美国印第安纳州宾夕法尼亚系含煤地层和煤层简介

美国中部伊利诺伊煤田(跨伊利诺伊、印第安纳、肯塔基等三个州)的含煤地层为上石炭统宾夕法尼亚系。美国印第安纳地质研究所2006年编制的印第安纳州基岩综合地层柱状图建立了宾夕法尼亚系含煤地层的岩相层序,现将此岩相层序介绍到国内,对我们了解美国晚古生代煤田地质及阅读国外文献资料颇有帮助。     

山东济宁高硫煤与低硫煤煤层剖面地球化学特征研究

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。     

伊宁矿区ZKJ502钻孔早侏罗世煤层煤岩煤质特征

以伊宁矿区ZKJ502钻孔内早侏罗世10个煤层为研究对象,采用煤岩学和煤化学分析方法,对煤岩特征、煤质特征及聚煤环境进行研究。结果表明,早侏罗世八道湾组9个煤层、三工河组1个煤层均为低灰-特低灰、低硫-特低硫、高挥发分、高发热量煤(Ad=2.65%~15.27%,平均7.59%;St,d=0.19%~0.99%,平均0.5%;Qgr,d=26.405~31.15 MJ/kg,平均29.35 MJ/kg;Vdaf=31.35%~46.95%,平均39.26%);镜质组随机反射率Ro,ran=0.41%~0.53%,平均0.49%;跨次烟煤与烟煤界线;各煤层(27号煤层除外)煤岩组成显示惰质组含量较高、镜质组含量较低特征;煤层中(特别是22、26和29号煤层)大量半丝质体、粗粒体和碎屑惰质体的存在,反映聚煤时期气候干燥、成煤泥炭沼泽地下水位较低、成煤原始质料经历过较强的氧化分解作用。     

徐州大屯腐泥煤的煤岩煤质和微量元素特征

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、冷蒸汽原子吸收光谱（CV-AAS）、显微镜光度计和煤化学等方法,对江苏徐州大屯矿区张双楼12-1号钻孔腐泥煤（太原组17号煤层）和龙固煤矿腐植煤（太原组21号煤层）的煤岩煤质和微量元素特征进行研究。结果显示,徐州大屯矿区腐泥煤中藻类体含量很高,是典型的藻煤,其挥发份产率和氢含量是腐植煤的1.5倍;腐泥煤的Sr/Ba为1.43,腐植煤为0.48,揭示该腐泥煤是在比较开阔的海水中形成的;腐泥煤和腐植煤中的不相容元素在原始地幔标准化曲线上具有一致的Pb显著富集、Ti显著亏损的分布特征,其稀土元素丰度球粒陨石标准化曲线形态相似,均显示轻稀土富集、重稀土相对亏损的特征;腐泥煤中Ce和Eu元素未发生价态变化,腐植煤中Eu显示负异常。     

淮北朔里煤矿岩床附近煤的光学性质和稀土元素分布特征

运用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、离子选择电极(ISE)、显微镜光度计和煤化学等方法,研究安徽淮北朔里煤矿5号煤层与侵入岩浆岩(岩床)接触面附近煤的光学性质和稀土元素分布特征。结果显示,与岩床直接接触的热变质煤在光学上显示天然焦的典型特征,除惰质组以外的显微组分大都变成了较粗大颗粒状镶嵌结构体,各向异性显著,小球体发育,微气孔很发育;与岩床间接接触(岩床之下)的热变质煤镶嵌结构体变细,各向异性变弱,微气孔不发育,未见小球体。研究还发现,从岩床下边缘至煤层底板泥岩表面的8个煤分层都显示铈(Ce)严重亏损的特征;在稀土元素标准化曲线上,Ce负异常"V"型谷非常显目,表明岩浆的高温将煤中原来的Ce3+氧化成Ce4+而与其它三价稀土元素(RE3+)发生了分离。数据显示,在朔里煤矿岩床接触变质煤中,稀土元素丰度与煤的灰分产率没有显著的相关性,表明岩浆熔体中的微量元素迁移到周围煤中并未造成灰分产率大量提高。     

徐州泉山闪长玢岩岩体地质与地球化学特征

徐州市泉山东麓寒武系石灰岩中,分布有浅成中性侵入岩。岩相学和地球化学初步研究表明,其岩性为闪长玢岩,其SiO2含量61.68%,Na2O含量3.80%,K2O含量3.07%,Ba、Sr、W等微量元素含量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu正异常,其稀土元素球粒陨石标准化配分模式与班井闪长玢岩和班井花岗闪长玢岩的非常相似。     

华北山西组D^2煤层煤相特征及泥炭沼泽的发展规律

通过煤相研究，揭示了形成Ｄ＾２煤层的成煤泥炭沼泽，首先起源于平塑，大同和霍西等地的水域泥炭沼泽化，在垂向扩展和水平扩展过程中，若干孤立的源地泥岩沼泽联结成片，形成巨大的泥炭沼泽体之发展演化规律，及从北往南，山前湖泊泥炭沼泽（湖沼）、溢水洼地泥炭沼泽（浅沼）、泻湖海湾泥炭沼泽（盐沼）和滨海平原泥炭沼泽之分布特征。     

浅析GI和TPI与泥炭沼泽类型的关系

本文分析了煤的凝胶化指数（ＧＩ）和结构保存指数（ＴＰＩ）与泥炭沼泽类型的相关性，比较了澳大利亚二叠纪煤与华北石炭二叠纪煤的ＧＩ和ＴＰＩ的差异，初步确定了华北石炭二叠纪煤中六种煤相类型在相关图上的分区界线。     

浙江煤山二叠系-三叠系界线附近黄铁矿及其硫同位素组成研究

运用地质学、矿物学、岩石学和地球化学等理论和方法,系统地研究了中国浙江长兴煤山二叠系-三叠系(P/T)界线附近黄铁矿的含量变化、矿物学特征、硫同位素组成及其垂向变化规律等,指出P/T界线附近黄铁矿高含量层位的成因与火山作用有关.研究发现,在浙江煤山长兴组顶部,紧靠P/T界线的第24e2分层石灰岩中,黄铁矿骤然增多,含量高达1.84%,比远离P/T界线的第22至24d分层石灰岩中的黄铁矿含量高出90多倍;硫同位素组成发生突变,δ34S值陡然上升为+2.2‰;其特征与火山气体总硫的同位素组成平均值极为相似,而与细菌还原黄铁矿的硫同位素组成完全不同.而且,在第24e2分层黄铁矿高含量层位中,还共生有较多β-石英等火山碎屑物质;岩石和黄铁矿中微量元素含量异常富集.因此认为,陆地和海底火山活动曾喷出大量的富含H2S的气体,造成古海洋局部最上层海水中富集大量硫化氢,为形成黄铁矿创造了条件.二叠纪、三叠纪之交,强烈的火山作用,使海洋生存环境急剧恶化,是造成海洋生物相继灭绝的主要原因.