霍西煤田灵石矿区石炭—二叠纪主采煤层煤岩学及地球化学特征

发布时间：2017-04-01 09:01

  本文关键词：霍西煤田灵石矿区石炭—二叠纪主采煤层煤岩学及地球化学特征，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：霍西煤田灵石矿区含煤岩系主要为石炭-二叠系太原组与山西组,矿区内可采煤层埋藏浅、煤质优良,是山西省主要的炼焦煤产地。前人曾对霍西煤田石炭-二叠系的沉积、构造特征进行过深入研究,但对其煤岩学、煤地球化学特征研究甚少。本文以煤田地质学、煤岩学、煤化学和煤地球化学等专业理论知识为基础,采用宏观与显微煤岩学观测、X射线衍射、电感耦合等离子质谱等方法,通过煤岩组分分析,结合工业分析参数和相关测试结果,探讨煤中常量元素和微量元素地球化学特征,揭示煤中常量和微量元素的赋存状态,进而为了解含煤岩系伴生元素富集特征、矿区内煤炭高效开发利用提供科学理论依据。得出以下认识：1、灵石矿区1号煤为高粘结性煤,低水份、低中灰分、中挥发分、特低-低硫分煤焦煤；9、10号煤均为中粘结性煤,其中9号煤为低水分、特低灰-低灰、中挥发分、高硫分焦煤；10号煤为低水分、低灰-中灰、中挥发分、高硫分焦煤。2、灵石矿区1号煤宏观煤岩类型为光亮型煤,9号和10号煤的宏观煤岩类型均为半亮型煤。1号、9号和10号煤的有机显微煤岩组分均以镜质组为主,惰质体次之,壳质体较少；无机显微组分主要为粘土矿物和黄铁矿。1号煤的原始成煤沼泽环境为滞留潮湿—覆水森林沼泽相,9号煤为滞留强覆水森林沼泽相和流动潮坪—泻湖沼泽相,10号煤为流动潮坪—泻湖沼泽相和滞留潮坪—泻湖沼泽相。3、灵石矿区1、9、10号煤中SiO2和Al2O3的赋存状态多为硅铝酸盐矿物结合态；1号煤中CaO和P2O5的赋存状态应该与碳酸盐矿物或磷酸盐矿物有关；9、10号煤Fe元素多以黄铁矿形式赋存,是频繁海进海退成煤环境的产物。4、灵石矿区1号煤中Sb、Li元素,9号煤中Mo、Bi元素,10号煤中的Mo、As、Bi、Sb、W、U、Li元素富集系数均大于6,为煤中富集元素；1号煤中Sb元素主要赋存状态与黄铁矿、硫化物等有关；Li元素主要赋存于粘土矿物中,如高岭土等。9号煤中Mo元素的赋存形式与黄铁矿有关；Bi元素赋存形式与硅酸盐矿物、硫化物等有关；10号煤中Mo、Sb、As和Bi元素可能赋存于黄铁矿中；Li和U元素赋存于硅铝酸盐矿物中；W元素的赋存状态则可能与碳酸盐矿物有关。
【关键词】：霍西煤田 灵石矿区 石炭二叠系 煤岩学 煤地球化学
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.11
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.2.1 研究区煤岩学和煤地球化学研究现状10
• 1.2.2 煤岩学和煤地球化学研究现状10-11
• 1.3 研究内容与研究方案11-13
• 1.3.1 研究内容11-12
• 1.3.2 技术路线12
• 1.3.3 科学问题12-13
• 1.4 主要工作量13-15
• 第二章 区域地质概况15-21
• 2.1 矿区地理15
• 2.2 矿区地层15-18
• 2.3 区域构造18-21
• 第三章 煤岩学特征21-41
• 3.1 煤质特征21-23
• 3.1.1 煤化学特征21-22
• 3.1.2 煤的工艺性能22-23
• 3.2 宏观煤岩特征及其沉积环境23-26
• 3.2.1 宏观煤岩特征23-25
• 3.2.2 沉积环境特征25-26
• 3.3 显微煤岩特征26-33
• 3.3.1 研究方法27
• 3.3.2 煤岩显微组分特征27-29
• 3.3.3 煤岩显微组分分析29-33
• 3.4 煤相分析33-38
• 3.4.1 结构保存指数-凝胶化指数34-36
• 3.4.2 地下水影响指数-植物类型指数36
• 3.4.3 TDF相图36-37
• 3.4.4 镜惰比(V/I)和骨基比(F/M)37-38
• 3.5 煤相类型38-41
• 第四章 煤中常量元素地球化学特征41-51
• 4.1 常量元素分布特征41-45
• 4.2 常量元素赋存状态45-48
• 4.2.1 山西组煤中常量元素赋存状态45-47
• 4.2.2 太原组煤中常量元素赋存状态47-48
• 4.3 煤中常量及微量元素与煤相的关系48-51
• 第五章 煤中微量元素地球化学特征51-65
• 5.1 微量元素测试方法51
• 5.2 微量元素分布特征51-55
• 5.2.1 山西组煤中微量元素分布特征51-55
• 5.2.2 太原组煤中微量元素分布特征55
• 5.3 微量元素赋存状态55-65
• 5.3.1 山西组煤中微量元素赋存特征56-58
• 5.3.2 太原组9号煤中微量元素赋存特征58-60
• 5.3.3 太原组10号煤中微量元素赋存特征60-65
• 第六章 结论65-69
• 6.1 煤岩特征65-66
• 6.2 煤质特征66
• 6.3 常量元素地球化学特征66
• 6.4 微量元素地球化学特征66-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 攻读学位期间发表的学术论文75

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