古交邢家社勘探区煤中镓的分布及其地质影响因素

依据煤炭资源勘探资料,探讨了山西古交矿区邢家社勘探区石炭-二叠系煤中镓的分布状况及其地质影响因素。结果显示:研究区煤中镓的加权平均质量分数为15.87×10-6,比全球平均值要高0.5~3倍;煤层层位降低,镓含量呈明显的递减趋势。同时,煤中镓含量与灰分产率、灰分组成、硫含量及煤层厚度之间也有明显的相关关系。这些特征表明,区内煤中镓的矿物载体主要为粘土矿物,水动力较强和还原性较弱的泥炭沼泽条件可能有利于镓在煤中富集,且成煤期地壳的稳定程度也可通过一定方式影响到煤中镓的富集。      

新疆准东煤田中侏罗统煤系镓元素的分布特征及赋存机理探讨

随着大型煤系稀有金属矿产的发现,煤中伴生微量元素的研究受到广泛关注,但目前对我国西北地区的煤系地层中稀有元素的研究程度较低。选取新疆东北部的准东煤田为研究区,基于煤样的煤质分析和微量元素数据,研究了煤中镓的分布规律、赋存特征及富集成因。研究表明：(1)准东煤田的中侏罗统煤层中镓明显富集。12个矿区煤中镓平均含量在20.78~47.98 μg/g,大多高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)。(2)煤田中镓的分布规律性明显。平面上,盆地周围煤中Ga含量较中部矿区高,特别是东北部和西南部由于分别受克拉美丽山和博格达山物源区的影响,煤中Ga含量异常高,部分区域超过了60 μg/g,而中部矿区(ZD10740、ZD10464、ZD10407和ZD10841)的煤中Ga含量表现为从矿区边缘向中心逐渐富集;垂向上,大部分矿区煤中Ga含量从中侏罗统底部向上降低,而受到早燕山运动影响,靠近博格达山的矿区(ZD10740)表现相反。(3)煤中Ga主要以高岭石为载体,部分Ga也存在煤的有机质组分中。镓主要以细粒物质(胶体或有机络合物形式)搬运到沉积盆地,在潮湿覆水沉积条件下发生聚积。     

滕县煤田石炭二叠纪煤系锗镓分布特征

在滕县煤田含煤性最好的蒋庄、柴里井田,煤中锗、镓较富集且分布成片。在含煤地层剖面中,镓的富集点多分布在顶部煤层;而锗却在底部煤层,尤其在不可采的薄煤层中含量更高,而且近煤层顶、底板含量高于中部,锗的有机亲和指数大,在镜质组和光亮煤中富集;在太原组煤层中与灰分产率及SiO_2密切相关。而镓除和灰分产率、SiO_2相关外,还与Al_2O_3全硫相关。     

渭北煤田下峪口矿二叠纪煤中稀土元素地球化学研究

运用电感耦合等离子体质谱（ICP MS）对渭北煤田韩城下峪口矿二叠纪主采煤层及其顶底板中的稀土元素进行了测定。在此基础上,全面分析了稀土元素的含量特征和分布模式,探讨渭北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及赋存状态。结果表明：与华北和中国煤均值相比,本区煤层中稀土元素相对不富集,∑REY平均含量为87.70 μg/g;剖面上,2号煤中稀土含量稍高于3号煤,3号煤层中自上而下,稀土元素含量呈降低的趋势,在顶底板中出现富集。研究区煤层中轻稀土元素相对于重稀土元素明显富集,Ce呈微弱正异常,成煤沼泽受海水的影响程度较小。Eu明显负异常,且∑REY含量与CaO含量呈负相关关系,说明当时的成煤环境为酸性还原环境。煤层与其顶底板样品中稀土元素分布模式相似,成煤期间物质来源基本一致,陆源物质供应相对稳定。煤中稀土元素含量与灰分呈不太显著的正相关关系（R=0.216）,表明煤中稀土元素可能以无机态和有机吸附态共存。     

