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构造附加动力对煤变质过程的影响

地质科学 2012年第2期47卷 517-529页

作者：敖卫华黄文辉唐修义陈萍中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 安徽理工大学安徽淮南232001

本文从固体力学、构造物理化学的角度分析了煤岩所受应力的来源、性质以及应力在煤变质过程中的影响方式。作者在前人研究基础上,阐述了构造动力影响过程中煤岩能量的转换形式,分析了应力在烟煤分子团聚过程中的影响。研究认为,煤岩所... 详细信息

本文从固体力学、构造物理化学的角度分析了煤岩所受应力的来源、性质以及应力在煤变质过程中的影响方式。作者在前人研究基础上,阐述了构造动力影响过程中煤岩能量的转换形式,分析了应力在烟煤分子团聚过程中的影响。研究认为,煤岩所受的各种应力(压应力、拉应力、剪应力)为地层压力与构造动力所造成的附加内力。这种附加内力可以分解为构造附加静水压力与偏应力两部分。构造附加静水压力主要影响煤岩的物理性质,如孔隙度、颗粒性质与瓦斯吸附特征,并对煤的化学煤化过程有缓慢促进作用。偏应力主要使煤岩发生变形和位移。煤化过程中,由构造运动所产生的动能转化为各种形式的热能、表面能、弹性变形能以及声、光、电、磁等形态能量。

关键词：构造附加动力煤变质动力变质

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大城勘查区煤层的煤级特征及煤变质成因分析

煤炭技术 2017年第3期36卷 128-130页

作者：焦玉坤张路锁李振生河北省煤田地质局物测地质队河北邢台054000 河北省煤田地质局石家庄050085

研究单一煤层和煤系地层煤级参数随埋深的演化,显示单一煤层煤级参数与煤层埋深相关性很低,离散度较高;同一勘查线上,靠近东部边界钻孔单位深度内煤层挥发分产率下降的速率大,变质程度高;不同勘查线数据对比显示,北部变质程度更高。结... 详细信息

研究单一煤层和煤系地层煤级参数随埋深的演化,显示单一煤层煤级参数与煤层埋深相关性很低,离散度较高;同一勘查线上,靠近东部边界钻孔单位深度内煤层挥发分产率下降的速率大,变质程度高;不同勘查线数据对比显示,北部变质程度更高。结合区域重力场和航磁异常平面等值线图,发现煤层在受深成变质作用仅达到气煤阶段的基础上,又叠加了沿着断裂面上传到上部地层的隐伏岩体热量,地温梯度发生改变,使煤层变质程度增高。

关键词：煤级特征煤变质成因分析

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温度–时间–煤变质程度的定量计算

地球科学前沿（汉斯） 2021年第7期11卷 937-946页

作者：张学梅李东马青华郝静远西安思源学院能源及化工大数据应用教学研究中心陕西西安西安交通大学化工学院陕西西安

吴冲龙的煤变质热动力学方程是一个包含煤层绝对年龄、变质温度和镜质体反射率的数学方程。如果确定煤层绝对年龄和其镜质体反射率,能够计算其理论最低变质温度;如果确定煤层绝对年龄和变质温度,能够计算其理论最大镜质体反射率。定义... 详细信息

吴冲龙的煤变质热动力学方程是一个包含煤层绝对年龄、变质温度和镜质体反射率的数学方程。如果确定煤层绝对年龄和其镜质体反射率,能够计算其理论最低变质温度;如果确定煤层绝对年龄和变质温度,能够计算其理论最大镜质体反射率。定义时温比值来比较延长时间或提高温度对提高煤变质程度的影响以及温度影响显著性。结果表明:在同一个成煤期内,随着镜质体反射率的增加,温度影响显著性下降;在相同的镜质体反射率,随着成煤期的年龄,温度影响显著性也下降。在白垩纪高煤级煤III的R0 = 6.1%时,普通数学方法计算出增加1℃温度的影响相当于延长五百九十万年时间的影响。而高等数学方法计算结果是增加1℃温度的影响相当于延长三百六十七万年时间的影响。

关键词：煤变质热动力学最低变质温度最大镜质体反射率时温比

淮南煤田煤质随埋深演化特征及煤变质作用研究

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煤炭科学技术 2014年第S1期42卷 270-273页

作者：刘贝黄文辉敖卫华陈燕萍滕娟中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室北京100083

煤变质程度随埋深的增加而增大,同时煤质发生变化。利用线性回归方法分析了淮南煤田顾桥、潘一和望峰岗井田13-1煤层煤质(挥发分、碳含量、氢含量和发热量)随埋深和不同煤层煤质沿地层层序的变化。结果表明:煤挥发分产率和氢含量随埋深... 详细信息

