淮南深部A组煤有害微量元素分布赋存及沉积环境特征

发布时间：2020-09-30 13:15

　　 煤炭作为我国重要的一次能源,储量大,其中淮南矿区煤炭资源丰富。近年来淮南煤田浅部资源随着开采强度的加强而不断减少,淮南矿区已经进入深部A组煤的开采阶段。煤中含有多种有害微量元素,煤中元素的地球化学研究对判断成煤环境,合理利用煤炭资源和有益伴生矿物的综合开发具有重要意义。本次研究以淮南深部A组煤作为研究对象,采用工业分析仪、自动测硫仪、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射分析仪(XRD)、光学显微镜、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以及逐级化学提取等方法及手段,结合煤地质学、矿物学、微量元素地球化学以及数理统计分析相结合,系统研究了淮南深部A组煤中煤质特征、矿物特征以及微量元素的地球化学特征。主要研究结果如下:(1)淮南深部A组煤属于特低灰、特低全水分、中高挥发分、低硫煤。A组煤中所含矿物主要包括黏土矿物:高岭石(Kln)、地开石(Dic);非黏土矿物:石英(Qtz)、方解石(Cal)、黄铁矿(Py)以及菱铁矿(Sd)等;通过XRD结合显微镜观察发现A组煤中分布最多的矿物是黏土矿物高岭石(Kln)和地开石(Dic),黏土矿物主要以团块状分散于有机质中,或充填在诸如丝质体或镜质体的空腔中;以无规则形状存在的石英(Qtz)充填在各种矿物晶体之间;黄铁矿在煤样品中分布较少,在顶底板和夹矸中发现有少量的黄铁矿,主要以不规则的结核状以及团块状充填于其他裂隙之间。淮南深部A组煤中常量元素氧化物主要为Si02和Al2O3,其次为Fe203;C值(CaO+MgO+Fe2O3)/(Si02+Al2O3)平均值为0.39,表明A组煤在泥炭聚集过程中主要受海水的影响;Al203/TiO2值范围为7.89～72.25,其均值为23.08,表明淮南深部A组煤主要是长英质沉积岩。(2)淮南深部A组煤样中含量最高的元素是Sr,含量最低的元素是有害微量元素Hg;与中国上陆壳中各种微量元素平均含量相比,淮南深部A组煤中B、Hg、Ge、As、Se、Mo、Cd、Sb、Pb的含量较高,富集系数均大于1;与淮南B组煤相比,B、Ga、U、As、Se、Cd、Mo、Sb、Pb在A组煤中含量较高;与华北煤相比,A组煤中Co、As、Se、Cd、Cu、Sb、Sr、Zn的含量高于华北煤;与中国煤相比,A组煤中B、Ga、Ge、Sb、Sr、As、Se、Cd、Cu、Pb和Hg等元素的含量平均值大于中国煤的平均值。(3)结合相关分析和逐级化学提取实验结果表明,淮南深部A组煤中微量元素质量分数最高的赋存形态为残渣态,其次是铁锰氧化物结合态,这两者质量分数之和达到55%～98%;Ni、Mo、Cd、Co、Ge、Hg、Cu、Pb和Zn主要赋存于硫化物矿物中,Mn和Sr主要赋存于碳酸盐矿物中,V、Cr、Se、B、Ga、Ba、Sb、和As主要赋存于硅铝酸盐等黏土矿物中,U和Th主要以无机结合态存在于A组煤中。(4)由环境敏感性元素示踪物源及沉积环境结果显示,淮南煤田深部A组煤的沉积环境为弱氧化—还原环境,气候条件为温暖湿润向干旱演化,水体为海相咸水沉积环境,稳定的咸水沉积环境以及由于受海水影响等因素使A组煤中的微量元素富集程度不同。
【学位单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ533
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 微量元素的含量分布特征
        1.2.2 微量元素的赋存形态
        1.2.3 微量元素古沉积环境的研究
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 主要工作量
第二章 样品与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 样品采集
    2.3 样品前处理
    2.4 样品测试
        2.4.1 煤的基本理化性质分析
        2.4.2 微量元素含量的测定
        2.4.3 微量元素赋存形态分析
第三章 淮南深部A组煤的理化性质
    3.1 煤的工业分析和硫分分析
    3.2 煤的矿物特征
    3.3 煤中常量元素氧化物分析
    3.4 本章小结
第四章 煤中微量元素的分布与富集特征
    4.1 微量元素的含量分布特征
    4.2 微量元素的富集特征
    4.3 本章小结
第五章 煤中微量元素赋存形态特征
    5.1 微量元素逐级化学提取实验结果
    5.2 微量元素含量与其他组分之间的相关性分析
    5.3 本章小结
第六章 淮南深部A组煤沉积环境特征
    6.1 氧化还原条件
    6.2 古盐度特征
    6.3 古气候特征
    6.4 古气候对古盐度的影响
    6.5 古气候和古盐度对氧化还原条件的影响
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及硕士期间主要成果

