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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
天然焦内炭微球显微光学特征、成因及其意义
  • 47
  • 作者

    安燕飞陈凯鑫王亚乔程硕黄楗何舒扬李世臻王胜建

  • 单位

    安徽大学资源与环境工程学院安徽大学材料科学与工程学院中国地质调查局油气资源调查中心

  • 摘要
    天然焦内炭微球是煤层遭受岩浆速热变质的产物,其显微光学特征成因解析有助于深入煤速热碳化和热变质。采集安徽淮北石台煤矿富含炭微球的天然焦样品,利用高分辨率反射偏光显微镜和扫描电镜等实验手段,表征了天然焦中炭微球的粒度、分布、显微光学和超微组构特征,以揭示其光学各向异性的成因和热演化意义。结果显示,远离岩体天然焦中炭微球以粗粒为主,粒径10~100μm,少数可达150μm以上;紧邻岩体天然焦炭微球以细粒为主,粒径1~10μm,在岩体内脉状焦内甚至低至1μm以下。分析显示,粗粒炭微球和炭半球分别发育“十字”消光和“波状”消光,是其内部放射状一轴晶光率体在切面内投影的光学表征;细粒炭微球发育“十字-双曲线”消光,是其内部放射排布的二轴晶光率体切片投影的旋转效应。由此可见,趋近岩体,伴随着镜质体反射率增加,煤焦光率体逐渐由规则球形(光性均质体),向二轴椭球体(一轴晶)和三轴晶(二轴晶)转变。在该过程中,“十字”消光和“波状”消光的粗粒炭微球是煤热脱挥发分的产物,而“十字”-“双曲线”消光的细粒炭微球是煤热缩聚而片层化的标志。天然焦中炭微球的显微光学特征是煤层趋热碳化的结果,本质上是其光率体受热变形的光学表征,可有效评价岩浆蚀变煤焦的热变质程度。
  • 关键词

    炭微球十字消光光学各向异性光率体天然焦安徽淮北石台煤矿

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