滇东晚二叠世煤中绿泥石富集机理研究

Mineral matter in coals provides information about the depositional conditions and thus geologic history of coal-bearing sequences, origin and metanmorphism of coal and regional tectonic history.The modes of occurrence, origin, distributions of chlorite in Late Permian coals from Eastern Yunnan will be deeply studied by a series methods including ICP-MS, XRF, SEM-EDX+EBSD,LTA+XRD and FITR, as well as using the knowledge of coal petrology, coal geochemistry and coal geology.The geological- geochemical factors,including source region rock, hydrothermal fluid, coal- accumulation environment and coal facies, and volcanic activies affected on the enrichment of chlorite in coal, will be revealed. Based on evolution history of the coal-bearing basin and Emeishan mantle plume event, the enrichment mechanism of chlorite will be proposed.

煤中矿物质的研究既可以揭示聚煤环境的地质背景，又反映煤层形成后所经历的各种地质作用过程，有助于阐明煤层的成因、煤化作用、区域地质历史演化等基本理论问题。课题将以滇东地区典型晚二叠世煤为研究对象，利用ICP-MS、XRF、SEM-EDX+EBSD、LTA+XRD、FITR等分析技术，充分运用煤岩学、煤地球化学、煤田地质等学科理论，深入研究滇东晚二叠世煤中绿泥石的赋存状态、来源和空间分布规律，研究绿泥石在泥潭沼泽中聚集的介质条件，揭示绿泥石的形成期次和影响其形成的地质地球化学因素（物源、热液流体、聚煤环境、煤相和火山活动等），结合盆地演化历史和峨眉玄武岩地幔柱事件揭示煤中绿泥石的富集机理。

煤中矿物质的研究既可以揭示聚煤环境的地质背景，又反映煤层形成后所经历的各种地质作用过程，有助于阐明煤层的成因、煤化作用、区域地质历史演化等基本理论问题。滇东晚二叠世煤中绿泥石属于鲕绿泥石，黏土矿物的X射线衍射谱图中绿泥石的001和003峰强度明显低于002和004峰，其中Fe的含量远高于Mg。滇东晚二叠世煤中绿泥石主要以4种赋存形态产出：1）充填于植物胞腔，为滇东煤中绿泥石最主要赋存状态；2）浸染状散布于基质镜质体中；3）富镁菱铁矿中的包裹体；4）产出于后生的伊蒙混层矿物脉中。绿泥石是滇东晚二叠世煤中黏土矿物的主要组成，在研究区平面和剖面上分布广泛。滇东龙潭组（宣威组）第一、二段内，由下至上煤的黏土矿物中绿泥石的含量均有增加的趋势，在龙潭组第三段（长兴组）黏土矿物中绿泥石的含量在剖面上变化不明显。滇东晚二叠世煤中绿泥石在全区广泛分布，具备沉积成因矿物的特点。滇东晚二叠世聚煤盆地的物源区来源于盆地西部的康滇古陆，峨眉山玄武岩主喷发期后富镁铁的玄武岩长期遭受风化剥蚀，大量析出的富Fe-Mg硅质溶液在物源区东部晚二叠世煤中沉淀形成了广泛分布的自生石英和绿泥石。由于石英和绿泥石的来源相同，因此不难解释在滇东晚二叠世煤的胞腔中共生的石英与绿泥石，以及呈浸染状分布在基质镜质体中的自生石英和绿泥石。胞腔中共生的石英、绿泥石和黄铁矿表明富Fe-Mg硅质溶液进入煤层的时间较早，大约在压实作用以前的同生或准同生阶段。研究区北部C5煤中富Fe-Mg溶液交代高岭石形成的绿泥石仅在局部矿区可见。课题组在Energy & Fuels、Minerals国际期刊发表SCI检索论文2篇。2013年课题组成员成功入选“教育部创新团队”；所取得的进展“煤中矿物质富集机理”于2013年获得教育部自然科学一等奖。