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不同成煤母质热解烃类气体氢碳同位素组成特征

段毅  吴应忠  赵阳  曹喜喜  
【摘要】:为了认识草本沼泽和森林沼泽成煤物质以及煤显微组分对热解煤层气同位素,特别是氢同位素的影响,对草本沼泽和森林沼泽泥炭以及具有略微不同显微组分的煤进行了热解模拟实验,研究了它们热解烃类气体氢碳同位素组成差异,以及这种差异随成熟度的变化,讨论了引起这种差异的原因。结果表明:草本沼泽泥炭热解甲烷、乙烷和丙烷δD平均值分别为-235‰、-200‰和-209‰,森林沼泽泥炭的平均值分别为-226‰、-188‰和-191‰。草本沼泽泥炭热解甲烷、乙烷和丙烷δ13 C平均值分别为-36.2‰、-27.4‰和-31.6‰,森林沼泽泥炭的平均值分别为-33.7‰、-20.7‰和-25.6‰。表现为草本沼泽泥炭热解的烃类气体氢碳同位素组成轻于森林沼泽泥炭,并且从泥炭连续热解至RO值分别为2.5%、3.5%和5.5%时,甲烷氢同位素值分别平均低18‰、11‰和9‰,碳同位素值分别平均低3.4‰、3.8‰和1.8‰。煤显微组分微小的差异对热解烃类气体碳同位素有明显的影响,表现为具有较高壳质组的煤热解甲烷的碳同位素组成较轻,可是煤热解烃类气体氢同位素组成主要与成煤环境因素有关。这些研究成果为自然煤层气的成因判识提供了科学数据。

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