煤對應力、應變和溫度十分敏感,在多期次、多層次的構造-熱運動下必然會留下各種應力作用(靜壓力和構造應力)痕跡。印支期、燕山期以來的多期次、多層次的構造運動,對湘中煤系變形變質和賦存狀態(tài)顯著影響,聚煤盆地遭受強烈破壞,煤系變質程度顯著增大,煤系賦存狀態(tài)復雜化,具有顯著的時空差異性。故揭示煤系變形變質與構造環(huán)境關系,對于認識湘中煤系構造變形復雜性、煤炭資源科學開發(fā)利用具有重要意義。本文結合煤田地質學和煤巖學、構造地質學和構造巖石學、地球化學等基礎理論和方法,采用煤質分析、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(RAMAN)、元素分析(XRF、ICP-MS)等實驗測試手段,分析煤變質特征、宏觀微觀變形特征、有機質演化特征、煤中礦物物相和地球化學特征等結果,探討了湖南中生代天龍山巖體侵位對寒婆坳礦區(qū)煤系變形變質、煤結構變化的構造效應以及元素遷移富集的應力-應變環(huán)境響應。主要結論如下:(1)天龍山巖體侵位擠壓的局部應力場及疊加巖漿熱作用,促進煤化程度升高逐漸轉變?yōu)殡[晶質石墨;巖體侵位施加放射狀擠壓應力集中帶,節(jié)理與巖組主壓應力軸方位與巖體邊界近于垂直,脆性-脆韌性變形煤屬淺層低溫高壓構造環(huán)境。(2)不同構造變形煤在掃描顯微鏡下有不同的顯微結構構造、破碎程度、碎塊形態(tài)和揉皺等變形特征,巖漿熱變質作用影響下,顯示鑲嵌結構、氣孔等特征。(3)構造應力與巖漿熱變質疊加作用對煤的大分子結構影響顯著,靠近巖體煤大分子結構趨向均一化、有序化,碳原子面網(wǎng)間距(d002)減小,基本結構單元(BSU)的延展度(La)和堆砌度(Lc)增大、促使BSU向稚理化發(fā)展,La/Lc隨變質程度降低及遠離巖體而減小;隨著靠近巖體,氫富集度、氧富集度和IV類氫原子豐度減少,縮合程度和I類氫原子豐度比例增大,說明疊加巖漿熱作用使側鏈和官能團熱解脫落加劇,芳香度增加。顯示高煤級煤在火成巖侵入過程中石墨化程度明顯增加,揭示巖體侵位對煤結構的演化具有超前效應。(4)與上地殼及世界煤相比寒坡坳向斜煤中相對富集As,Be,Co,Cr,Cs,Cu,Li,Ni,Pb,Sc,Sb,Th,V,Y和REE;微量元素隨距離巖體遠近呈分異規(guī)律,可劃為富集型、穩(wěn)定型與散失型,與巖漿熱液作用及構造應力作用密切相關;稀土元素總量均值為63.65×10-6,巖漿侵位并未改變稀土元素整體分布特征,其含量隨靠近巖體而增加,向富輕稀土方向演化;煤中稀土元素總量與灰分產(chǎn)率正相關,與煤變質程度相關性不大;據(jù)稀土元素分配模式及聚類特征歸納為3種類型,與前寒武紀板巖有相似的分配曲線,顯示繼承性物源;巖漿侵位導致稀土元素富集、遷移有限(局限于圍巖蝕變帶)。
【學位單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P618.11
【部分圖文】：

元素的分布特征，以揭示巖體侵位形成的化學場（流體）與煤中主量、微量元素元素（REE）遷移、富集規(guī)律的相關關系。（5）綜合效應研究通過上述基礎研究和實驗測試成果，建立煤系賦存-構造作用-煤變形變質-煤化四位一體的構造-熱與煤化作用的成礦模式，分析煤變形變質過程及其與地質環(huán)合機制，進而研究巖體侵位形成的熱力場、動力場和化學場對煤系變形變質的綜。.3 研究方法及技術流程依據(jù)研究內(nèi)容，結合預期目標，本論文的研究工作分為四個階段，逐步進行（圖 第一階段：文獻調研、資料收集系統(tǒng)、廣泛地收集湘中天龍山地區(qū)有關地層、含煤沉積、巖石及礦產(chǎn)等方面的料及專題研究成果，尤其是關于雪峰山造山帶東段構造演化、巖漿活動期次、構特征等豐碩成果，礦區(qū)煤炭勘查和煤質調查成果，總結分析研究區(qū)的含煤巖系和造變形特征；總結分析研究區(qū)的構造應力場及煤系的后期改造特征，為論文計劃奠定一個堅實基礎。

西安科技大學碩士學位論文”，底部含一層穩(wěn)定的石英砂（礫）巖，是全區(qū)作為上下段分界的）主要巖性為粉砂巖、石英砂巖、砂質泥巖夾有炭質泥巖和菱鐵礦5）煤，其中 3 煤層普遍可采。與下伏石磴子組（C1s）呈整合接觸

表 2.1 研究區(qū)煤樣變形變質綜合測試結果編號 煤層號 密度Ro,max(%)工業(yè)分析(%) 元素分析(%)H/C N/CMadAdVdafFCadN C HCM130N34 3 1.394 5.46 0.51 11.12 6.95 82.23 2.15 81.42 1.08 0.159 0.023CM130S395-- 6.13 6.22 13.30 4.23 77.08 1.33 74.39 0.65 0.105 0.015CM34SM 1.62 6.18 0.45 3.44 4.31 91.96 1.65 90.84 0.69 0.091 0.016CM130SSM3-- 6.29 0.59 1.23 4.76 93.50 2.24 91.36 0.62 0.081 0.021SL150S -- 6.89 3.95 8.62 4.66 83.35 1.60 78.39 0.61 0.093 0.018SL313151.52 6.23 5.26 12.38 5.21 78.06 2.39 79.15 0.60 0.091 0.026SL100N 1.863 7.20 1.81 1.39 5.79 91.19 1.58 92.43 0.47 0.061 0.015BC210 3 1.827 7.29 1.97 6.26 4.65 87.51 1.57 86.59 0.60 0.083 0.016BC110 5 2.057 7.25 1.27 10.26 4.21 84.75 1.62 86.28 0.54 0.075 0.016SXL100 3 1.835 7.56 1.42 42.86 6.83 51.92 - 52.83 0.76 0.173 -SXL130 5 1.995 7.89 3.05 11.62 4.85 81.19 - 82.31 0.56 0.081 -
【參考文獻】

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本文編號：2892806