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生物标志化合物对于煤炭产地溯源的指示

李健成 李晶 闫馨友

李健成, 李晶, 闫馨友. 生物标志化合物对于煤炭产地溯源的指示[J]. 地质科技通报, 2022, 41(4): 165-171. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0118
引用本文: 李健成, 李晶, 闫馨友. 生物标志化合物对于煤炭产地溯源的指示[J]. 地质科技通报, 2022, 41(4): 165-171. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0118
Li Jiancheng, Li Jing, Yan Xinyou. Indication of biomarkers for coal origin traceability[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2022, 41(4): 165-171. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0118
Citation: Li Jiancheng, Li Jing, Yan Xinyou. Indication of biomarkers for coal origin traceability[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2022, 41(4): 165-171. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0118

生物标志化合物对于煤炭产地溯源的指示

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0118
基金项目: 

国家重点研究计划 2018YFF0215400

国家自然科学基金项目 41972179

详细信息
    作者简介:

    李健成(1995—),男,现正攻读地质资源与地质工程专业硕士学位,主要从事煤地球化学方面的研究工作。E-mail:1299567254@qq.com

    通讯作者:

    李晶(1985—),女,副教授,主要从事煤地质学、煤矿物学、煤地球化学方面的研究工作。E-mail:jingli@cug.edu.cn

  • 中图分类号: P618.11

Indication of biomarkers for coal origin traceability

  • 摘要:

    为了保障进口煤炭质量和安全, 急需建立起一套行之有效的产地溯源方法对进口煤炭进行产地溯源和掺假识别。利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对来自5个进口国家的煤炭样品进行了分析, 并对有机质中代表性生物标志化合物进行了定性和定量分析, 以期对煤炭产地溯源新方法新技术提供启示。结果表明: 根据样品饱和烃Ph/nC18和Pr/nC17关系结果认为这5个国家的煤炭样品基本都处于低成熟-成熟阶段, 澳大利亚、俄罗斯、马来西亚和菲律宾的煤炭主要为陆源氧化环境下的Ⅲ型有机质; 除来自印度尼西亚的c56号样品外, 印尼其他煤炭样品和菲律宾全部煤炭样品的正构烷烃分布以中高相对分子质量为主, 暗示母质来源可能为陆源高等植物。研究结果证明不同的样品来自于不同的沉积环境, 有着不同的有机质输入类型等, 采用特定的指标可在一定程度上对溯源可起到指示作用。

     

