石墨化煤结构差异演化及其机理——以福建永安盆地中二叠统煤为例

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:fz1122
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
石墨化煤是碳富集程度最高的地质原材料之一,在碳材料制备中优势明显。我国闽西南地区活跃的构造运动和频繁的岩浆活动,造成中二叠统童子岩组有机质处于极高演化阶段,成为研究煤向石墨转化过程及机制的天然实验室。以永安盆地童子岩组石墨化煤为对象,精细分析石墨化煤的岩石学特征和化学结构向石墨转化的过程,探讨了石墨化煤差异演化和形成机制,取得如下创新性认识:1)发现了石墨化煤中的石墨微晶并划分了其类型。石墨化煤除光性显著增强的原有显微组分外,还发育一系列产状特殊、形貌各异、光学各向异性极强的石墨微晶,光学显微镜观察呈二级黄和二级蓝干涉色,扫描电镜揭示鳞片层状结构,电子探针分析几乎为纯碳元素,石墨微晶具有胞腔充填状和微裂缝充填两种产状,呈现片状、纤维状和镶嵌状等形貌,可见气孔以及气泡膜状结构。2)揭示了石墨化煤中显微组分共存特点和差异演化路径。发现石墨微晶二轴负晶光性极强,是超前演化的产物;变壳质组和变镜质组呈二轴负晶光性,演化轨迹类似;变惰质组具有二轴正晶光性,始终显示“惰性”特征。发现石墨微晶各光学各向异性参数均落入变壳质组范畴,指示自身最大反射率大于10.0%的变壳质组分均已转化为石墨,而同样品中变镜质组和变惰质组依然停留在煤化作用阶段。3)量化揭示了煤向石墨结构演化的阶段性和阶跃式过程。发现石墨化煤微晶结构尺寸、芳香条纹形态、结构缺陷程度等参数在阶跃点处的显现程度不同。超无烟煤和半石墨阶段之间阶跃的原因,在于大分子结构单元d002进入石墨化碳范围和芳香条纹排列有序性显著增强;半石墨阶段和石墨阶段之间发生阶跃的实质,在于d002减小到接近石墨范围,微晶尺寸显著增大,芳香条纹短程有序被长程有序取代。4)阐释了高温相对低压条件下石墨化煤演化的地质-地球化学机理。石墨化煤形成最高温度不超过450℃,包裹体捕获压力低于152MPa,燕山中期强烈岩浆热作用是石墨化煤形成的热动力学因素,印支期形成并在燕山期活化-强化的缓倾角断裂和滑脱构造为石墨化煤演化提供了机械动力,石墨化煤是构造-岩浆热耦合作用的产物。演化的实质,在于剪切应力作用下BSUs之间相对旋转并重新排列,拼叠作用是石墨化煤演化的关键地球化学机理。该论文包括图件88幅,表格33个,参考文献199篇。
其他文献
多煤层地区煤层多且薄的赋存特征及其空间的离散性,决定了合层排采是该类地区煤层气资源经济开发最有效的途径。而物性差异较大的合采储层层间非均质性及其匹配问题,致使合采过程中层间干扰问题显著,许多煤层气合采井产能不佳。基于此,本论文以滇东老厂雨汪区块煤储层和煤层气合采井为研究对象,基于实际勘探、测井、排采等资料及实验数据,分析了研究区多煤层煤层气合采地质条件,探讨了合采与单采相态特征差异;结合数值模拟及
学位
<正>在新课标视角下,教师可以从提升学生的自主阅读能力、拓展学生的阅读思维、丰富学生的阅读形式等方面构建阅读教学模式,以全面提升高年级学生的阅读效果。在自主阅读能力的培养方面,教师要有意识地提升学生的归纳梳理和自主表达意识。在阅读思维的拓展方面,教师要培养学生的想象、鉴赏和拓展探究思维。
期刊
智能化开采是全球煤炭行业实现高效和安全开采的有效方法,采煤机精准定位是实现智能化亟需解决的关键技术之一。惯性导航系统广泛应用于井下采煤机的导航定位,但随着时间的推移,惯性元件不可避免的存在漂移,并导致定位误差不断的累积增大,尤其是采煤机即将运行到采煤工作面端头时,由于漂移引起的定位误差更大。采煤机经过多个周期的循环截割后,惯性导航的定位精度难以满足井下定位的要求,使得定位失效,需要停机进行人工校准
