大同矿区煤系高岭岩矿物特性与赋存规律的研究

摘要

本文以大同煤田晚古生代石炭二叠纪煤系高岭岩为主要研究对象，选取大同小峪矿区与塔山矿区不同层位的高岭岩样品进行试验分析，研究了大同矿区高岭岩的赋存规律、小峪矿区和塔山矿区不同层位高岭岩的矿物组成，高岭石的结晶有序度和高岭岩的品质，取得如下主要结论:
　　 1、大同煤系高岭岩主要赋存在太原组及山西组下部，数目达20层。垂向上主要赋存于6个层位:9#煤底板、8#煤底板、5#煤底板、5#煤（3-5#煤）夹矸、2#煤底—3#煤顶板之间、山4#煤底板。
　　 2、大同矿区石炭—二叠煤系不同层位高岭岩物质组成表现在各层高岭岩均含有少量的炭质碎屑;小峪矿区太原组2#煤底板、3#煤顶板的高岭岩主要由高岭石组成，含量可达98％以上;山西组山4#煤底板和5#煤夹矸高岭岩中除主要为高岭石外，含极少量粉砂级石英碎屑;5#煤底板高岭岩石英碎屑含量在15％～35％之间;8#煤底板高岭岩石英碎屑含量更高，达35％～40％。塔山矿区太原组3#煤顶板的高岭岩主要由高岭石组成，含量可达96％;太原组3-5#煤底板高岭岩中高岭石含量占92％;山西组山4#煤底板和3-5#煤底板(2)高岭岩均为砂质高岭岩，除主要为高岭石外，石英碎屑含量为30％～35％之间;8#煤底板高岭岩炭质含量较高，高达40％。
　　 3、小峪矿区山西组山4#煤底板致密状高岭岩、太原组3#煤顶板碎屑状高岭岩、2#煤底板蠕虫状高岭岩中高岭石的结晶有序度为有序;5群煤夹矸致密状高岭岩和5#煤底板(1)含砂高岭岩中高岭石的结晶有序度为较无序;5#煤底板(2)砂质高岭岩和8#煤底板粉砂质高岭岩中高岭石的结晶有序度为无序。塔山矿区3#煤顶板粗晶蠕虫状高岭岩中高岭石的结晶有序度为高度有序;3-5#煤底(1)内碎屑高岭岩中高岭石的结晶有序度为有序;3-5#煤底(2)砂质高岭岩中高岭石的结晶有序度为较无序;而2#煤底板微晶高岭岩、山4#煤底板砂质高岭岩与8#煤底板泥质高岭岩中高岭石的结晶有序度为无序，不同层位高岭岩中高岭石的结晶有序度与盆地中沉积的原粘土质物质的纯度有关。
　　 4、小峪矿区3#煤顶板高岭岩、2#煤底板高岭岩品质为优，山4#煤底板高岭岩、5#煤夹矸高岭岩品质为良好，5#煤底板(1)高岭岩、5#煤底板(2)高岭岩以及8#煤底板高岭岩的品质差;塔山矿区3#煤顶板高岭岩品质为优，3-5#煤底板(1)高岭岩、3-5#煤底板(2)高岭岩品质良好，山4#煤底板、2群煤底板高岭岩以及8#煤底板高岭岩的品质差。
　　 5、大同煤田不同层位高岭岩的物源可能主要为盆地北侧陆源区的中酸性岩浆岩，它们在经历了强烈的化学风化作用后，成为高岭岩的物源。但这也不排除气携火山碎屑为高岭岩的形成提供了较少的物源。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 高岭岩矿物学、岩石学及地球化学特征研究现状

1．2．2 高岭岩成矿物质来源与成矿机理等研究

1．2．3 高岭岩开发利用现状

1．2．4 大同煤田煤系高岭岩的研究现状

1．3 研究内容与方案

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方案

1．3．3 完成的工作量

第二章 大同晚古生代含煤盆地地质特征及高岭岩的赋存特征

2．1 大同晚古生代含煤盆地地质特征

2．1．1 地理位置

2．1．2 大同晚古生代煤系地层沉积特征

2．1．3 大同盆地的形成及沉积演化

2．2 大同晚古生代煤系地层高岭岩资源主要分布层位及特征

2．2．1 高岭岩的赋存层位

2．2．2 各层高岭岩平面展布特征

2．2．3 高岭岩的主要矿石类型

第三章 大同煤田煤系地层高岭岩岩石学特征

3．1 概述

3．2 样品的采集及室内分析

3．3 小峪矿区各层位高岭岩的显微特征

3．4 塔山矿区各层位高岭岩的显微特征

第四章 大同煤田煤系高岭岩的高岭石结晶学特征

4．1 概述

4．1．1 X射线衍射(XRD)分析介绍

4．1．2 差热(DTA)分析简介

4．1．3 红外吸收光谱(IR)分析原理

4．2 大同煤田小峪矿区各层位高岭岩中高岭石的结晶学特征

4．2．1 X射线衍射分析

4．2．2 DTA差热分析

4．2．3 红外光谱分析

4．3 大同塔山矿区各层位高岭岩结晶学特征

4．3．1 X射线衍射分析

4．3．2 DTA差热分析

4．3．3 红外光谱分析

4．4 小峪与塔山矿区高岭岩结晶学特征横向对比分析

第五章 大同煤田煤系高岭岩主微量元素地球化学及品质

5．1 样品的采集和测试

5．2 常量元素

5．2．1 小峪矿区煤系高岭岩的常量元素特征

5．2．2 塔山矿区煤系高岭岩的常量元素特征

5．2．3 不同层位高岭岩品质评价

5．3 微量元素

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文