  • 图 1  样品饱和烃Pr/nC17和Ph/nC18关系图

    Figure 1.  Relationship between Pr/nC17 and Ph/nC18 of saturated hydrocarbons

    图 2  部分高碳数的无环异戊二烯类烷烃

    Figure 2.  Some high carbon acyclic isoprene alkanes

    图 3  C27、C28、C29 3种ααα型规则甾烷相对含量三角图

    Ⅰ.藻类;Ⅱ.陆生植物;Ⅲ.浮游植物;Ⅳ.混合来源;Ⅴ.藻类为主;Ⅵ.浮游植物为主;Ⅶ.陆生植物为主

    Figure 3.  Triangle of C27, C28 and C29 ααα-regular steranes

    图 4  (孕甾烷+升孕甾烷)/C29ααα20R与规则甾烷/17α(H)-藿烷关系图

    Figure 4.  (pregnane+pregnane)/C29ααα20R vs.regular sterane/17α(H)-hopane

    图 5  Ts/Tm和C30藿烷/C30莫烷的变化趋势图

    Figure 5.  Variation trend of Ts/Tm and C30 hopane/C30 morane

    图 6  伽马蜡烷指数与升藿烷指数关系图

    Figure 6.  Relationship between γ-waxane index and l-hopane index

    图 7  规则甾烷/17α(H)-藿烷与升藿烷指数关系图

    Figure 7.  Relationship between regular sterane/17α(H)-hopane and l-hopane index

    表  1  各国煤炭样品信息

    Table  1.   Coal sample information of each country

    样品号 国别 产地
    c1 俄罗斯 俄罗斯Vanino
    c4 印尼 印尼Adangbay
    c5 印尼 印尼Asam Asam
    c7 印尼 印尼Bunati
    c9 印尼 印尼Kaltorang
    c10 印尼 印尼Muara Berau
    c16 俄罗斯 俄罗斯新西伯利亚新库兹涅茨克欧亚斯煤矿
    c39 澳大利亚 澳大利亚Adelaide
    c40 澳大利亚 澳大利亚Balmain
    c42 澳大利亚 澳大利亚Bell Bay
    c44 俄罗斯 俄罗斯Kuzbass
    c46 印尼 印尼PT adaro Indonesia
    c47 印尼 印尼PT bara tabang
    c49 印尼 印尼PT bukit asaml(perserd)tbk
    c51 印尼 印尼PT mandiri intiperkasa
    c54 印尼 印尼PT tunas inti abadi
    c56 印尼 印尼PT baba anugrah sejahtera
    c57 印尼 印尼PT Berau coal
    c59 菲律宾 菲律宾Semirara Mining and Power Corporation
    c60 马来西亚 马来西亚Sibuti
    c61 俄罗斯 俄罗斯South Kuzbass
    c62 菲律宾 菲律宾Subac Nipa
    c64 澳大利亚 澳大利亚Yancoal Australia Sales Pty Itd
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    表  2  5个国家生物标志化合物参数数据

    Table  2.   Parameter data of five national biological standards

    样品 国家 正构烷烃 无环异戊二烯类烷烃 甾烷 萜烷
    OEP CPI 主峰碳 Pr/ nC17 Ph/ nC18 Pr/ Ph C29ααα20S/ (S+R) C29αββ/ (ααα+αββ) Ts/Tm C30(H)/ C30(M) 2γ/C31(H)
    c39 澳大利亚 1.25 1.04 22.00 1.33 0.37 2.66 0.40 0.40 0.41 2.41 0.72
    c40 3.65 4.35 31.00 2.41 0.46 5.76 0.32 0.46 0.55 3.14 6.74
    c64 3.71 3.53 31.00 3.42 0.39 5.87 0.31 0.46 0.52 2.91 8.52
    c1 俄罗斯 1.28 1.11 23.00 0.86 0.29 2.36 0.41 0.32 9.28 2.15 0.72
    c16 2.28 1.85 23.00 2.06 0.32 4.17 0.51 0.55 0.99 1.65 5.64
    c44 1.47 1.32 23.00 2.06 0.48 2.49 0.52 0.61 1.10 1.67 0.92
    c61 1.41 1.17 23.00 0.88 0.19 3.34 0.34 0.29 5.35 2.83 0.74
    c59 菲律宾 3.81 5.02 31.00 0.96 0.32 3.76 0.23 0.43 0.82 4.47 1.66
    c62 3.73 4.64 31.00 1.22 0.36 3.89 0.27 0.44 0.67 4.35 1.56
    c20 马亚西亚 2.58 3.44 31.00 3.68 0.73 4.74 0.29 0.42 0.78 1.76 3.80
    c4 印度尼西亚 4.97 6.40 31.00 0.73 0.43 1.40 0.41 0.77 0.58 1.95 2.95
    c5 2.97 3.87 31.00 0.91 0.32 2.30 0.25 0.49 0.46 3.80 2.61
    c7 3.82 4.61 31.00 0.99 0.32 2.94 0.23 0.30 0.50 2.31 6.14
    c9 4.00 5.05 31.00 0.61 0.30 1.61 0.27 0.65 0.27 1.80 3.37
    c10 3.25 3.77 31.00 0.65 0.41 1.78 0.32 0.52 0.32 2.54 4.45
    c42 2.08 2.05 27.00 1.24 0.22 5.04 0.21 0.43 1.51 2.68 1.15
    c46 3.64 4.50 31.00 0.83 0.21 2.65 0.43 0.26 0.29 4.01 4.16
    c47 3.10 3.91 31.00 0.94 0.32 2.02 0.37 0.54 0.38 1.80 0.32
    c49 2.38 2.69 27.00 4.24 0.46 6.58 0.35 0.48 0.82 1.17 3.47
    c51 3.51 4.19 31.00 0.56 0.42 1.51 0.31 0.59 0.32 2.96 1.94
    c54 3.79 4.07 31.00 0.50 0.33 1.76 0.23 0.30 0.32 1.34 3.29
    c56 2.17 1.90 25.00 2.00 0.25 4.70 0.27 0.54 1.78 2.15 0.89
    c57 3.63 4.58 31.00 0.34 0.27 1.00 0.43 0.64 0.12 0.57 5.59
    注:OEP.奇偶优势指数;CPI.碳优势指数
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  • 收稿日期:  2021-04-22
  • 网络出版日期:  2022-09-07

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