海拉尔盆地伊敏组丝炭化学结构及成因探讨
王扶静1
李耿2
秦勇3
张艳秋4
尚福华2
李久庆3
密文天1
1.内蒙古工业大学资源与环境工程学院,内蒙古 呼和浩特 0100512.内蒙古工业大学资源与环境工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051;内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心,内蒙古 呼和浩特 010051;中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州 2211163.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏 徐州 2211164.内蒙古煤炭地质勘查(集团)二三一有限公司,内蒙古 呼伦贝尔 021000
摘要：丝炭作为 4种宏观煤岩成分之一,蕴含着丰富的古气候和古环境信息.以海拉尔盆地伊敏露天煤矿和大雁露天煤矿伊敏组 16号煤层褐煤的丝炭组分为例,借助电子显微镜、核磁共振碳谱和电子顺磁共振等测试技术,量化表征丝炭的化学结构特征,并结合微区形态学观察讨论丝炭的成因.结果表明:丝炭的分子结构与煤自身的分子结构存在极大差异,丝炭中芳碳质量分数约75%,脂肪碳质量分数低,显示其较高的芳香化程度.伊敏组褐煤中丝炭火焚成因特征显著,其形态学差异明显,细胞壁薄且多呈白色,保存了较清晰的植物年轮和细胞结构,指示快速炭化及快速埋藏过程,另外丝炭化程度受控于多重地质因素.电子顺磁共振研究表明丝炭样品自由基浓度指示炭化温度应介于300～400℃之间,丝炭主要为火焚成因,通过形貌学与核磁共振碳谱分析进一步支持了火焚成因的推断.惰质组反射率分析得出的炭化温度与文中基于自由基浓度推测的炭化温度基本一致.受氧气体积分数、燃烧时间及空间位置等因素的影响,丝炭中丝质体反射率差异显著,反映了火焚程度的非均一性,揭示了地质历史中火焚作用的复杂性.基于研究区褐煤有机质δ13C值测试结果及煤相学分析,结合聚煤期古地理特征,进一步证实了海拉尔盆地早白垩世伊敏组成煤期气候炎热且野火频发的古环境特征.
关键词：丝炭化学结构火焚成因褐煤电子顺磁共振
分类号：TD98(矿产资源的综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(42130802)内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2024QN04006)
论文发表日期：2025-05-30
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：12( 2610-2621 )
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