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摘要
碳洋葱(洋葱状富勒烯)在实验室里可用多种方法合成,然而天然碳洋葱仅见于地球上的零星地质样品.利用高分辨透射电子显微镜技术,在采自福建永安煤田二叠系含煤地层的7件岩浆热变质煤中识别出天然碳洋葱,并且发现了迄今为止地球上最大的天然碳洋葱(外径约为55nm).研究区二叠系含煤地层中广泛分布花岗斑岩侵入体和石英热液脉体,采集的构造煤样中裂隙和摩擦镜面极其发育,镜质体最大反射率值介于4.0～9.5%.煤中天然碳洋葱有单核或多核,具有24～46个石墨壳层,外径范围为24～55nm;其外径、石墨壳层数量与镜质体最大反射率之间呈显著正相关性,指示碳洋葱是岩浆侵入导致的煤变质过程中形成的次生产物.研究认为岩浆热变质煤中的天然碳洋葱是化学气相沉积成因.同时,推测天然碳洋葱类似于气相沉积的热解碳,主要赋存在煤岩裂隙或孔洞中,这也是造成研究区岩浆热变质煤中碳洋葱分布不均匀的主要原因.
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