淮南矿区煤的稀土元素地球化学

采用INAA测试了淮南矿区 13个煤层煤样的稀土元素含量,研究了稀土元素地球化学特征,得出以下认识 :各煤层样品的稀土元素含量、分布模式变化都很大。煤中稀土元素主要来源于陆源碎屑,来源于海水和植物的不多;稀土元素在粘土矿物中含量高,主要以高岭石的形式赋存。稀土元素具有指相意义,随着成煤沼泽中海水影响的减弱,陆源影响的增强,煤中稀土元素的含量增加;煤的稀土元素分布模式也作有规律的变化,从类似于海相生物的分布模式到类似于陆源碎屑岩的分布模式。Eu异常是由源岩继承下来的,Eu负异常的减弱,估计是由于陆源控制减弱、海水影响增强引起的。在成煤沼泽环境中,海水的影响并未造成Ce严重亏损。     

神府东胜矿区煤中微量元素初步研究

采用神府东胜矿区廷安组５个可采煤层７３２个煤心煤样,应用光谱、原子荧光、原子吸收等分析方法,测定了煤中２３种微量元素。阐述了微量元素在煤中的含量分布和微量元素相对于地壳丰的富集系数,并对有害元素有用元素进行了初步评价。     

梅田矿区岩浆热变煤中微量元素分布特征

梅田矿区主采煤层－龙谭组１２号煤层主要是受矿区北部骑田岭花岗岩侵入体影响的典型岩浆热液变质无烟煤,煤的变质指标如挥发分和镜质组反射率Ｒ＾０（ｍａｘ）等与岩体有密切关系。本次研究按距离岩体由近而远采集了一系列煤样,运用中子活化（ＩＮＡＡ）和微区分析等测试手段研究了样品中近４０种微量元素的分布特征,结果表明：（１）Ａｓ,ｄ,Ｈｇ,Ｐｂ,Ｓｅ等对人体有毒元素在煤中的质量分数较地壳克拉克值高数倍至数十倍,     

煤中微量元素分布特征初步研究

采自我国不同聚煤区的不同时代的89件煤样品,用中子活化分析法(INAA)分别测定了29种微量元素。据统计分析结果表明:(1)绝大多数微量元素的平均值高于世界的平均值,含量范围也较美国宽。我国各聚煤区不同时代间相比较,煤中大多数元素的平均含量和富集因数,从华南二叠纪至华北石炭—二叠纪到全国中-新生代逐渐降低。(2)中-新生代的煤中,元素间的相关性较好,华南二叠纪次之,而华北石炭—二叠纪的煤最差。(3)REE分布模式类型以中-新生代的煤最复杂;而华北石炭—二叠纪的煤较简单。     

兖州矿区山西组 3煤层中微量元素的特征分析

通过对兖州矿区山西组3煤层21个样品中全硫、硫化物硫、有机硫和具有环境意义的微量元素Cu、Pb、Zn、As、U、Th含量的测试，分析了微量元素在研究区煤层垂直方向上的变化特征及主要形成原因，并发现煤层中所选的微量元素、硫化物琉及全硫在煤层顶、底或煤层夹矸样品中含量相对较高。微量元素与硫化物硫、全硫的相关系数表明，所研究的微量元素与硫化物硫和全硫有明显的正相关关系，而且研究区3煤层中全硫的含量取决于硫化物硫的含量。同时还研究了原煤中微量元素的含量与灰产率的关系，并将研究区微量元素同世界和中国同类煤中的微量元素的含量进行了比较。     

兖州矿区煤中某些微量元素的赋存状态研究

微量元素的赋存状态决定其在煤的加工利用过程中释放的难易程度和毒性，弄清其在煤中的赋存状态，对准确评价元素的工艺性能、环境影响、作为副产品的可能性以及在地质意义上都是十分重要的。分析了微量元素在煤中的有机亲合性，采用数理统计方法，求得了微量元素与煤中有机显微组分、三态硫、灰分之间的相关性，并在浮沉实验的基础上，分析了微量元素的存在状态，通过研究向知，Ge、Ga、U、V、Cu、Th、Pb和Zn主要以无机态存在于煤中，F和Cl可能以有机态存在为主，As无机态和有机态存在的机率相似。     