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 袁颖;陈志铭;;微量元素在沉积岩研究中的应用[J];城市地理;2017年08期

2 郝诒纯;曾学鲁;郭宪璞;;新疆塔里木盆地西部海相白垩系及其沉积环境探讨[J];地质学报;1987年03期

3 王金定;;应用测井资料对永夏煤田含煤岩系沉积环境的初步分析[J];河南地质;1987年04期

4 符文侠;何宝林;孙试斌;贾敄钧;;晚更新世末期以来辽东半岛东部滨海沉积相与沉积环境的探讨[J];地理科学;1987年01期

5 霍清;华北地区石炭—二叠系沉积物砂体的粒度分布特征及其沉积环境[J];沉积学报;1988年01期

6 张光前,刘承祚;沉积环境的定量化研究——以我国南方晚震旦世含磷建造为例[J];沉积学报;1988年04期

7 何乃华,朱宣清;白洋淀沉积环境和干涸原因的探讨[J];地理学与国土研究;1988年02期

8 李大心;测井资料的序列分析技术——沉积环境识别的一种有用方法[J];地质科技情报;1988年02期

9 姚治国;阿巴拉契亚盆地泥盆纪页岩中碳与硫的相互关系可作为判别沉积环境的标志(摘要)[J];地质地球化学;1988年12期

10 戴枫年;我国北方沙漠地区沙丘石英砂的表面特征与沉积环境的关系[J];干旱区资源与环境;1988年02期

相关会议论文 前10条

1 施春华;胡瑞忠;颜佳新;;华南栖霞组缺氧沉积环境特征[A];中国矿物岩石地球化学学会第九届学术年会论文摘要集[C];2003年

2 刘瑞;陈萍;陈健;;重庆东林矿煤的沉积环境的研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会文集[C];2017年

3 张勇;王志远;;葛洲坝坝区软弱夹层沉积环境模拟[A];第二届全国工程地质力学青年学术讨论会论文集[C];1992年

4 冯先路;;四川盆地巴中地区中侏罗统千佛崖组微量元素特征在沉积环境恢复中的应用研究[A];第十五届全国古地理学及沉积学学术会议摘要集[C];2018年

5 吴富强;徐乔;;大巴山槽区巴山期沉积环境沉积相的地球化学定量研究[A];第三届全国沉积学大会论文摘要汇编[C];2004年

6 彭海波;宋天锐;;徐州煤田及邻区上石炭统太原组沉积环境的研究[A];中国地质科学院文集（1984中英文合订本）[C];1984年

7 王长尧;蒋明媚;刘仲秋;;利用粒度分析资料判断沉积环境的新方法[A];中国地质科学院天津地质矿产研究所文集（23）[C];1990年

8 马学平;;湖南中部泥盆纪弗拉-法门阶界线附近的沉积环境[A];中国古生物学会第21届学术年会论文摘要集[C];2001年

9 徐春华;许长福;白振强;徐虎;杨新平;伊力哈木;;应用粒度分析资料建立洪积扇沉积环境判别模式[A];第八届古地理学与沉积学学术会议论文摘要集[C];2004年

10 周健;单玄龙;;抚松盆地寒武纪碳酸盐岩N、C、S同位素特征及其沉积环境探讨[A];中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会文集[C];2017年

相关博士学位论文 前10条

1 蒋宜勤;准噶尔盆地乌夏地区二叠系风城组云质岩类特征与成因及储层控制因素[D];西北大学;2012年

2 郭岭;渝东南地区志留系龙马溪组黑色页岩沉积特征及其页岩气意义[D];中国地质大学(北京);2012年

3 杨恩林;新疆库鲁克塔格—北山地区早寒武世黑色岩系沉积环境与成矿元素富集规律[D];中国地质大学;2015年

4 张小龙;四川盆地及周边地区五峰组—龙马溪组页岩有机质特征、沉积环境和含气性研究[D];兰州大学;2015年

5 江小均;东秦岭泥盆系沉积特征和构造背景研究[D];中国地质科学院;2013年

6 李英娇;四川盆地晚三叠世须家河组层序—古地理与聚煤规律[D];中国矿业大学（北京）;2014年

7 刘晓;黑泥湾海域沉降颗粒物通量及其影响因子研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2012年

8 王进寿;青藏高原沱沱河地区二叠纪含煤岩系烃源岩评价及气水合物形成条件研究[D];中国地质大学;2016年

9 王长征;豫西白垩纪盆地遗迹化石及沉积环境研究[D];河南理工大学;2015年

10 祖辅平;中国东南部晚古生代以来典型盆地沉积构造环境演化特征[D];南京大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 郝玄文;淮南深部A组煤有害微量元素分布赋存及沉积环境特征[D];安徽大学;2019年

2 何r

本文编号：2830886