煤变质程度随埋深的增加而增大,同时煤质发生变化。利用线性回归方法分析了淮南煤田顾桥、潘一和望峰岗井田13-1煤层煤质(挥发分、碳含量、氢含量和发热量)随埋深和不同煤层煤质沿地层层序的变化。结果表明:煤挥发分产率和氢含量随埋深的增加而减小,碳含量和发热量随埋深的增加而增大,除氢含量外各参数沿地层层序的变化比沿单一煤层的变化大。现埋深对望峰岗井田煤变质作用影响较大,为56.25%,对顾桥和潘一井田影响分别为43.10%和30.41%。根据挥发分产率随埋深的变化关系,推测顾桥、潘一和望峰岗井田分别在埋深1 474、1 160和911 m处出现1/3焦煤。

关键词：淮南煤田煤质煤变质煤类

沁水盆地煤变质序列及其对深部过程演化的响应

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沁水盆地煤变质序列及其对深部过程演化的响应

作者：蒲伟太原理工大学

学位级别：硕士

聚煤盆地煤化作用对深部过程耦合和响应事件-时间序列的厘定是研究盆地有机烃源岩生烃、聚气、成油的有效途径之一，同时也是分析盆地动力学背景的关键所在。本文在广泛收集前人关于华北克拉通中部形成、演化与盆地煤变质等资料的基础... 详细信息

聚煤盆地煤化作用对深部过程耦合和响应事件-时间序列的厘定是研究盆地有机烃源岩生烃、聚气、成油的有效途径之一，同时也是分析盆地动力学背景的关键所在。本文在广泛收集前人关于华北克拉通中部形成、演化与盆地煤变质等资料的基础上，结合野外地质调查，以沁水盆地为研究对象，建立了盆地煤化作用及其深部过程演化的事件-时间序列，并将煤化作用放入地球深部不同圈层相互作用的框架内，对沁水盆地煤变质序列与深部过程演化的耦合关系和响应机制进行了研究，主要结论如下 1、沁水盆地煤化作用具时空不均一性。沁水盆地晚古生代煤至三叠纪末期，受沉积作用控制在深成变质作用下达气肥煤变质阶段，煤镜质组反射率R0等值线的平面展布继承中下三叠统沉积地层的分布特征;至中侏罗世末期，盆地南北两端近东西向的R0等值线平面分布基本成形，其时代下限为早侏罗世，盆地中部R0等值线展布方向较三叠纪末期出现异常;至早白垩世末期，盆地中部近南北向的R0等值线分布成形，其时代下限为晚侏罗世，盆地煤化作用于早白垩世末期结束，最终形成现今的煤变质格局。 2、沁水盆地不同部位软流圈体系不同。扬子板块和华北板块碰撞后，于三叠纪末期自鄂尔多斯块体南部沿NNE向向山西地块北部形成一个软流圈上涌通道，并在北纬38°一线与石炭纪-二叠纪西伯利亚板块和华北板块碰撞后形成的深部流上涌带汇聚;侏罗纪-白垩纪，受太平洋板块俯沖碰撞的影响，软流圈甚至地幔流分别沿阳泉、平顺一带自东向西与三叠纪末期形成的软流圈通道相连通，深部活动达到峰值;新生代，印度-欧亚板块碰撞的远程效应使得沁水盆地北部构造体制发生转变，深部活化爆发系列火山活动。 3、沁水盆地煤化作用与深部过程存在时空耦合和响应关系。将沁水盆地煤变质序列放入深部过程演化序列中发现：三叠纪，沁水盆地深部处于正常活动期;自三叠纪末期开始，深部活动受板块俯沖碰撞影响，在中侏罗世末期以前软流圈分别于沁水盆地南北两端和中部部分地区上涌，同时来自华北东部自东向西移动的深部流于盆地南北两端土涌叠加。受深部活动控制，沁水盆地南北两端晚古生代煤变质格局于中侏罗世末期已基本成形，同时中部煤变质格局出现异常;晚侏罗世-早白垩世，沁水盆地中部在再次活化的深部过程控制下煤变质格局成形，而盆地南北两端深部活动一直持续至早白垩世末期，最终沁水盆地于早白垩世末期深部活动减弱，现今煤变质格局定型。 4、沁水盆地存在时空不均一的岩石圈改造/减薄。受扬子板块、太平洋板块和印度-欧亚板块的影响，沁水盆地深部软流圈整体上涌，可能在热/化学侵蚀作用下导致岩石圈减薄;岩石圈减薄的时代下限可能为三叠纪末期，于晚侏罗-早白垩世达到峰值，最早结束于晚白垩世。

关键词：沁水盆地煤变质深部过程事件-时间序列华北克拉通

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鲁西南地区构造演化与煤变质规律

中国煤炭地质 2018年第7期30卷 22-24,71页

作者：雷小乔周日平中国煤炭地质总局北京100038 中煤地北京大地高科地质勘查有限公司北京100049

从鲁西南基底组成为出发点,依循华北板块构造演化历史的时间脉络,分析了研究区煤变质规律的形成是基底构造与成煤后构造运动双重作用的结果,基底构造决定煤变质的赋存格局,中新生带构造演化是基底构造框架控制下煤形成及深成变质、区域... 详细信息

