
【化】 asphalt grouting; asphaltization
沥青化作用(Bituminization)是材料科学和地质学中的专业术语,指通过物理或化学手段使物质形成沥青质结构的过程。该现象在石油地质和道路工程领域具有重要应用,主要包含以下三层含义:
地质学定义
在地质演变中,沥青化作用指有机物(如藻类、浮游生物)经过高温高压及微生物作用,逐步转化为沥青质烃类的过程。这一过程通常发生在沉积岩层中,是石油形成的重要中间阶段。
工程应用
在道路工程中,沥青化作用指将矿物骨料与沥青结合剂混合,通过加热、碾压形成稳定路面的工艺。此过程需精确控制沥青黏度与骨料级配,以确保路面抗压性和耐久性。
环境科学延伸
近年研究提出“生物沥青化”概念,指利用微生物分解有机废弃物生成类沥青物质的技术,该技术被纳入可持续材料开发范畴。
汉英对照术语中,“沥青化作用”对应“Bituminization”,而“沥青质转化”则译为“Asphaltenes Transformation”,两者在石油精炼领域存在微观反应机制的差异。
沥青化作用是煤化作用中的一个特定阶段,指在煤形成过程中,壳质组(包括藻类体)和镜质组等有机组分通过热演化生成沥青质(石油型烃类)的作用。以下是详细解释:
作用本质
沥青化作用主要表现为煤中富氢的有机组分(如壳质组)在热力作用下发生降解,生成液态或气态烃类物质,最终形成沥青质。这一过程与石油烃类的生成机制密切相关。
发生阶段
主要发生在煤化作用的硬褐煤阶段(镜质体反射率$R{om}=0.5%$)到早期肥煤阶段($R{om}=1.2%$)。当$R_{om}$达到0.5%~0.6%时,煤中芳香核侧链的脂肪族官能团开始断裂,伴随甲烷等挥发物析出,标志着沥青化作用启动。
化学变化特征
产物与意义
生成的沥青质属于石油烃类,这一过程为煤成烃理论提供了依据,解释了某些煤层中液态烃类的来源,对油气勘探具有指导意义。
与其他沥青的区别
注意与工业沥青(如煤焦沥青、石油沥青)区分:沥青化作用是天然地质过程产物,而工业沥青多为炼焦或石油加工的副产品。
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