【摘 要】
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煤是主要的化石能源和潜在的化工原料。煤作为一种特殊的沉积岩，是记录地球过去环境变化信息的载体。有机碳和氮是煤的重要物质组成。研究煤中有机碳和氮的地球化学特征，既有利于充分合理利用煤炭资源，也有助于重建环境变化的历史。
本文以淮南煤田二叠纪煤层为研究对象，采用固态13C核磁共振波谱(NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、稳定同位素比值质谱等现代测试技术，运用煤地质学、煤化学、古气候学、环境学和稳定同位素地球化学等不同学科理论，研究了煤中有机碳和氮的赋存形态、分布特征和稳定同位素组成。研究取得了以下
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煤是主要的化石能源和潜在的化工原料。煤作为一种特殊的沉积岩，是记录地球过去环境变化信息的载体。有机碳和氮是煤的重要物质组成。研究煤中有机碳和氮的地球化学特征，既有利于充分合理利用煤炭资源，也有助于重建环境变化的历史。
本文以淮南煤田二叠纪煤层为研究对象，采用固态13C核磁共振波谱(NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、稳定同位素比值质谱等现代测试技术，运用煤地质学、煤化学、古气候学、环境学和稳定同位素地球化学等不同学科理论，研究了煤中有机碳和氮的赋存形态、分布特征和稳定同位素组成。研究取得了以下主要成果:
(1)淮南煤田煤中有机碳以芳香碳为主(～50％)，其次为连氧芳香碳和脂肪碳（各～20％）。有机氮以吡咯氮为主(～60％)，其次为吡啶氮(～30％);(2)岩浆侵入对煤层产生的接触变质作用，会使煤中有机氮不断从煤中脱除，同时残余有机氮由碳基质的边缘逐渐进入到碳基质的内部;(3)有机碳稳定同位素值的范围为-25.1‰～-22.7‰，平均值为-24.1‰。有机氮稳定同位素值的范围为-2.9‰～+3.6‰，平均值为+0.4‰;(4)二叠纪瓜德鲁普世卡皮墩期煤中有机碳稳定同位素值发生了明显的正漂移(～1‰)，可能记录了二叠纪全球生物大灭绝第一幕（瓜德鲁普世末期生物大灭绝）中发生的Kamura事件期间内大气二氧化碳更加富集13C的现象;(5)不同种类有机碳和氮的稳定同位素组成不同，芳香碳相比脂肪碳更加富集13C，吡啶结构氮相比吡咯结构氮更加富集15N，全煤有机碳和氮的稳定同位素组成与煤中有机碳和氮的赋存形态分布有关。
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