不同类型接触变质煤大分子结构差异性研究
束振宇1
徐祥1
魏迎春1
王安民1
王路2
刘志飞3
陈高建1
曹代勇1
1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 1000832.山西能源学院地质与测绘工程系,山西晋中 0306003.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京 100013
摘要：岩浆侵入煤层时发生接触变质作用,导致煤的显微组分、煤级、化学成分、物理化学结构、工艺性质发生改变.不同的构造-热条件下形成不同类型的接触变质产物.为从大分子结构尺度揭示不同类型接触变质煤的差异性及其控制因素,采用工业分析、元素分析、反射率测定、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等测试方法,并结合地质背景分析,开展山西大同塔山矿区天然焦系列样品和湖南鲁塘矿区煤系石墨系列样品的对比研究.结果表明:小型浅成岩体沿断裂侵入煤层后,热作用时间短,热封闭性差,属于高温低压条件,接触变质带窄,发育天然焦-热变煤序列;该系列处于碳化作用阶段,煤大分子结构以化学变化为主,芳构化作用和环聚合作用占主导地位,表现为富碳、去氢、脱氧.侧链和官能团等活性部位缺陷减少,芳香结构单元增长并导致芳层面内缺陷增加,芳香层片并未有序排列.区域性挤压构造背景下侵入的岩株、岩基等酸性、中酸性深成岩体,热量充足,热封闭性好,为高温高压条件,接触变质带宽度可超过 1 km,发育石墨-半石墨-无烟煤变质序列;煤系石墨系列的化学成分成熟度高且变化小,大分子结构以物理变化为主,主要发生拼叠作用和秩理化作用.非定向的芳香层片在力的作用下拼接叠合、旋转定向,缺陷不断减少,向三维有序的晶体结构转变.
关键词：岩浆接触变质天然焦煤系石墨大分子结构高温低压高温高压
分类号：TQ530(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(42072197)国家自然科学基金(41772156)
论文发表日期：2023-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 147-157 )
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