华北南部构造煤纳米级孔隙结构演化特征及作用机理

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• 责任者：琚宜文^c中国科学院研究生院地球科学学院 ; 姜波 ; 侯泉林 ; 王桂梁 ; 方爱民
• 刊名：地质学报
• 出版年：2005
• 卷期：79^b2
• 关键词：煤质分析 ; 煤岩学11^a华北地区20^a区域构造 ; 纳米地质学 ; 孔隙 ; 变形30^a构造煤
• 页码：269～285
• 索书号：P206.3/141
• 图表：^c表7参47插图
• 分类号：0832
• 文摘期号：2005/09

摘要

通过构造煤显微组分和镜质组油浸最大反射率的测定，采用液氮吸附法对不同变质变形环境、不同变形系列构造煤的纳米级孔隙分类、孔隙结构特征进行了深入系统的研究，并结合高分辨透射电子显微镜和X射线衍射对大分子结构和孔隙结构的分析，结果表明：不同类型构造煤纳米级孔径结构自然分类，可将孔径结构划分为过渡孔、微孔、亚微孔、和极微孔4类。低煤级变形变质环境中随着构造变形的增强，不同类型构造煤过渡孔孔容明显降低。从脆韧性变形煤至韧性变形煤，总孔体积、累积比表面积、N₂吸附量随着构造变形的增强，这些结构参数均迅速增加，但中值半径进一步下降。非均质结构煤孔隙参数与弱脆性变形煤相当。中、高煤级变形变质环境形成的各种类型构造煤与低煤级变质变形环境相比，孔隙参数的变化基本一致。但不同类型构造煤的变化又有所区别。热力条件下，其孔隙结构以过渡孔和微孔为主，连通性较好。在应力条件下，随着构造变形的增强，出现局部的定向排列，孔隙结构以微孔和亚微孔为主，并出现了极微孔，连通性较差。在芳香结构单元局部定向过程中，定向与非定向的结构单元之间形成了一种特有的细颈瓶孔。