煤中镓的地球化学研究进展

镓是煤中可利用的伴生元素之一。通过研究我国煤田中镓的分布特点,将其在煤层中的富集情况划分为区域富集和全段富集,并从煤岩类型、矿物组成、元素对比等方面分析得出镓在顶底板附近煤层富集时,与煤灰产率、灰中w(Al2O3)等多为正相关关系;当镓富集于其他位置时,该相关性不明显。对相应赋存状态和富集机理的对比分析表明,无机矿物和有机物质对镓在煤中富集有不同的作用意义,在以无机成矿作用为主的背景下,强调有机质在镓的富集初期具有重要作用。煤中镓的物质来源主要为陆源碎屑,后期地下水等作用对其有补充作用。     

山西白额勘探区煤质特征分析

基于原始测试数据分析了山西白额勘探区石炭二叠纪各主要煤层煤质特征与成煤环境的关系。研究表明,区内主要可采煤层煤的显微组分均以镜质组为主,约占76％,惰质组约占19％。各煤层灰分产率总体为低-中灰煤,2、3号煤硫分属特低硫-中高硫,10号煤硫分为中高-高硫。成煤环境的水介质由咸水-半咸水-淡水,导致煤层原煤全硫及微量元素含量由下向上降低,同一煤层顶板附近煤中微量元素含量低于底板附近煤层。聚煤特征决定了煤中伴生元素的地球化学行为,使得区内煤中微量元素含量普遍较低,无明显伴生元素富集。     

山西沁水煤田首阳山矿15#煤的稀土元素分布规律、赋存状态及其对成煤环境的指示

文章以沁水煤田长治首阳山矿15号煤为研究对象,运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线荧光光谱(XRF)等方法对煤中的稀土元素进行测试和分析。探讨了15号煤中稀土元素的富集机理、配分模式、赋存状态以及成煤环境等地球化学特征。结果表明:(1)研究区煤层中的稀土元素含量均值为49.28μg/g,整体含量较低;(2) 15~#煤(除SYS15-2外)和夹矸中稀土元素均为轻稀土富集型(LREY),并且夹矸中轻稀土富集更加明显;(3)稀土元素主要赋存在黏土矿物中;(4)成煤环境整体上以弱还原环境为主,稀土元素物质来源主要为陆源碎屑。     

加强煤中微量元素的研究和应用

我国煤炭资源丰富,分布广泛,成煤期多並以多煤层沉积为特点。因此,加强煤中微量元素的找矿及成矿规律的研究,无论对煤的综合利用和提高成煤理论以指导今后找煤及煤田地质勘探工作,都具有理论和实践意义。煤中微量元素的研究任务是:(1)搞清煤中所含伴生元素的种类、含量及其变化规律,为综合利用提供依据。同时,了解煤中伴生元素的成矿条件及赋存特征。(2)通过对煤中微量元素的迁移、富集和沉积条件的研究,为恢复成煤期古地理环境提供这方面的佐证。(3)通过研究微量元素和矿物的种类、数量在时间和空间上的变化规律,为煤层对比提供依据。     

中国煤中铬的分布、赋存状态及富集因素研究进展

铬是煤中的潜在毒害微量元素,在煤利用过程中铬会发生迁移与转化,并可能释放出造成环境和人体健康的危害。本文分析了中国煤中铬的含量、分布规律、赋存状态及其富集因素等地球化学特征,指出中国煤中铬的含量为0．02～971μg／g,平均为17．18μg／g;煤中铬的赋存状态多样,主要以无机态存在;煤中铬的含量和赋存状态受成煤环境、成煤植物和后生地质作用等因素的影响。     

