.22%,受到的化学风化作用较弱,黏土质量更好;化学分析结果表明:研究区黏土岩SiO_2含量为40.61%~63.91%,Al_2O_3含量为21.52%~42.92%,碱金属及其他氧化物含量较低,且Fe_2O_3含量为0.48%~2.98%,TiO_2含量为0.31%~1.32%,在耐火材料工业达到一级品位,有利于深加工应用。该研究结果为煤系共伴生矿产开采提供了一定的依据。     

徐家围子断陷深层天然气的形成

通过对松辽盆地徐家围子断陷深层天然气的地质和地球化学分析 ,揭示了天然气的成因特征和形成过程。该区天然气的分子组成和同位素组成均显示出较大的变化 ,甲烷是天然气中的主要组分 ,质量分数在 57.4 % - 98.2 %之间 ,平均为 90 .1%。主要非烃气体是CO2 和N2 ,平均质量分数分别为 4 .9%和 3.2 % ,且CO2 质量分数变化范围较大。气体同位素分析结果表明 ,甲烷同位素显示煤型气特征 ,而乙烷和丙烷的同位素显示油型气的特征 ,表明徐家围子深部除煤和Ⅲ型干酪根作为主要气源外 ,仍有一定含量趋于生油的Ⅱ型干酪根作为次要气源 ,实测和计算结果证实天然气主要是有机质在高成熟阶段形成的产物。运移过程中和成藏后的次生变化使天然气的组成和同位素面目变得非常复杂 ,尤其是由盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用使同位素出现倒转。徐家围子断陷深层煤型气的发现为该区油气勘探展示出了更广阔的前景。     

砷、磷、硅的低层析分离及微量砷钇矿的系统分析

砷钇矿是一种罕见的稀土砷酸盐矿物。与氟碳钙钇矿,磷钇矿、钍石、铌铁矿等共生。其分子式为Y(AsO_4)。在系统分析中主要测定TR_2O_3,As_2O_3,SiO_2,P_2O_8,Fe_2O_3,CaO,MgO,Al_2O_3,V_2O_5,ThO_2,U_3O_8,MnO等成份。砷钇矿的研究对成矿条件,稀土和砷的地球化学研究都是很有意义的。     

渝东北城口地区Y1井页岩有机地球化学特征及勘探前景

基于钻井资料,以总有机碳(TOC)、干酪根显微组分、等效镜质体反射率(Ro)及碳同位素等测试数据系统分析了渝东北城口地区Y1井五峰组—龙马溪组页岩的有机地球化学特征,利用页岩流体包裹体的显微特征、均一温度及激光拉曼数据深入分析了Y1井页岩气成藏特征。结果表明:Y1井上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组炭质页岩发育,TOC含量2%的富含有机质页岩厚度达83 m,干酪根类型以Ⅰ型干酪根为主,处于湿气生烃阶段。页岩裂缝脉体中大量烃包裹体和富含甲烷气体的含烃盐水包裹体证实城口地区五峰组—龙马溪组页岩发生了充足页岩气供给,具有高均一温度、高盐度的伴生盐水包裹体表明城口地区页岩气成藏时期的保存条件良好。这些Y1井页岩有机地球化学特征研究成果揭示了城口地区下古生界具备良好的页岩气勘探前景。