超無煙煤（也稱變質(zhì)無煙煤）中廣泛發(fā)育石墨微晶,為深入分析煤中石墨微晶產(chǎn)出特征及成因,以福建省永安煤田典型樣品為例,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡等測試方法,識別并分析煤中石墨微晶的光學(xué)性質(zhì)、物質(zhì)組成、晶體結(jié)構(gòu)等特征,并探討其成因。結(jié)果顯示:石墨微晶主要產(chǎn)出于煤中微裂縫和空腔內(nèi),多數(shù)具有類似于石油焦的纖維狀顯微結(jié)構(gòu),可見氣泡膜狀結(jié)構(gòu);石墨微晶最大反射率為9.29%～10.83%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤中原有顯微組分;正交偏光加石膏試板觀測條件下,石墨微晶呈現(xiàn)一級黃、二級藍(lán)干涉色以及鑲嵌狀、區(qū)域狀、纖維狀等顯微結(jié)構(gòu),局部定向性明顯。掃描電鏡加電子探針探測顯示,石墨微晶多呈鱗片狀并見流動狀結(jié)構(gòu)和氣孔構(gòu)造,同時顯示出純碳特點(diǎn)。高分辨率透射電鏡觀測到石墨微晶晶格條紋呈平直定向排列,選區(qū)電子衍射呈現(xiàn)典型的石墨晶格環(huán)斑模式。初步分析認(rèn)為,煤中石墨微晶的碳質(zhì)來源于高度熔融的（變）殼質(zhì)組和富氫（變）鏡質(zhì)體,熱源為侵入煤田周邊及盆地底部的燕山期花崗巖,熔融含碳物質(zhì)在孔縫空間內(nèi)匯聚流動并在高溫下脫除雜質(zhì)元素,然后在強(qiáng)大巖漿侵位壓力下結(jié)晶形成秩理性顯著的石墨微晶;同時,也不排除滲出瀝青質(zhì)體再次活化形成研究區(qū)煤中石墨微... 

【文章來源】：煤田地質(zhì)與勘探. 2020,48(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

永安煤田地質(zhì)簡圖

掃描電鏡下，石墨微晶自然斷面顯微形貌呈鱗片狀，形態(tài)不規(guī)則，沿一定方向疊加排列(圖3a，圖3b)，微晶尺寸多在微米級。充填于裂隙內(nèi)的石墨微晶有流動狀形態(tài)和氣孔構(gòu)造，可見氣泡膜狀結(jié)構(gòu)(圖3c，圖3d)，是高溫熔融及冷卻結(jié)晶的標(biāo)志。石墨微晶表面粘附形態(tài)不規(guī)則的細(xì)小顆粒集合體，同時石墨微晶表面伴生較多浸染狀礦物，裂隙周邊可見較多游離態(tài)的顆粒狀礦物。微區(qū)EDS半定量分析表明，片層狀石墨微晶以C元素為主體，未見H、N、S等有機(jī)元素的顯示，存在的微量O元素可能與石墨微晶結(jié)構(gòu)邊緣或缺陷中含氧官能團(tuán)有關(guān)；此外，石墨微晶上存在少量鋁硅酸鹽礦物，以富Si、Al元素為特征，為粘附在石墨微晶表面的黏土礦物(圖3e—圖3g)。炭質(zhì)石墨化過程依次形成芳層、微柱、揉皺和平直的石墨結(jié)構(gòu)，BSU由雜亂無章的渦層逐漸向規(guī)則有序的石墨層轉(zhuǎn)變[16]。透射電鏡下，石墨微晶表面平坦，邊緣不規(guī)則(圖4a)，放大后可見沿不同方向平直延展并部分重疊的石墨晶格條紋簇(圖4b)，顯示明顯的局部定向性。選區(qū)電子衍射圖案以彌散環(huán)狀斑點(diǎn)為主，002和10散射環(huán)清晰可見(圖4c)，散射環(huán)上局部集中的斑點(diǎn)狀衍射揭示BSU存在擇優(yōu)取向，秩理化程度較強(qiáng)。觀察倍數(shù)進(jìn)一步增加，平直連續(xù)的層狀石墨晶格條紋清晰可見(圖4d—圖4f)，長度普遍大于幾十納米，最長達(dá)500 nm。

炭質(zhì)石墨化過程依次形成芳層、微柱、揉皺和平直的石墨結(jié)構(gòu)，BSU由雜亂無章的渦層逐漸向規(guī)則有序的石墨層轉(zhuǎn)變[16]。透射電鏡下，石墨微晶表面平坦，邊緣不規(guī)則(圖4a)，放大后可見沿不同方向平直延展并部分重疊的石墨晶格條紋簇(圖4b)，顯示明顯的局部定向性。選區(qū)電子衍射圖案以彌散環(huán)狀斑點(diǎn)為主，002和10散射環(huán)清晰可見(圖4c)，散射環(huán)上局部集中的斑點(diǎn)狀衍射揭示BSU存在擇優(yōu)取向，秩理化程度較強(qiáng)。觀察倍數(shù)進(jìn)一步增加，平直連續(xù)的層狀石墨晶格條紋清晰可見(圖4d—圖4f)，長度普遍大于幾十納米，最長達(dá)500 nm。3.2 煤中石墨微晶產(chǎn)狀和數(shù)量

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3129266