煤及其燃烧产物中稀土元素的地球化学特征

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wzjjp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
论文首先基于数理统计方法归纳总结了华北、华南部分地区石炭-二叠纪煤中 REE在不同沉积环境下的分布特征,在此基础上,以华南贵州无烟煤和华北徐州气煤为研究对象,通过酸处理分离出煤有机组分,同时使用马弗炉燃烧和电厂采样获取煤的无机燃烧产物,再通过磁选方法获得燃烧产物中的磁性矿物;使用红外光谱、X射线衍射、X射线荧光光谱、电感耦合等离子质谱、环境磁学和电子探针等研究手段,分析煤有机组分和燃烧产物的化学组成、稀土元素含量及磁学参数,以揭示不同沉积环境煤中稀土元素的地球化学特征,阐明煤在燃烧过程中稀土元素的迁移特征及磁学响应。取得如下主要成果和创新性认识:  (1)探明华北和华南地区石炭-二叠纪不同沉积环境煤中REE的分布规律  同一地区不同沉积环境下的煤中REE分布特征整体相似,不同地区相同沉积环境下REE分布特征各具差异。接近陆相沉积环境,煤中REE总含量就越高;越接近海相沉积环境,煤中轻、重稀土元素分馏就越大,E u元素的亏损程度会增强,C e的富集程度相对降低,直至亏损。煤中REE分布形态主要受控于陆源物质,岩浆活动会造成煤中REE相对富集,轻、重稀土元素分馏程度变髙。  (2)揭示了煤及其有机组分中REE的地球化学差异性特征  在成煤阶段,煤中有机和无机组分均继承了物源中REE赋存特征,但无机组分比有机组分更容易受水体环境的影响。煤样经过酸处理后,无机矿物被溶蚀而有机质基团基本未被破坏,且 REE的有机复合物稳定性较高,酸处理后有机组分中REE得以保留,其分布特征与有机基团种类和相对含量有关,表现为含碳基团较含氢基团越多,轻、重稀土元素分馏程度越明显。煤中有机和无机组分的含量差异是煤样经过酸处理后REE分布差异的主要原因。  (3)探索了原煤及其燃烧产物中REE迁移分配特征  燃煤产物基本保留了原煤中REE的分布特征,均为左髙右低的Eu元素负异常的宽缓“V”型曲线,其 R E E富集程度远高于原煤,燃煤产物的底灰中REE富集程度和轻、重稀土元素分馏程度均相对大于飞灰。  原煤中REE向灰分中迁移富集情况各异:原煤中硅酸盐矿物细颗粒比重越大,逸散率越髙,燃煤产物底灰中轻、重稀土元素分馏程度则越低;原煤中硅酸盐矿物含量及其细颗粒比重越大,燃煤产物中无水石膏、方解石等矿物含量相对就越高,随着燃烧温度升高(700℃—800℃),飞灰中细颗粒及细颗粒中Si、Fe、S和P等主量元素含量增加;底灰中无水石膏等矿物含量相对降低,硅铝酸盐矿物含量相对升高,R E E相对富集。  (4)揭示了燃煤产物中磁性矿物与REE的响应关系  燃煤产物中的磁性矿物并非以颗粒分散状态出现,而是与玻璃质矿物相胶结。磁性矿物在燃烧温度较低的底灰中形状不规则,在髙温飞灰中则显示为磁珠状。受“镧系收缩”效应影响,燃煤产物中REE与其低频磁化率奴的相关系数随REE的正三价离子半径减小而增大。  随着燃烧温度的升高(700℃—800℃),控温燃煤产物中F e元素的逸散率增加,由于Fe元素与REE呈正相关关系,其中与HREE的相关性系数较髙,Fe元素的逸散造成了底灰的磁性矿物中HREE含量的相对亏损;三价REE可以置换磁性矿物中的二价Fe,在磁性矿物中R E E含量与二价F e含量变化相反,随着温度的升髙(700℃—>1500℃),三价Fe离子含量降低,二价Fe离子含量升髙,磁性矿物中REE含量相对降低,其中HREE较原灰分尤其亏损。
其他文献
高分辨率洞穴石笋记录研究已成为当前国际古气候研究的重点。石笋中可以提取出诸如δ18O和δ13C、微量元素及生长速率等多种气候代用指标。当今石笋古气候研究的重点在于利用
本文以石油地质学、沉积学、储层地质学、油田开发地质学和油藏工程等学科为理论指导,利用钻井、测井、试油和地震等资料对呼仁布其凹陷南次凹石油成藏条件进行了研究。取得
诗歌是心灵的艺术,又是语言的艺术,它时刻记录着诗人对外部世界的感知——苦难、欢乐和思考。一首诗记录的可能是一个诗人某一时刻的心情,而当我们面对各种流派的诗歌时,感悟到的却不尽相同。一首诗所包含着的诗人的情感、思想、价值观,能给阅读者带来精神世界无限的享受。一首好的诗,不能缺少真实的情感,因而,情感就是诗歌的灵魂。古今中外的诗论家都把真挚的情感抒发视为诗歌的重要美学特征。“诗缘情而作,诗缘情而美”,
数十年来,大陆板内玄武岩的起源一直是国际上地球科学研究的前沿和热点问题,而广泛分布于中国东部乃至整个东亚地区的新生代大陆碱性玄武岩为研究这一问题提供了重要窗口。最近
华北东南缘五河杂岩(前寒武纪变质基底)中岩石类型丰富,主要包括TTG片麻岩、石榴斜长角闪岩/榴闪岩、石榴麻粒岩、花岗片麻岩、云母片岩、大理岩和变质砂岩等,并伴生有古元古
新元古代大陆裂谷岩浆作用与Rodinia超大陆裂解是近年来地学界研究的热点问题之一。华南新元古代中晚期广泛发育的岩浆活动被认为是Rodinia超大陆裂解期间在中国南方的重要响
本文以上扬子地台綦江安稳和马边雪口山上奥陶统桑比阶-凯迪阶剖面为研究地点,综合运用岩石学、沉积学、古生物学等方法,利用微相作为基本的研究手段,将野外露头、手标本、室内