淮南煤田晚石炭世铝质泥岩—碳酸盐岩环境地球化学研究

发布时间：2022-02-19 23:14

　　淮南煤田晚石炭世太原组铝质泥岩和碳酸盐岩含量丰富,随着深部资源越来越受到重视以及煤炭经济产业结构调整,研究在太原组广泛发育着的铝质泥岩和碳酸盐岩环境地球化学特征和赋存特征对于资源的最大化利用具有重要的理论和现实意义；在作为华东能源的主要基地之一,淮南市建有多座大容量燃煤发电厂,煤炭资源的大量利用和污染控制装置较低的除汞效率,迫切需要评估燃煤活动汞排放速率以及燃煤产物中汞元素的富集程度,深入研究燃煤过程中汞元素的分馏机制、评估不同空气污染控制装置的除汞效率以及详细列出淮南燃煤电厂汞元素的源排放清单具有相当深远的环境意义。本文以淮南煤田作为研究区域,采集太原组稳定发育的铝质泥岩和碳酸盐岩以及淮南市典型燃煤电厂的原煤和燃煤产物,结合矿物学、岩相学、地球化学等多学科交叉理论对铝质泥岩和碳酸盐岩物化性质、形成机制以及环境地球化学特征进行分析研究,利用质量平衡原理解析燃煤电厂中汞元素的释放和赋存特征、迁移分馏机制,进而从资源利用和环境保护的方面对淮南煤田煤炭产业进行系统地剖析,并取得如下主要成果：（1）通过对太原组铝质泥岩样品的进行微观结构观察、矿物组成分析以及主量元素和微量元素含量测试,得出了太... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 石炭-二叠纪沉积地层特征
        1.2.2 沉积岩元素地球化学特征
        1.2.3 沉积岩稳定同位素地球化学特征
        1.2.4 燃煤利用中汞释放迁移机理
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线及主要工作量
第二章 采样与测试
    2.1 采样区概况
        2.1.1 淮南煤田沉积环境及岩相古地理
        2.1.2 淮南煤田区域构造
        2.1.3 张集井田地质概况
        2.1.4 潘二井田地质概况
    2.2 样品采集与处理
        2.2.1 铝质泥岩样品采集
        2.2.2 碳酸盐岩样品采集
        2.2.3 燃煤电厂原煤和燃煤产物采集
        2.2.4 样品预处理
        2.2.5 样品消解
    2.3 分析测试
        2.3.1 光学镜下分析
        2.3.2 XRD矿物鉴定
        2.3.3 场发射扫描电子显微镜及能谱
        2.3.4 主量元素测试
        2.3.5 微量元素及稀土元素测定
        2.3.6 碳氧同位素测定
        2.3.7 汞含量测定
第三章 淮南煤田石炭纪晚期铝质泥岩环境地球化学研究
    3.1 引言
    3.2 淮南煤田铝质泥岩组成成分
        3.2.1 铝质泥岩矿物学特征
        3.2.2 铝质泥岩主量元素特征
        3.2.3 铝质泥岩微量元素特征
    3.3 铝质泥岩母岩源析研究
        3.3.1 矿物学分析
        3.3.2 主量元素分析
        3.3.3 微量元素分析
    3.4 铝质泥岩形成机理研究
        3.4.1 古气候条件
        3.4.2 古化学风化条件
        3.4.3 古沉积环境
    3.5 小结
第四章 淮南煤田太原组碳酸盐岩环境地球化学研究
    4.1 引言
    4.2 淮南煤田太原组碳酸盐岩分布特征
    4.3 淮南煤田太原组碳酸盐岩古环境研究
        4.3.1 太原组碳酸盐岩成岩蚀变程度分析
        4.3.2 太原组古沉积环境特征分析
        4.3.3 碳酸盐岩沉积相分析
        4.3.4 碳酸盐岩沉积氧化还原条件分析
    4.4 晚石炭世碳酸盐岩历史演化特征研究
    4.5 小结
第五章 淮南煤田铝质泥岩-碳酸盐岩资源化利用评价
    5.1 铝质泥岩常量元素资源化利用评价
    5.2 铝质泥岩典型伴生元素资源利用评价
    5.3 淮南煤田碳酸盐岩沉积储量及资源化利用
    5.4 小结
第六章 淮南煤田资源利用过程中污染效应研究
    6.1 引言
    6.2 Hg含量分布特征
        6.2.1 原煤样中Hg含量特征
        6.2.2 燃煤产物中Hg含量特征
    6.3 Hg的迁移速率
    6.4 空气污染控制装置的Hg去除效率
    6.5 Hg的排放系数以及源排放清单
    6.6 小结
第七章 主要结论与创新点
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]华北地台早古生代竹叶状灰岩岩石特征及成因研究进展[J]. 余宽宏,畅通,邱隆伟,孙沛沛.  沉积学报. 2015(06)
[2]豫西北奥陶系马家沟组遗迹化石及其沉积环境[J]. 牛永斌,单婷婷,董小波,周硕,高文秀.  沉积学报. 2015(02)
[3]腕足壳体与碳酸盐岩全岩中碳、氧、锶同位素差异[J]. 程红光,李心清,黄思静,王兵,程建中.  沉积学报. 2015(01)
[4]晋东南上石炭统—下二叠统太原组灰岩中遗迹组合及其沉积环境[J]. 胡斌,胡磊,宋慧波,杨连超.  古地理学报. 2013(06)
[5]滇东南铝土矿微量元素地球化学特征与成矿环境研究[J]. 周洁,王根厚,吴春娇,王行军,姜永果,廖剑锋.  矿物学报. 2013(04)
[6]中国燃煤电厂汞排放规律[J]. 殷立宝,禚玉群,徐齐胜,朱振武,杜雯,安忠义.  中国电机工程学报. 2013(29)
[7]贵州省苦李井铝土矿地球化学特征及成因探讨[J]. 李玉娇,张正伟,周灵洁,吴承泉.  矿物岩石地球化学通报. 2013(05)
[8]淮南潘二矿太原组灰岩稀土元素特征及沉积环境的分析[J]. 吴斌,吴盾,万宗启,刘桂建,孙若愚.  中国科学技术大学学报. 2013(05)
[9]黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征[J]. 汪小妹,焦养泉,杜远生,周琦,崔滔,计波,雷志远,翁申富,金中国,熊星.  地质科技情报. 2013(01)
[10]黔东南铝土矿含矿岩系“煤-铝-铁结构”及地球化学特征[J]. 张正伟,李玉娇,周灵洁,吴承泉.  地质学报. 2012(07)



本文编号：3633810