太原西山七里沟石炭系煤系页岩组成结构及热解特征分析

以太原西山煤田七里沟石炭系煤系页岩为研究对象,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重质谱(TG-MS)研究其矿物组成、结构特征及热解行为。结果表明:(1)东大窑段底部页岩中黏土矿物含量最高,对热解生烃的促进作用最大;(2)畔沟段、晋祠段和毛儿沟段页岩为Ⅲ型干酪根,东大窑段页岩均为Ⅱ型干酪根。畔沟段页岩中芳香类化合物含量最多,东大窑段底部页岩的生烃潜力‘A’最大,脂肪结构最为富集;(3)400℃之前,毛儿沟段页岩的热失重量最大,C_2H_6生成强度最大,受沉积环境影响,产生大量含硫气体;400～650℃,东大窑段底部页岩的热失重量最大,CH_4等烃类气体生成强度最大;650～950℃,畔沟段页岩的热失重量较大,生成大量H_2和C_6H_6;(4)样品的热解参数与其结构参数有关,随着脂肪结构占比和生烃潜力"A"的增大,400～650℃的热失重量增大;随着芳香结构占比和芳香缩聚程度指数DOC_1的增大,650～950℃的热失重量分段性增大;随着有机质成熟度‘C’的增大,最大热失重速率峰温分段性减小。