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1、第"$卷(期中国煤田地质>?@A"$=?A((’’(年&月,078+1080+90:,;<=7BCDEA(’’(文章编号:"’’$4#"**!(’’(%’"4’’’"&4’$腐泥煤和腐植煤生物标志物色谱对比赵海舟(山东省煤田地质局,山东泰安(*"’’’’)摘要:从代表低、中、高三个煤化阶段的三对共生样品的可溶组分的色谱质谱(+,-./)联机分析的结果看,饱和烃和芳烃的组成,在腐泥煤和腐植煤两个变质系列中始终存在明显差异。比如腐泥煤的碳数分布较宽,012值始终都低于共生腐植煤;所含的芳烃种类少,数量也少3有些大大低于共生的腐植煤有些腐植煤中的标志
2、物在腐泥煤中找不到。关键词:腐泥煤;变质系列;色谱4质谱联机分析;生物标志物;对比中图分类号:2&"56""’$文献标识码:7煤岩和煤质两方面的资料都证明,腐泥煤和共生腐植煤相比,不仅在低煤化阶段的差异明显,在高煤化阶段的差异也并未完全消失,有些甚至还相当显著。正如1A/GHIJ早就指出的“甚至在高煤级无烟煤中,壳质组仍然没有完全消失,且可以通过浸蚀见到。这在化学意义上是显微组分没有变得完全相同的证据”K&L。是哪些成分使得它们的外观不相同呢M为了深入了解腐泥煤和腐植煤两个变质系列在煤化过程中存在差异的实质,对三对共生样品的氯仿抽提物进行了饱和
3、烃和芳烃的色谱$质谱联机分析,实验是在中国石油开发研究院实验中心:NDDNO图"腐泥煤!/%与腐植煤!;%变质PHDQ/R*’’型机上进行的。这些样品的煤岩煤质特系列烷烃总离子流!F<,%色谱对比图征见表"。其中)号样品取自鲁西南太原组的"&号"饱和烃煤层,为低煤化阶段的代表;S和"5号样品取自淄"6"正构烷烃博煤田山西组的$4(煤,分别为中、高煤化阶段的碳数分布:低中煤化阶段,尤其是低煤化阶段腐代表。谱图在烷烃总离子流、正烷烃及芳烃总离子流泥煤的碳数分布比腐植煤宽,到高煤化阶段趋于一色谱图的对比中,仅列出前两者,见图"、图(,芳烃致。色谱对比
4、图略去。获取的饱和烃的主要参数见表主峰碳:总的趋势都是随着煤化作用的进行主(。现将结果讨论如下。峰碳向低碳数迁移,腐泥煤从,"#到,"*;而腐植煤则从,"*到,"T;多数情况下腐泥煤的主峰炭高于共生的腐植煤。奇偶优势指数!012%和碳优势指数!,2<%:这两个指标的变化趋势极为近似,表(中仅列出了012值,表现出如下特点:!腐泥煤的012值随煤化作用的进行逐渐降低,腐植煤的则是在总的增加趋势中,中煤化阶段出现一个峰值;"所有腐泥煤的012值都低于共生腐植煤,而且有随煤化作用的进行差值愈来愈大的趋势。012的差异,验证了腐植煤的作者简介:赵海舟!
5、"#$"—%,男,河南确山人,高级工程师。"#&&年物源中所含陆源高等植物的比例要比腐泥煤大得从焦作矿业学院毕业后,从事煤田地质工作至今,先后在国内学术刊物上发表论文"’余篇。多。收稿日期:(’’"—’$—)’2J-D,"5:在低中煤化阶段,尤其是低煤化阶编辑:雷小乔"期赵海舟:腐泥煤和腐植煤生物标志物色谱对比./位置,只是1!.3以上的高碳数峰在中、高煤化阶段都变得较弱,而低碳数的1!.+,1!.4峰则相对增强。然而各煤化阶段,腐泥煤的谱图和共生腐植煤的都不同。另外,山西组两对中、高煤级的样品中都检测出!$胡萝卜烷,而太原组的低煤级样品则未检
6、出。这个差异可能是沉积环境的不同造成的。.7"甾烷"胆甾烷和重排胆甾烷在低、中煤化阶段腐泥煤的含量大部分比共生腐植煤高。“地质体中的甾烷,其原始母质多半是生物体中的甾醇类,⋯⋯广泛存在于动物和植物体内,分别称为动物甾醇和植物甾醇,动物甾醇中最常见的是胆甾醇,植物甾醇中主要是麦角甾醇和豆甾醇⋯⋯”8/9。基于此,胆甾烷和重排胆甾烷的数据说明腐泥煤类的生源中,动物成分比腐植煤高。#重排甾烷%规则甾烷和重排!"3甾烷%规则!"3甾烷多显示出腐泥煤比共生腐段,远比共生腐植煤低,到高煤化阶段则稍高。植煤高。“一般认为泥炭沼泽酸性水介质条件对甾醇向重排甾烷
7、的转化起积极作用”8*9。这一结论与大!"#$%!"#&:反映正构烷烃轻质组分的含量。腐植煤随煤化作用的进行逐渐增高;腐泥煤则是多数腐泥煤的生成条件是吻合的,因为无机地化的在总的增高趋势中,在中煤化阶段出现一个峰值。研究也证明腐泥煤的生成环境比共生腐植煤的水介质量色谱图’(%):*+,的对比结果’图",:低煤质酸性更强。赵师庆教授也指出:“在藻煤中重排甾烷最为丰富”8*9。化阶段差异明显。腐植煤的图’#-,是以!./为主峰的尖锐单峰态01!./的峰突出地强0比任何其他$%!"3甾烷%%!"*甾烷、%%%’!"/:;%!"3:;,峰都高出至少一倍
8、,而腐泥煤’#2,则是以1!.3为及%%%’!"*:;%!"3:;,:低煤化阶段的数值都证实了不突出的主峰,从1!.4到1!"3都比较强,都大于“水生