从鲁西南基底组成为出发点,依循华北板块构造演化历史的时间脉络,分析了研究区煤变质规律的形成是基底构造与成煤后构造运动双重作用的结果,基底构造决定煤变质的赋存格局,中新生带构造演化是基底构造框架控制下煤形成及深成变质、区域岩浆接触变质、动力变质等多因素共同作用的累积。鲁西南煤变质呈现了从鲁西古陆核向南、西边界断裂不断增高的趋势,即从气煤—气肥煤—肥煤—焦煤的变质规律。

关键词：鲁西南鲁西古隆起聊-兰断裂克拉通破坏煤变质

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变质煤化与提质煤化热动力学雏议

地球科学前沿（汉斯） 2021年第5期11卷 561-569页

作者：张学梅李东马青华郝静远西安思源学院能源及化工大数据应用教学研究中心陕西西安西安交通大学化工学院陕西西安

东胜长焰煤在实验室低温干馏炉经过恒速升温提质和恒温提质制备17个提质煤样。所有提质煤样按国标进行镜质体反射率的煤岩分析。定义以镜质体反射率表征的提质转化率。通过恒速升温提质和恒温提质的动力学方程分别计算各自方法的指前因... 详细信息

东胜长焰煤在实验室低温干馏炉经过恒速升温提质和恒温提质制备17个提质煤样。所有提质煤样按国标进行镜质体反射率的煤岩分析。定义以镜质体反射率表征的提质转化率。通过恒速升温提质和恒温提质的动力学方程分别计算各自方法的指前因子和活化能。这为解决提质煤化的T-t-R0热动力学关系提出新的分析思路和方法。提质煤化T-t-R0热动力学的成功应用取决于变质煤化与提质煤化的相互借鉴和相互校验。

关键词：煤变质煤提质热动力学镜质体反射率 T-t-R0关系

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鲁西南地区煤类分布及煤变质作用类型分析

中国煤炭地质 2015年第10期27卷 6-9页

作者：于得明刘海燕王东东冯婷婷赵鲁阳山东省高校沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

鲁西南地区煤炭资源丰富,煤质较好,煤变质作用主要属于区域变质,部分地区接触变质作用明显。通过对煤田煤质特征的研究,探讨了不同时期主导煤变质作用的类型及其对煤变质程度的影响。结果表明,三叠纪以前研究区在构造作用下沉降,煤变质... 详细信息

鲁西南地区煤炭资源丰富,煤质较好,煤变质作用主要属于区域变质,部分地区接触变质作用明显。通过对煤田煤质特征的研究,探讨了不同时期主导煤变质作用的类型及其对煤变质程度的影响。结果表明,三叠纪以前研究区在构造作用下沉降,煤变质主要受深成变质作用影响且各地差别不大,至三叠纪末期煤的变质程度已经接近长焰煤;三叠纪以后南北煤田R值出现显著差异,中北部各煤田煤变质仍然由深成作用主导,而南部济宁、巨野、滕南等煤田在侵入体的作用下,区域岩浆热变质作用开始主导煤变质,接触变质作用发生在巨野、滕南等有岩浆侵入或接近煤层的局部地区;在东部煤田含有大量无烟煤和天然焦,肥煤所占比例明显比中西部大,这是由于郯庐断裂剧烈的水平地层错动,煤系受到动力变质作用影响。

关键词：鲁西南煤变质煤类分布

峰峰矿区煤变质作用对煤层气中氮气含量的影响

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中国煤层气 2013年第1期10卷 14-16页

作者：郝国强王玖玲胡社荣刘钦甫张运勋中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

在系统整理46个钻孔煤层气样数据资料的基础上,探讨了峰峰矿区煤变质过程中煤层气中N2含量的变化规律及其原因。结果表明:燕山期岩浆的"烘烤"作用是煤层气中N2含量平均值偏高的重要原因;随煤变质程度增强,煤层气中N2与CH4的比值呈"增—... 详细信息

在系统整理46个钻孔煤层气样数据资料的基础上,探讨了峰峰矿区煤变质过程中煤层气中N2含量的变化规律及其原因。结果表明:燕山期岩浆的"烘烤"作用是煤层气中N2含量平均值偏高的重要原因;随煤变质程度增强,煤层气中N2与CH4的比值呈"增—减—增"的变化规律;在焦煤阶段,热氨化作用生成的N2逐渐增多,CH4生成量相对减少,比值增大;在瘦煤阶段,热氨化作用产生的NH3部分以NH+4形式参与铵伊利石矿物的生成,致使N2生成量相对减少,比值减小;在贫煤阶段,含氮有机质又通过热裂解作用生成N2,N2含量相对增多,比值增大。

关键词：峰峰矿区煤变质 N2 铵伊利石