广西各成煤时代煤中硫赋存规律及控制因素分析

为了充分了解各成煤时代煤中硫的分布规律及控制因素,通过对广西各煤炭产出地煤中硫分含量的统计及部分样品的测试,研究各成煤时代煤中硫分的含量,进而分析各成煤时代煤中硫分的分布规律及控制因素。研究发现:广西各时代煤中各种硫的含量相差较大。早石炭世、晚二叠世、早侏罗世和新近纪煤中硫化物硫占全硫的平均值分别为63. 79%、33. 2%、32. 61%、46. 74%,以早石炭世煤中硫化物硫占全硫含量比例最高,其余三个时代相差不大;广西煤中硫分含量较高,且新近纪的煤中硫分含量并非如此,煤中高硫煤所占比例较大;煤中硫的含量与分布受成煤古地理的控制。     

川南煤田古叙矿区石屏一矿煤中锗、镓元素分布特征及其影响因素

石屏一矿作为川南煤田古叙矿区内重要的生产矿井,其煤炭资源丰富并蕴含锗、镓等稀散金属。为探究煤中锗、镓的分布、赋存情况及其影响因素,通过收集川南煤田石屏一矿的地质勘查资料,综合整理分析煤中锗、镓的测试成果并总结其分布规律,建立锗、镓与灰分、挥发分和全硫的相关性研究,从而达到研究目的。结果表明：平面上,锗含量基本稳定,平均为3.4 ug·g^-1,处于正常水平;垂向上,随着煤层埋深的增加,锗含量呈升高趋势,其中C25煤层中锗含量较高,平均为6.4 ug·g^-1,为轻度富集;平面上,镓含量为5～50 ug·g^-1,平均值为22.2ug·g^-1,在矿区北部和中部已达最低工业品位;垂向上,各煤层中镓均达到轻度富集,其中C13煤层中镓含量最高,平均为30.5 ug·g^-1;煤中镓主要受到灰分的影响,且镓主要表现为无机亲和性,其可能以粘土矿物为载体;而锗具有机亲和性,其可能与酚羟基结合而赋存于有机质中,且一小部分锗还可能赋存在硫铁矿硫、硫酸盐硫或有机硫中。安静、低能的海相沉积环境(泻湖)中形成...     

青海木里煤田聚乎更矿区煤中稀土元素地球化学特征及其对成煤环境的指示

运用高分辨电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱、光学显微镜及煤的工业分析对聚乎更矿区主采煤层下1煤层及其顶底板中的稀土元素、主量元素、显微组分及工业组分进行测定,分析稀土元素的含量、地球化学特征和分布模式对成煤环境的指示。结果表明:聚乎更矿区下1煤中稀土元素平均含量为23.01×10~(-6),相对不富集; LREE/HREE平均值为3.38;表明轻稀土元素较重稀土元素富集;下1煤层顶底板泥岩中,稀土元素相对富集,稀土元素总量远高于煤中,均值为煤中的8.6倍,轻稀土元素明显富集。顶底板与煤中稀土元素分配模式相似,受煤炭堆积沼泽水体变化和后期热液作用的影响,稀土元素含量有轻微的分异,煤中稀土元素与陆源岩关系密切。煤中δEu负异常明显,结构保存指数与凝胶化指数图解显示成煤环境主要为还原环境,与Eu异常指示的成煤环境一致。Ce呈现负异常,可能与其处于强的还原环境有关。煤中稀土元素与灰分呈中等正相关关系,与SiO_2呈正相关关系,表明聚乎更矿区下1煤中稀土元素呈无机态赋存。煤层顶底板泥岩中稀土元素含量与粘土矿物呈明显的正相关关系,其中伊利石含量与稀土元素富集关系最密切。     

广西晚二叠世典型聚煤盆地中锂、镓丰度及富集因素

针对广西晚二叠世聚煤盆地中锂、镓元素地球化学异常问题,选取扶绥和贤按两个典型晚二叠世煤田,通过系统取样测试,研究煤系中锂、镓丰度,并结合成矿地质背景,分析煤中锂、镓的富集控制因素。结果表明:研究区锂和镓均有一定的工业前景,扶绥煤田锂和镓的平均丰度分别为83.5 μg/g和30.8 μg/g;贤按煤田锂、镓丰度分别为199.1 μg/g和33.4 μg/g。锂主要富集于合山组底部K₁煤层、炭质泥岩及铝土岩段,而镓在合山组底部各岩性中的丰度并无明显差异。云开古陆及周边中酸性火山岩是锂、镓物质的基础来源,合山组底部高铝沉积岩系可能是合山组K₁煤层中锂、镓的直接物源。镓元素在各岩体之间的迁移比较活跃,其物源区的含量水平起主导作用,而锂元素的富集除了受控于物源外,沉积环境及后期地质作用的影响更为明显。研究成果为广西煤系中锂、镓资源的勘查预测及其综合利用提供科学依据。      

