Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province

Thirty-one rocks and coals were collected from Mae Teep and Mae Than coal mines located in Lampang Province, Northern Thailand in order to investigate their geochemical characteristics. The total organic carbon (TOC) contents of Mae Teep coal samples are slightly higher with the range of 30.12 - 73....

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Patthapong Chaiseanwang
Other Authors: Piyaphong Chenrai
Format: Theses and Dissertations
Language:English
Published: Chulalongkorn University 2019
Subjects:
Online Access:https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:36493
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Institution: Chulalongkorn University
Language: English
id 36493
record_format dspace
institution Chulalongkorn University
building Chulalongkorn University Library
continent Asia
country Thailand
Thailand
content_provider Chulalongkorn University Library
collection Chulalongkorn University Intellectual Repository
language English
topic ถ่านหิน -- ไทย -- ลำปาง
ธรณีเคมี
Coal -- Thailand -- Lampang
Geochemistry
spellingShingle ถ่านหิน -- ไทย -- ลำปาง
ธรณีเคมี
Coal -- Thailand -- Lampang
Geochemistry
Patthapong Chaiseanwang
Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
description Thirty-one rocks and coals were collected from Mae Teep and Mae Than coal mines located in Lampang Province, Northern Thailand in order to investigate their geochemical characteristics. The total organic carbon (TOC) contents of Mae Teep coal samples are slightly higher with the range of 30.12 - 73.71 wt. % compared to those from Mae Than samples ranging from 23.48 - 52.20 wt. %. Shales from Mae Teep and Mae Than coal mines exhibit similar values with 4.82 - 19.49 wt. % and 14.00 - 24.87 wt. %, respectively. The lowest TOC contents appear on mudstones, ranging from 0.88 to 4.92 wt. % in Mae Teep coal mine and from 0.59 to 5.98 wt. % in Mae Than coal mine. The extractable organic matter (EOM) from Mae Teep samples vary between 1,277 and 9,764 ppm, while Mae Than samples are higher in the range of 1,256 – 16,421 ppm. The TOC and EOM results indicate coals and shales are good to excellent hydrocarbon generation potential for source rocks, except some mudstone samples. Biomarker and non-biomarker parameters from GC-MS analysis are useful to interpret thermal maturity, organic matter input and depositional environment. The thermal maturity of coal samples from both coal mines are represented in the range of immature to early mature stage at the present day which is equivalent to lignite to high volatile bituminous C based on the American Society for Testing and Materials (ASTM). The distribution of n-alkanes showing the predominance of long-chain n-alkanes and the high CPI values in all samples indicate terrestrial higher plants input. The difference in redox conditions of depositional environments exhibits the different lithology. The coal formation in both basins requires high level of oxygen content, probably related to suboxic to oxic condition during sediment deposits. Local water table within the basins may be controlled the organic matter inputs and coal formation. Shale samples in this study are deposited under anoxic condition during high water level. Consequently, this condition provides algal input originated from blooms of planktonic algae settling to the bottom of the basin where is little to no oxygen content, resulting in the oil shale formation, particularly in Mae Teep basin. During the low productivity, mudstones can be occurred mostly under suboxic condition.   
