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时间:2020-07-05 作者:admin
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硕士学位论文

煤中伴生元素的地质地球化学学习性与富集模式

学院:

学号:

作者:

学科专业:

导师:

2016年月dsfdff密级:

单位代码:11413

硕士学位论文

中文题目:煤中伴生元素的地质地球化学习性与富集模式

英文题目:Geological-geochemicalBehaviorsandEnrichmentModelsofAssociatedElementsinCoal

作者:学号:

学科专业:研究方向:

导师:职称:

论文提交日期:2016年4月14日论文答辩日期:2016年x月x日

学位授予日期:2016年6月x日

中国矿业大学(北京) 独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果.尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国矿业大学(北京)或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意.

作者签名:日期:

关于论文使用授权的说明

本人完全了解中国矿业大学(北京)有关保留,使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅或借阅,学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印,缩印或其他复制手段保存论文.

(保密的论文在解密后应遵守此规定)

作者签名:导师签名:日期:.

摘 要

本文研究了煤中伴生元素的地质地球化学习性和成因机理,归纳了煤中伴生元素的7种成因模式.讨论了煤中稀土元素的赋存分配模式和机理.

.................................................................................................................................................应用TOF-SIMS研究了高硫煤中黄铁矿化的杆状菌落的伴生元素组成,指出菌落在生物成因黄铁矿的形成过程中,并给予了由火山灰,有机质和陆源碎屑组成特殊组构的岩石命名和分类方案.在风氧化作用对煤中伴生元素富集影响方面,指出U,Mo,Cu等在还原障和氧化障中具有高度的运移反差,在氧化障中具有较高的活性,而在还原障中可形成次生堆积.

关 键 词:煤,伴生元素,地质地球化学习性,富集模式

Abstract

Thegeological-geochemicalbehaviorsandsevengeictypesofassociatedelementsincoalsofthedifferencesofassociatedelementsincoalsfromNorthandSouthwestChina.ThedistributingmodelsandmechanisvesourcesofPGEsincoalsarepresent,andthedistributionofPGEsischaracterizedbyPt-Pdpattern.........................................................................................................................对应英文摘 要............................................................ByusingthetechnologyofTOF-SIMS,thestudycontrastofU,Mo,andCuinthereductiveandtheoxidizedbarrier.Theoxidizedbarrierleadstothehighactivationofaboveelements,andthereductivebarrierleadstothesecondaryaccumulation.

KeyWords:coal,associatedelements,geological-geochemicalbehaviours,enrichmentmodels