贵州普安-晴隆矿区晚二叠世煤及煤灰中伴生元素的富集特征

运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）分别对普安-晴隆矿区晚二叠世C17、C19、C22和C26号煤层中8个煤样和7个煤灰样进行微量元素含量的测试分析。结果表明,煤及煤灰中明显富集Li、Sc、V、Cr、Co、Ge、As、Nb、Mo、W、U等元素,且各元素在煤灰中更加富集,Nb、Zr、V、Ga和U等伴生金属元素的含量基本达到或超过了对应元素的边界品位或最低工业品位。煤中伴生元素的富集成因研究表明,V、Cr、Co、Nb和Zr等元素的富集主要受物源区峨眉山玄武岩风化碎屑物质供给的控制;U、S、Mo等元素的有限富集与海水作用有关;而受成煤期同沉积火山灰沉降的影响,煤中Li、Nb、Zr、Mo和U等微量元素表现出一致富集的特点;成煤期后的低温热液作用,使得各煤层,尤其是底部煤层（C19、C26）明显富集As、Mo、U和W等元素。综合分析认为,成煤期同沉积的火山灰沉降和成煤期后的低温热液作用是普安-晴隆矿区晚二叠世煤中伴生元素异常富集的主控地质因素。      

内蒙古准格尔黑岱沟超大型煤型镓矿床的形成与物质来源

鄂尔多斯盆地东北缘黑岱沟太原组顶部6号煤层属于低等煤化程度的低硫烟煤,其中铝土质粘土岩、煤层中超 常含有勃姆铝石,发现超常含镓、超常富集稀土,7段煤层平均含Ga 44.8 μg/g、含∑REE 110.82～467.21 μg/g,显示出铝、镓、稀土元素三者地球化学行为的相似性和共生特性.是特殊地质背景与古沉积环境下的产物.研究认为,铝、镓、稀土元素三者有共同的来源:①古老基底剥蚀区,古陆富钾高铝的岩浆岩与变质岩建造;②中奥陶统顶部风化剥蚀面产出的上石炭统本溪组粘土层及铝土层中富集的镓是重要来源;③煤层系中粘土质砾岩中发现显量火山晶屑及火山灰,部分提供易分解的铝-镓物源;④下二叠统太原组海陆交互滨海-溻湖相、三角洲相、堡岛与沼湖沉积岩相古地理优越,是煤层与铝土质粘土层发育集中富集含镓的良好沉积古环境.总之,镓的物源具有多来源、继承性、分时期、有阶段复杂富集的特点.     

鄂尔多斯盆地煤中微量元素分布特征

含煤盆地煤中共伴生的镓、锂、稀土等微量金属元素是当前煤炭地质领域重要的研究内容之一,鄂尔多斯盆地是煤中微量元素研究的热点之一。从鄂尔多斯盆地整体角度,分析了盆地煤中微量元素的时空分布特征:从平面上看,盆地煤中微量元素的富集主要集中在盆地边缘,其中以东北缘准格尔煤田、河东煤田河保偏矿区最为富集,其次为南缘渭北煤田;从含煤地层看,微量元素主要集中富集于石炭二叠纪的煤层中,主要以锂、镓的富集为主,在盆地东北缘、贺兰山煤田太原组煤中可见稀土元素的富集。侏罗系煤中微量元素主要呈分散分布,仅在盆地南缘黄陇煤田黄陵矿区发现有煤中镓富集,其余在盆地西南缘发现煤中锶、钡等金属的富集。     

