地质科学
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地质科学  2017, Vol. 52 Issue (3): 855-870    DOI: 10.12017/dzkx.2017.054
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淮北宿临矿区构造煤中黄铁矿赋存特征及其地质控制
李云波1,2,3     姜   波1,3     屈争辉1,3
  1. 中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏徐州 221116;
  2. 河南理工大学,中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心 河南焦作 454000;
  3. 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 江苏徐州 220018
Pyrite occurrence characteristics and geological control in tectonically deformed coal from the Linsu mining area,Huaibei coalfield,China
Li Yunbo1, 2, 3    Jiang Bo1, 3    Qu Zhenghui1, 3
  1. School of Resource and Earth Science, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu  221116;
  2. Collaborative Innovation Center of Coalbed Methane and Shale Gas for Central Economic Region, Henan Polytecnnic University, Jiaozuo, Henan  454000;
  3. Key Laboratory of Coalbed Methane Resources and Reservoir-Forming of the Ministry of Education, Xuzhou Jiangsu  221008
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摘要 

通过淮北宿临矿区不同类型构造煤中黄铁矿形态和分布的显微观测,结合常量及伴生元素分布特征分析,探讨了构造煤中黄铁矿的分布规律、形成机制及其地质控制作用。黄铁矿是典型的多期成因矿物,其分布受沉积环境和应力—应变环境共同作用,可划分为4 个形成阶段12 种类型;构造煤中的Co、Sb、Mn 等元素与黄铁矿关系密切,其分布反映应力—应变环境;进一步发现构造煤中的Hg 与硫化铁硫(Sp.d)呈良好相关性,随构造煤变形程度的增加呈“高—低—高”的演变趋势,受构造煤形成的动力学机制影响;构造煤中的黄铁矿可分为同生和后生两种模式,前者受控于沉积环境和古构造条件,而后者与构造改造和构造煤变形相关。分析认为,脆性变形阶段煤体结构的物理变化及过程为黄铁矿发育提供了赋存空间和条件,而韧性变形阶段中的动力变质和力化学作用为元素的迁移、散失及富集提供了动力,从而影响了黄铁矿的形成类型和分布。

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李云波 姜 波 屈争辉
关键词构造煤   黄铁矿   伴生元素   赋存规律        
Abstract

The pyrite morphology and distribution in tectonically deformed coal(TDC)were observed by electron microscope(EM)and scanning electron microscope(SEM), combined with structural distribution constants and associated elements in coal, the distribution of pyrite and its tectonic control was discussed. The formation mechanism of pyrite in TDC is the result of the sedimentary environments and tectonic stress, according to the pyrite morphology the formation can be divided into 4 stages, 12 types, and the pyrite forms are closed to the stress-strain conditions. We further find that there is good correlation between mercury(Hg)and sulfur in pyrite sulfur(Sp.d), the Hg concentration presents a high-low-high temporal changing pattern with the increase of the degree of TDC deformation, which influenced by tectonic coal formation mechanism. Formation mechanism of pyrite in TDC can be divided into two modes: syngenetic mode and epigenetic mode. The former was controlled by sedimentary environments and tectonic conditions, and the latter was related to structural reworking and TDC deformation. We conclude that physical change process provides the occurrence space and conditions of pyrite in brittle deformation stage, and dynamic metamorphism and mechanochemical provides the motivation for the redistribution(include migration, disperse and aggregation)of elements, all that influence the formation of pyrite type and distribution in TDC.

Key wordsTectonically deformed coal   Pyrite   Associated elements   Occurrence regularity   Sulfur   
收稿日期: 2016-03-10;
基金资助:

国家自然科学青年基金项目(编号:41602175)资助。

通讯作者: 姜 波,男,1957年1月生,教授,地质资源与地质工程专业。E-mail:jiangbo@cumt.edu.cn   
作者简介: 李云波,男,1981年6月生,博士,地质资源与地质工程专业。E-mail:yunboli@163.com
引用本文:   
李云波 姜 波 屈争辉 . 2017, 淮北宿临矿区构造煤中黄铁矿赋存特征及其地质控制. 地质科学, 52(3): 855-870.
Li Yunbo Jiang Bo Qu Zhenghui . Pyrite occurrence characteristics and geological control in tectonically deformed coal from the Linsu mining area,Huaibei coalfield,China[J]. Chinese Journal of Geology, 2017, 52(3): 855-870.
 
没有本文参考文献
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