沁水煤田煤层气中氮气地球化学特征与成因

摘要

本文以沁水煤田煤层气中N2为研究对象,分析其地球化学特征,查明其影响因素,进行成因判识.采用气相色谱法和同位素质谱法分别对沁水煤田煤层气组分和N2同位素组成进行测定,结果表明,沁水煤田煤层气中N2比例在0.50～5.49％,平均为1.72％,同位素组成δ15N=+32.196～+42.663‰,平均为+38.404‰,具有贫N2富CH4、重氮的特征.煤化程度对沁水煤田煤层气中N2地球化学特征具有显著影响.随着煤化程度逐渐升高,N2比例和含量均具有逐渐升高的趋势,前者是由于煤化过程中N2不断生成和积累的结果,后者是主要是N2和CH4在高变质煤阶段具有不同的释放速率所致.