煤系石墨显微组分与结构特征

来源期刊：矿物学报2021年第1期

论文作者：李阔 刘钦甫 张帅 袁亮

文章页码：101 - 108

关键词：煤系石墨;隐晶质石墨;光学特征;显微拉曼;显微组分;

摘    要：煤系石墨是岩浆侵入含煤地层导致煤层受热变质形成,是一种重要的非金属矿产资源。本文通过对湖南娄底和郴州地区典型煤系石墨进行煤岩学、X射线衍射（XRD）、激光显微拉曼光谱（Raman）和扫描电子显微镜（SEM）分析,并与无烟煤、美国伊利诺伊盆地的天然煤焦、美国科罗拉多中南部Trinidad煤田的天然沥青焦、斯里兰卡的显晶质石墨进行对比研究。结果表明,煤系石墨显微组分主要为隐晶质石墨（体积含量>80%）,还含有少量热解碳、针状石墨和鳞片石墨,偶见残余镜质组和惰质组,石墨单晶体尺寸约为0.35μm。反光显微镜下隐晶质石墨表面呈麻点状,由于石墨微小晶片对光的散射作用导致所测反射率值偏低（3%～5%）;煤系石墨XRD图谱（002）峰为尖锐峰与无烟煤和天然焦的"鼓包"峰具有明显区别,（002）峰半高宽可作为区分煤系石墨、无烟煤及天然焦的主要参数;煤系隐晶质石墨一阶拉曼光谱有尖锐的G峰和低强度的D峰,二阶拉曼光谱出现2450cm^-1峰和较强的2D峰,表明其结构演化处于石墨化作用过程,而无烟煤、变质无烟煤和天然焦则无2450cm^-1峰,且2D峰较弱,表明其结构演化处于碳化作用过程。