不同成熟度之有機成分探討

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姓名

林孟嬿(Meng-Yen Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

應用地質研究所

論文名稱

不同成熟度之有機成分探討
(Compositional Studies of Organic Material with Various Maturities)

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摘要(中)

有機材料主要是指地殼中含有碳鍵的含碳化合物，包含了煤以及沉積的有機質。煤的成熟度主要影響了煤的發熱量和用途，而組成成分也影響了煤的品質，所以我們可以從元素和煤素質成份的改變來評估煤的材料特性，並且研究材料在成熟過程受到的成份改變所隱含的地質意義。本研究以有機材料特性為研究主軸，實驗樣本包括不同成熟度之42個第三紀中新世的台灣煤礦以及露頭的樣本，16個年代為古生代至新生代的大陸樣本，1個越南北部的煤礦樣本以及4個美國頁岩樣本。分析方法包括鏡煤素反射率測量、煤素質組成分析、元素分析和熱裂分析，以探討有機熱成熟作用和材料特性的關聯，並且用地質解釋推演煤在成熟過程中成份的變化。結果顯示元素分析氫碳比和鏡煤素反射率有反比的趨勢，證明當材料受到熱成熟作用時，材料本身也會跟著改變；鏡煤素反射率和Tmax呈現正相關；沉積環境的差異決定了有機材料的異同，也影響鏡煤素反射率；煤素質百分比和鏡煤素反射率並沒有絕對的關聯性。

摘要(英)

Maturities of coal determine its thermal value and usage. Both maercal and element composition varied during the process of coalification. 63 samples with various maturities were discussed in this study, including 42 samples from Taiwan, 16 samples from China, 1 sample from Vietnam and 4 samples from USA. Four analytic methods were applied in this study: vitrinite reflectance measurement (Ro %), maceral composition analysis, Rock-Eval pyrolysis and major element analysis. The purpose of this study is to correlate the relationship between thermal maturity and organic composition, the effects of geological settings can thus be interpreted. The results show that H/C ratio decreases with increasing Ro%. A positive correlation of Ro% vs. Tmax is also observed. In addition, maceral compositions are mostly determined by plant species and depositional environment, not by thermal maturity.

關鍵字(中)

★ 成熟度
★ 熱裂分析
★ 鏡煤素反射率
★ 有機材料

關鍵字(英)

★ thermal maturity
★ Rock-Eval Pyrolysis
★ organic material
★ vitrinite reflectance

論文目次

中文提要 ………………………………………………………… i
英文提要 ………………………………………………………… ii
誌謝 ………………………………………………………… iii
目錄 ………………………………………………………… iv
圖目錄 ………………………………………………………… vi
表目錄 ………………………………………………………… vii
一、緒論…………………………………………………… 1
1-1 研究動機與目的……………………………………… 1
1-2 研究樣本與方法……………………………………… 2
1-3 內文概述……………………………………………… 2
二、基本原理及前人研究………………………………… 3
2-1 煤岩學………………………………………………… 3
2-2 有機物成熟度………………………………………… 8
2-3 鏡煤素反射率的應用………………………………… 9
2-4 分析方法……………………………………………… 10
三、實驗方法……………………………………………… 11
3-1 研究方法概述及流程………………………………… 11
3-2 樣本備製……………………………………………… 12
3-2-1 煤餅製作……………………………………………… 12
3-2-2 拋光…………………………………………………… 14
3-3 煤素質組成分析……………………………………… 15
3-4 鏡煤素反射率測量…………………………………… 17
3-5 元素分析……………………………………………… 18
3-6 熱裂分析……………………………………………… 19
四、樣本區域地質………………………………………… 22
4-1 台灣樣本區域地質…………………………………… 22
4-1-1 台灣樣本分布………………………………………… 23
4-1-2 中新世含煤地層概述………………………………… 23
4-2 越南樣本區域地質…………………………………… 32
4-2-1 越南樣本分布………………………………………… 32
4-2-2 越南主要地層概述…………………………………… 32
4-3 大陸樣本區域地質…………………………………… 33
4-3-1 大陸樣本分布………………………………………… 33
4-3-2 大陸樣本地層概述…………………………………… 34
4-4 美國樣本區域地質…………………………………… 36
4-4-1 美國樣本分布………………………………………… 37
4-4-2 美國地層概述………………………………………… 37
五、實驗結果與討論……………………………………… 38
5-1 鏡煤素反射率結果…………………………………… 38
5-2 元素分析結果………………………………………… 40
5-3 熱裂分析結果………………………………………… 44
5-4 煤素質組成分析結果………………………………… 45
六、結論與建議…………………………………………… 50
6-1 結論…………………………………………………… 50
6-2 實驗困難及建議……………………………………… 51
參考文獻 ………………………………………………………… 52
附錄一鏡煤素反射率實驗數據……………………………… 56
附錄二熱裂分析實驗數據…………………………………… 57
附錄三全元素分析實驗數據………………………………… 59
附錄四煤素質數點結果數據………………………………… 61

參考文獻

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指導教授

蔡龍珆(Louis Loung-Yie Tsai)

審核日期

2008-7-17

推文