资源学院代世峰团队首次在煤中发现铵长石—高温热液的矿物学证据

发布者:刘勇发布时间:2018-09-05浏览次数:33

煤遭受高温热液流体的影响可以导致煤的结构发生变化、煤阶增高、地球化学异常。以前关于煤遭受高温热液的证据主要来自煤岩学(如镜质组反射率的增高以及双反射率的变化)、元素组合及其异常(如煤中Eu的正异常),而矿物学的证据非常少见,煤中发现的高温矿物多来自火山灰(如高温石英、透长石等)。近日,代世峰教授团队首次煤中发现了铵长石,属于高温热液侵入的证据,该成果发表在能源领域国际著名期刊International Journal of Coal Geology

广西宜山煤田的煤属于低挥发分烟煤至半无烟煤,硫分含量很高,属于超高有机硫煤;煤中富集SiO2MgONa2O,而亏损Fe2O3MnOK2OP2O5;主要矿物组成为伊利石、石英、长石(包含铵长石、钠长石、钾长石)、黄铁矿,方解石,其中铵长石是在煤中首次发现。SEM-EDS结果显示煤中铵长石矿物含有少量的K+,表明钾长石中K+NH4+替代,K+ Kα峰的高低变化反映了离子替代程度的差异。铵长石在煤中主要充填于成煤植物细胞腔中、以自形或半自形颗粒分布在基质镜质体中、有时被溶蚀而显示空腔结构、部分赋存于钾长石颗粒边缘并呈集合体形式,有少量的铵长石赋存于钠长石被溶蚀的腔洞中。

铵长石的赋存状态和化学组成为其起因提供了有力证据,主要为自生成因。EDS结果中的K+ Kα峰的高低变化反映了成岩流体成分的迁变特征。钠长石颗粒有时被铵长石成岩流体侵蚀。宜山煤中钠长石和钾长石主要为陆源碎屑起因,少数为自生成因。宜山煤中铵长石的形成时间扩度大(从早期成岩阶段到煤化作用后期和无烟煤阶段),煤遭受高温热液流体的侵入,在此作用过程中有机质释放氮,钾长石中K+(或钠长石中Na+)在高温热液作用下被NH4+替代而形成。

代世峰为该文的通讯作者和第一作者;共同作者有澳大利亚新南威尔士大学David French, Colin R. Ward, Ian T. Graham博士,以及博士研究生解盼盼、闫晓云和郭文牧。该研究受国家自然科学基金国际合作重点项目(No. 41420104001)和111计划(No. B17042)的资助。

煤中钾长石(K-spar)、钠长石(Alb)以及首次发现的铵长石(Budd

新闻来源:资源学院 刘裕国摄影:责任编辑:李秀审核:刘尊旭

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