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《中国矿业大学》 2015年
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淮北祁东煤矿构造煤中微量元素迁移聚集的构造控制

李佩  
【摘要】:本文在区域构造及矿井构造特征分析的基础上,系统采集典型构造煤样品,并借助电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和冷蒸汽-原子荧光光谱法(CVAFS)等先进测试方法,测定不同类型构造和不同变形程度构造煤中微量元素的含量;结合构造煤形成的应力-应变环境分析,探讨了构造煤中微量元素的分布特征及应力敏感元素迁移、聚集的动力学机制,取得了以下主要成果和认识。(1)深入分析了祁东矿构造发育特征及其分布规律,定量评价了32煤层断裂发育程度。祁东矿断层较发育,走向多为NNE及NE向,褶皱发育较弱,层滑构造较为常见;矿井构造发育规模、方向性和分区性等方面具有一定规律性,构造规模以次级小构造为主,断裂构造的展布具有等距性;现今构造格局是多期构造叠加和改造的结果;断裂容量维高值区主要发育大中型断层与小断层均发育区或者小断层密集发育区。(2)系统划分了祁东矿构造煤类型,初步探讨了构造煤变形的应力-应变环境。将祁东矿构造煤划分为碎裂煤、碎斑煤、碎粒煤、碎粉煤、片状煤、鳞片煤、揉皱煤和糜棱煤8类;根据应力作用及煤变形特征,构造煤变形的应力-应变环境可分为挤压和拉张脆性碎裂变形环境、剪切脆性及脆韧性变形环境和剪切与挤压韧性变形环境。(3)系统揭示了不同类型构造煤中微量元素的分布规律。通过32煤层不同类型构造煤中微量元素的分布特征分析,将构造煤中微量元素的分布分为线性递增型、反“L”型、“N”型、“M”型和“W”型5种类型,探讨了元素迁移聚集与构造煤变形程度的内在联系。(4)揭示了敏感元素迁移、聚集的构造控制机理。构造应力作用是煤体变形的关键因素,也是煤中元素迁移聚集的主要推动力,是影响构造煤中应力敏感元素迁移的主导因素,控制着构造煤中敏感元素迁移的过程;不同类型构造形成了不同的物理化学环境,对元素的迁移聚集产生不同影响;不同类型构造中构造煤的发育规律不同,其实质是形成构造及构造煤的应力-应变环境存在差异,构造类型及其形成的应力-应变环境是导致不同类型的应力敏感元素分异的重要因素。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P618.11

【参考文献】
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