学位
<正>2021年至2022年,我国各大城市纷纷出台了系列科技成果转化相关政策。总体分析,这些政策从供给端、服务端、需求端发力,构建促进科技成果转移转化生态体系。在供给端,以市场需求为导向开展创新,保证创新源头供给;明晰科技成果权益分配原则,调动科研人员转化积极性。在服务端,完善技术转移服务体系,提高科技成果转化效率。在需求端,提升企业成果转化的主体地位,全方位承接成果转化的能力。
期刊
<正>2021年,中央发布了一系列与科技创新有关的法律法规和政策文件,科技成果转移转化是其中一项重要内容,本文从以下几个方面进行梳理和解读。一、修订科技进步法,进一步完善科技成果转移转化制度规范2021年12月24日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十二次会议对《中华人民共和国科学技术进步法》进行了第二次修订。新修订的科技进步法将科技成果转化摆在突出位置。无论篇幅还是内容都有较大的扩展,从科
期刊
露天开采粉尘污染呈现“点多、面广、污染浓度高”等特点,露天矿山粉尘污染已经成为突出的社会问题,国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中明确强调:加强露天矿山扬尘综合整治。露天开采作业环节起尘多为机械式起尘,粉尘多为集中在作业环节的机械设备附近大粒径一次尘源。露天矿山为开放空间,裸露面积大,根据作业分布面积的分析,露天矿山采场内绝大部分区域并不是主要作业空间,不受机械扰动或受机械扰动的频率、程度很小,
学位
随着煤矿需求的增加,煤矿的开采规模和煤层开采深度逐年增加,然而随着开采深度增加,地下岩层的地质结构也更加复杂,不稳定因素及不安全因素也相对增加,例如井道壁开裂甚至脱落等,都会增加刚性导轨的故障率,导致刚性导轨在使用上比柔性导轨更加依赖井壁岩层的稳定。因此,最近几年,我国增加了深井下柔性导向提升系统井道的建设工程。然而,由于钢丝绳自身结构限制,导向钢丝绳所适用的最大井道深度也受到了一定限制,且随着井
学位
岩石的损伤破裂是引发煤与瓦斯突出、冲击矿压和矿井突水等煤矿动力灾害的根本原因,也是岩石工程领域的基础和共性科学问题之一。准确有效地对岩石的损伤破裂过程进行监测,可为煤矿动力灾害预警提供可靠的前兆信息,是实现采掘面围岩破裂和渗(突)水监测预警的重要基础。岩石加载破裂过程中会伴随着红外辐射的变化。然而,目前的研究多是围绕加载岩石表面的红外辐射变化特征开展的,而没有很好地将岩石表面的红外辐射信息与其内部
学位
煤炭是我国主要能源,对于我国能源安全和国民经济发展起到重要作用。然而煤炭若不能得到合理的加工,将会产生一系列环境和能源浪费问题。选煤作为洁净煤的源头技术,也是符合我国国情,促进煤炭资源清洁利用的关键技术。由于我国煤炭资源主要分布在西北部干旱缺水地区,且煤炭产业布局也在逐步向西北地区转移,因此亟需开展煤炭高效干法分选技术的相关研究工作,这也使得一系列干法选煤技术,包括流态化干法分选得以快速发展。目前
学位
针对电动汽车(electric vehicle, EV)用户单体功率小、电池容量异质性、出行行为差异大等问题,提出面向控制、考虑用户出行链的EV集群充电负荷建模方法,能够让EV集群更好地参与电网调度运行。首先,对EV用户行为的马尔科夫特性进行了分析,在划分EV多状态荷电状态区间的基础上,推导了其充电与出行状态区间内的一步转移概率,建立了基于马尔科夫链理论考虑出行特征的EV集群充电负荷模型;然后,设
期刊