author2 Piyaphong Chenrai
author_facet Piyaphong Chenrai
Patthapong Chaiseanwang
format Theses and Dissertations
author Patthapong Chaiseanwang
author_sort Patthapong Chaiseanwang
title Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
title_short Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
title_full Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
title_fullStr Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
title_full_unstemmed Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province
title_sort organic geochemical characteristics of coal deposits in lampang province
publisher Chulalongkorn University
publishDate 2019
url https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:36493
_version_ 1829257923640950784
spelling 364932024-02-23T09:20:03Z https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:36493 ©Chulalongkorn University Thesis 10.58837/CHULA.THE.2019.243 eng Patthapong Chaiseanwang Organic geochemical characteristics of coal deposits in Lampang Province ลักษณะเฉพาะทางธรณีเคมีอินทรีย์ของแหล่งถ่านหินในจังหวัดลำปาง Chulalongkorn University 2019 2019 Thirty-one rocks and coals were collected from Mae Teep and Mae Than coal mines located in Lampang Province, Northern Thailand in order to investigate their geochemical characteristics. The total organic carbon (TOC) contents of Mae Teep coal samples are slightly higher with the range of 30.12 - 73.71 wt. % compared to those from Mae Than samples ranging from 23.48 - 52.20 wt. %. Shales from Mae Teep and Mae Than coal mines exhibit similar values with 4.82 - 19.49 wt. % and 14.00 - 24.87 wt. %, respectively. The lowest TOC contents appear on mudstones, ranging from 0.88 to 4.92 wt. % in Mae Teep coal mine and from 0.59 to 5.98 wt. % in Mae Than coal mine. The extractable organic matter (EOM) from Mae Teep samples vary between 1,277 and 9,764 ppm, while Mae Than samples are higher in the range of 1,256 – 16,421 ppm. The TOC and EOM results indicate coals and shales are good to excellent hydrocarbon generation potential for source rocks, except some mudstone samples. Biomarker and non-biomarker parameters from GC-MS analysis are useful to interpret thermal maturity, organic matter input and depositional environment. The thermal maturity of coal samples from both coal mines are represented in the range of immature to early mature stage at the present day which is equivalent to lignite to high volatile bituminous C based on the American Society for Testing and Materials (ASTM). The distribution of n-alkanes showing the predominance of long-chain n-alkanes and the high CPI values in all samples indicate terrestrial higher plants input. The difference in redox conditions of depositional environments exhibits the different lithology. The coal formation in both basins requires high level of oxygen content, probably related to suboxic to oxic condition during sediment deposits. Local water table within the basins may be controlled the organic matter inputs and coal formation. Shale samples in this study are deposited under anoxic condition during high water level. Consequently, this condition provides algal input originated from blooms of planktonic algae settling to the bottom of the basin where is little to no oxygen content, resulting in the oil shale formation, particularly in Mae Teep basin. During the low productivity, mudstones can be occurred mostly under suboxic condition.    