
【化】 asphalt grouting; asphaltization
瀝青化作用(Bituminization)是材料科學和地質學中的專業術語,指通過物理或化學手段使物質形成瀝青質結構的過程。該現象在石油地質和道路工程領域具有重要應用,主要包含以下三層含義:
地質學定義
在地質演變中,瀝青化作用指有機物(如藻類、浮遊生物)經過高溫高壓及微生物作用,逐步轉化為瀝青質烴類的過程。這一過程通常發生在沉積岩層中,是石油形成的重要中間階段。
工程應用
在道路工程中,瀝青化作用指将礦物骨料與瀝青結合劑混合,通過加熱、碾壓形成穩定路面的工藝。此過程需精确控制瀝青黏度與骨料級配,以确保路面抗壓性和耐久性。
環境科學延伸
近年研究提出“生物瀝青化”概念,指利用微生物分解有機廢棄物生成類瀝青物質的技術,該技術被納入可持續材料開發範疇。
漢英對照術語中,“瀝青化作用”對應“Bituminization”,而“瀝青質轉化”則譯為“Asphaltenes Transformation”,兩者在石油精煉領域存在微觀反應機制的差異。
瀝青化作用是煤化作用中的一個特定階段,指在煤形成過程中,殼質組(包括藻類體)和鏡質組等有機組分通過熱演化生成瀝青質(石油型烴類)的作用。以下是詳細解釋:
作用本質
瀝青化作用主要表現為煤中富氫的有機組分(如殼質組)在熱力作用下發生降解,生成液态或氣态烴類物質,最終形成瀝青質。這一過程與石油烴類的生成機制密切相關。
發生階段
主要發生在煤化作用的硬褐煤階段(鏡質體反射率$R{om}=0.5%$)到早期肥煤階段($R{om}=1.2%$)。當$R_{om}$達到0.5%~0.6%時,煤中芳香核側鍊的脂肪族官能團開始斷裂,伴隨甲烷等揮發物析出,标志着瀝青化作用啟動。
化學變化特征
産物與意義
生成的瀝青質屬于石油烴類,這一過程為煤成烴理論提供了依據,解釋了某些煤層中液态烴類的來源,對油氣勘探具有指導意義。
與其他瀝青的區别
注意與工業瀝青(如煤焦瀝青、石油瀝青)區分:瀝青化作用是天然地質過程産物,而工業瀝青多為煉焦或石油加工的副産品。
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