目录

第一章引言等等.等等等等等等等等等等等........1

1.1煤中有害元素对环境和人体健康的危害等.等等.等....等.等.等..1

1.2煤中伴生元素的有关术语和分类等.等等.等.等....等等.等.2

1.3国内外研究现状及发展趋势等.等等.等等.等...等.等等.等6

1.4研究思路,技术路线及主要工作量等.等等.等等.等等.等等.9

第二章华北地台晚古生代煤中伴生元素地质地球化学习性等.等等......11

2.1河北峰峰矿区煤中的伴生元素等.等等.等等.等等.等.....等..11

2.1.1河北峰峰矿区煤中的伴生元素分布.等等.等等.等等.等...等.11

2.2鄂尔多斯盆地煤中的伴生元素等.等等.等等.等等.等等.....17

2.3华北地台晚古生代煤中元素的赋存状态和分布等.等...等..等等...17

2.4华北与西南聚煤盆地煤中伴生元素的分布差异的原因..等等等等.等29

第三章煤中稀土元素等.等.等等.等等.等.等等.等....等等39

3.1稀土元素的测试方法等.等等.等等.等等.等等.等..等..39

3.2煤中稀土元素的含量等.等等.等等.等等.等等.等...等.40

3.3煤中稀土元素的分配特征等.等等.等等.等等.等等.等.41

3.4稀土元素的赋存状态等.等等等.等等等等.....等等48

第四章煤中铂族元素等.等等.等等.等等.等等.等.等等..等...57

4.1煤中铂族的检测方法等.等等.等等.等等.等等.等等....57

4.2煤中铂族元素的背景值与分配模式等.等等.等等.等等..等...58

4.3煤中铂族元素的来源与异常的地质成因等.等等.等等.等..等62

4.3.1煤中铂族元素的赋存状态浅议等等等.等等.等.等....等..65

第五章煤中伴生元素富集的地质成因和模式等.等等.等.等等等.等71

5.1陆源富集作用和岩浆热液作用等.等等.等等.等等.等等..等.71

5.2沉积的生物作用等.等等.等等.等等.等等...等等...等.等75

5.3深循环热液流体作用等.等等.等等.等等.等..等..等..等.等77

5.3.1同沉积火山灰作用和风化氧化作用初探等.等.等等...等.等.等83

第六章结论与展望等.等等.等等.等等.等等.等等.等.等.....等.97

参考文献等.等等.等等.等等.等等.等.等.等等...等.100

致谢等.等等.等等.等等.等等.等等..等等.等.等等..110

作者简介等.等等.等等.等等.等等等等等等.等...等.112

附录A等.等等.等等.等等.等等等等等等.等..等.等...114

第一章引言

煤炭是我国最主要的一次能源,近年煤炭产量有所缩减,但2000年产量仍保持在10亿吨.由于煤炭在我国化石能源资源量中占95%,石油和天然气的储采比低,分别为21和40,因此估计到二十一世纪中叶,煤炭在一次能源结构中所占的比例仍难低于50%.所以煤的地球化学性质,特别是煤中有害元素及有害有机化合物及其对大气,土壤和水域的环境危害,对人体健康的影响,日益受到重视[1-3,5].煤中伴生元素环境地球化学的研究可为我国煤炭资源,环境与可持续发展的决策提供一定的科学依据.

1.1煤中有害元素对环境和人体健康的危害

煤中有害元素引起的生物中毒和环境污染在许多用煤国家都已发生.如美国大气硒污染主要来源是燃煤,燃煤引起的大气硒排放量占总量的62%.燃煤过程向大气的排汞量占了人为总量的大部分,成为大气中汞的最大污染源.大气汞通过干湿沉降返回到表生生态环境中,加速了汞在水生生态系统食物链中富集强度和速度,对人类的生存构成了潜在威胁.在北欧和北美,酸雨沉降区的一些偏远湖泊中,一些鱼体中汞含量高的惊人,远远超过了世界卫生组织建议的地区食用水产品的汞含量标准.美国近10年来集中研究了燃煤造成的汞污染.煤烟是大气中砷的主要来源,着名的伦敦上空的烟雾,其大气中的砷含量为0.04~0.14(g/m3.原捷克斯洛伐克燃煤电厂排放的Pb,As已造成附近儿童骨骼生长延缓.美国近年正研究燃煤造成的As污染,并拟降低大气及水域中可造成As污染的下限值.

图1.1煤中化学元素从环境到有机体作用路线示意图

Fig.1.1Sketchmapofwaysofchemicalelementsonanism

1.2煤中伴生元素的有关术语和分类

1.2.1元素的含量分类

在常见的地球化学文献中,人们常将O,Si,Al,Fe,Ca,Mg,Na,K和Ti等9种元素(它们的地壳丰度共占99%左右)称之为常量元素或主要元素,而把这9种元素以外的元素统称为微量元素或痕量元素,杂质元素,副元素,稀有元素,次要元素等(Trace,Minor,Micro,Rare,OligoElements),它们在岩石中含量一般在1%或0.1%以下.

目前还没有建立微量元素地球化学分类的统一标准,分类方案也因研究对象和目的不同而异.目前普遍采用程介克(1986)的分类方案(表1.1)[3].

表1.1元素含量的术语及其含量界限(程介克,1986)

Tab.1.1Termsofelementsand

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