ถ่านหินและหินตะกอนจำนวน 31 ตัวอย่างจากแหล่งถ่านหินแม่ตีบและแหล่งถ่านหินแม่ทานที่ตั้งอยู่ในจังหวัดลำปางทางตอนเหนือของประเทศไทยถูกนำมาศึกษาลักษณะเฉพาะทางธรณีเคมีอินทรีย์ (Organic geochemistry) ผลจากการวิเคราะห์ปริมาณสารอินทรีย์ทั้งหมด (Total organic carbon) พบว่าตัวอย่างถ่านหินจากแหล่งแม่ตีบมีค่าระหว่าง 30.12 - 73.71 wt. % และสูงกว่าตัวอย่างถ่านหินของแหล่งแม่ทานซึ่งมีค่าระหว่าง 23.48 - 52.50 wt. % หินดินดานจากทั้งสองแหล่งมีค่าใกล้เคียงกันระหว่าง 4.82 - 19.49 wt. % ในแหล่งแม่ตีบ และ 14.00 - 24.87 wt. % ในแหล่งแม่ทาน ค่าที่น้อยที่สุดของปริมาณสารอินทรีย์ทั้งหมดปรากฏในตัวอย่างหินโคลนซึ่งมีค่าระหว่าง 0.88 – 4.92 wt. % ในแหล่งแม่ตีบ และค่าระหว่าง 0.59 – 5.98 wt. % การวิเคราะห์ปริมาณสารอินทรีย์ที่สกัดได้ (Extractable organic matter) ในตัวอย่างหินของแหล่งแม่ตีบมีค่าระหว่าง 1,277 - 9,764 ppm ในขณะที่ตัวอย่างหินของแหล่งแม่ทานมีค่ามากกว่าโดยอยู่ระหว่าง 1,256-16,421 ppm จากข้อมูลข้างต้นทั้งสองแหล่งมีศักยภาพการเป็นชั้นหินต้นกำเนิดของแหล่งปิโตรเลียมอยู่ในเกณฑ์ดีถึงดีเยี่ยมยกเว้นหินโคลนบางตัวอย่าง ข้อมูลลักษณะเฉพาะทางธรณีเคมีอินทรีย์ศึกษาจากแก๊สโครมาโตแกรม (Gas chromatogram) ได้มาจากการวิเคราะห์โดยใช้เครื่องมือแก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโตมิเตอร์ (Gas chromatography-mass spectrometer) ซึ่งให้ข้อมูลของตัวชี้วัดทางชีวภาพ (Biomarker and non-biomarker) ที่มีประโยชน์ในการตีความทั้งระดับความพร้อมสมบูรณ์ (Maturity) ชนิดของอินทรีย์วัตถุ (Organic matter input) และสภาพแวดล้อมการสะสมตัวในอดีต (Depositional environment) ในการศึกษานี้ถ่านหินมีระดับความพร้อมสมบูรณ์เทียบเคียงกับระดับถ่านหิน (coal rank) อยู่ในระดับลิกไนต์ถึงบิทูมินัสสารระเหยสูงระดับซี (Lignite – high volatile bituminous C) อ้างอิงจากตัวชี้วัดความพร้อมสมบูรณ์ทางชีวภาพ (Biomarker maturity) ซึ่งบ่งชี้ว่าตัวอย่างหินมีระดับความพร้อมสมบูรณ์อยู่ในระดับตอนต้น (immature-early mature stage) แก๊สโครมาโตแกรมของแอลเคนสายตรง (n-alkanes) และดัชนีคาร์บอนคู่คี่ (Carbon Preference Index, CPI) ของทั้งสองแหล่งถ่านหินบ่งชี้ถึงพืชบกเป็นชนิดของสารอินทรีย์หลักร่วมกับสาหร่ายน้ำจืดที่เป็นชนิดของสารอินทรีย์รอง สภาพแวดล้อมการสะสมตัวโบราณของทั้งสองแหล่งถ่านหินนั้นสะสมตัวบนบกโดยอ้างอิงจากตัวชี้วัดทางชีวภาพของสเตอเรนทั่วไป (Regular steranes) และพบว่าวิทยาหินที่แตกต่างกันส่งผลมาจากสภาวะการสะสมตัวโบราณที่แตกต่างกัน การเกิดถ่านหินของทั้งสองแหล่งสัมพันธ์กับสภาวะออกซิเจนปานกลางถึงสูงในช่วงระหว่างการสะสมตัว ระดับน้ำในแอ่งมีส่วนสำคัญในการควบคุมชนิดของอินทรีย์วัตถุและการเกิดถ่านหิน ตัวอย่างหินดินดานในการศึกษานี้สะสมตัวภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนซึ่งสัมพันธ์กับระดับน้ำที่สูงโดยเป็นสภาวะที่สามารถให้อินทรีย์วัตถุประเภทสาหร่ายที่อาศัยอยู่ภายในแอ่งที่มีสภาวะไร้ออกซิเจนถึงออกซิเจนต่ำส่งผลให้เกิดหินน้ำมันขึ้นได้โดยเฉพาะแหล่งแม่ตีบ หินโคลนสามารถสะสมตัวภายใต้สภาวะออกซิเจนปานกลางเป็นส่วนใหญ่ในช่วงที่มีปริมาณสารอินทรีย์ต่ำ 162 pages ถ่านหิน -- ไทย -- ลำปาง ธรณีเคมี Coal -- Thailand -- Lampang Geochemistry Piyaphong Chenrai https://digiverse.chula.ac.th/digital/file_upload/biblio/cover/36493.jpg