山西省阳泉新景煤矿15煤微量元素的富集及沉积环境研究

在对山西省阳泉矿区中新景煤田15号煤层采集的30个煤样进行ICP-MS微量元素含量分析测试的基础上,讨论了新景矿15号煤层剖面上Li、Be、Sc、Cu、Ba、Sr、Rb、U、Th和Pb微量元素的分布和富集特征,发现15号煤中Li富集,Be,Sc,Rb亏损。通过计算Sr/Ba、Sr/Cu和U/Th比值作为判断成煤环境的地球化学指标,分析新景矿15号煤层的成煤环境。     

中国西南地区煤中砷的含量与对比

总结了中国西南云、贵、川、渝三省一市各主要含煤时代的主要煤层和各煤类煤中砷含量及其分布特征，并与国内外的资料进行了对比。通过分析，认为西南各省中以云南省砷含量最高，各成煤时代以寒武纪老地层中的石煤含量最高，而各煤种中以石煤和褐煤砷含量最高。     

黔北桐梓—金沙一带发现晚二叠世煤富集稀土、锂金属元素

通过对黔北桐梓、金沙煤矿调查及取样、样品分析测试,发现桐梓、金沙煤层普遍具有稀土和锂元素高富集特征,其中稀土和锂元素含量明显高于我国煤中稀土平均值（138 μg/g）和锂平均值（31.8 μg/g）（王登红等,2019; 代世峰等,2020）,而且稀土和锂含量比我国山西、内蒙古等地富稀土、锂等煤含量还要高,黔北煤中稀土、锂等金属元素含量如此之高在全国实属罕见,而且在这些煤矿废水中发现稀土元素超富集现象,其对研究煤层中稀土元素浸出机理提供了天然的实验场所。因此,揭示该区域煤中高富集稀土、锂等金属元素的富集特征、富集原因,废水中金属元素浸出机理是本次研究目的。     

贵州煤中某些金属元素异常富集研究进展

煤层能在特定的地质条件下富集多种关键金属元素,形成具有综合利用价值的“煤型关键金属矿床”,随着煤中共伴生金属元素提取技术日益成熟,研究煤中金属元素的富集与分布特征、查明具有成矿潜力的富集区具有十分重要的资源意义。本研究基于近20年以来前人发表的有关贵州煤地球化学的研究成果及作者自测数据,统计了贵州省23个主要产煤县（市）的1002个样品数据,揭示了贵州煤中Li、Zr、Hf、Nb、Ta、U和稀土元素（REY）等关键金属元素的总体分布富集特征。研究表明,贵州煤中Li、Zr、Nb、REY等关键金属元素较为富集并具有共伴生成矿潜力的区域为黔北煤田和黔西南兴义煤田两个区域。其中,金沙、桐梓、普安等地煤中Li平均含量换算为灰基Li2O 分别为1254 μg/g、1214 μg/g和724.4 μg/g,务川和正安煤种Zr平均含量换算为灰基ZrO2分别为4749 μg/g和4168 μg/g,务川煤中Nb平均含量换算为灰基Nb2O5为484.4 μg/g,金沙、桐梓、务川及凯里煤中REY含量换算为灰基稀土氧化物REO含量分别为2175 μg/g、2429 μg/g、2875 μg/g和2604 μg/g,这些含量均超过了相应矿种的最低工业品位或文献建议的可回收利用指标。贵州煤中多种金属元素具有较高的含量背景值,尤其以黔西南兴义煤田和黔北煤田最为显著,作者建议应进一步加强对上述两个区域的煤地球研究,查清煤中微量元素的时空分布与富集规律,为煤型关键金属矿床的找矿勘查提供更可靠科学依据。贵州晚二叠世煤中异常富集的Li、U、Nb、Ta、Zr、Hf和REY等元素的富集主要受峨眉山玄武岩风化产物的供给、同沉积火山灰的混入以及成煤期后低温热液作用的影响。其中REE的富集,不仅与玄武岩风化产物有关,还可能受到长英质—中性物质输入的影响。