淮南矿区煤中12种微量元素的赋存状态及环境效应

为研究淮南矿区煤中微量元素的赋存状态和环境效应,在淮南矿区7个矿井共采集17个样品,采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）测定了12种微量元素的含量,分别利用聚类分析和因子分析,结合其地球化学性质,讨论了它们的赋存状态,并采用静态燃烧实验研究其挥发性。结果表明:研究的元素没有异常富集;Zn和Cu赋存于闪锌矿中,Cr、Pb和Cd被粘土矿物吸附,Ba可能赋存于铁白云石和方解石中,Ni、Mo、Co和As主要赋存于黄铁矿中,Be和Se以有机结合态存在;研究的元素大多不易挥发,但Zn和Pb易挥发,且含量较高,环境危害较大,Zn和Pb分别赋存于闪锌矿和粘土矿物中,可通过洗选脱除减小其危害。     

淮南煤田深部A组煤中有害微量元素地球化学特征

以淮南煤田深部A 组煤为研究对象,全层刻槽采集了煤、夹矸和顶底板岩石样品,采用电感耦合等离子质谱仪 （ICP-MS） 测试分析了样品中13 种有害微量元素的含量,对比研究了其分布特征,结合Tessier 五步形态提取法和相关性分 析探讨了煤中有害微量元素的赋存形态。结果表明：（1） 与中国上陆壳中各种微量元素含量均值相比,淮南深部A 组煤中 B,As,Se,Mo,Cd,Pb,Hg 的富集系数均大于1,在A 组煤中表现为富集;A 组煤中B,As,Se,Cd 的含量均高于淮南煤 田上部B 组煤、华北煤以及中国煤中的含量均值;（2） 相关性分析和逐级提取实验结果表明,A 组煤中微量元素主要以残 渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和达到55%~98%,其中Ni,Mo,Cd,Hg,Cu,Pb 和Zn 主要赋存于硫化物 矿物中,Mn 主要赋存于碳酸盐矿物中,V,Cr,Se,B 和As 主要赋存于硅铝酸盐等黏土矿物中。（3） B 元素示踪物源及沉 积环境结果显示,淮南煤田深部A 组煤成煤环境为海相咸水沉积环境,稳定的咸水沉积环境以及受海水影响等因素导致A 组煤中微量元素出现不同程度的富集。     

唐口区煤中微量元素的分布特征

在大量化验测试资料的基础上,分析了唐口区煤中微量元素在平面上的变化特征和在不同煤中或同一煤层在垂向上的变化规律,并初步研究了微量元素在不同粒度和不同密度煤中的分布特征,探讨了煤中微量元素富集的原因,为今后煤的综合开发和利用提供了参考资料。     

淮南煤田煤矸石中环境意义微量元素的丰度

淮南煤田矿区开采历史长,煤矸石累计堆存量大,从环境意义角度研究该矿区煤矸石具有其典型性和现实性.根据煤矸石来源、矿区主采煤层和岩性特征,在井下煤系地层系统采集原始煤矸石样品44件,运用现代环境微量元素分析技术(INAA和ICP-MS)测定了煤矸石中46种微量元素,并用冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F.进而筛选出11种具有环境意义的有害元素:10种金属元素(Cd、Cu、Ni、Sn、Hg、Mn、As、Cr、Pb、Zn)和1种非金属元素F.并以总量法初步预测和评估这些元素的含量水平和潜在的环境影响.与淮南煤及其土壤、世界煤、华北泥岩的对比可知,煤矸石中Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Sn等超出土壤背景值,有必要对这些元素在矿区环境污染迁移性和累积件的环境效应进行深入调查研究.     

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明：与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013~0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。     

淮南煤田山西组泥页岩微量元素地球化学特征及其意义

泥页岩中微量元素特征对反演泥页岩形成时的沉积和古地理气候条件具有重要意义。采集淮南煤田山西组泥页岩样品,利用ICP-MS对泥页岩中微量元素进行了测试分析,探讨了研究区山西组泥页岩中微量元素的地球化学特征及其意义。结果表明,B、Cr、U、Ga、Li、Sn、Pb、Mo、Th、W等元素富集,Cd、Co、Cu、Ti、Zn、Sc、Ba、Mn、Ni、Sr等元素亏损;揭示淮南煤田山西组形成于温暖湿润和半咸水-高咸水的沉积环境中,沉积体系为开放型,体系内为弱氧化-还原环境,其中以弱还原-还原环境为主,且表现出从早期弱氧化到中后期的还原环境的演化特征;依据U/Th、Ni/Co、Sr/Cu、B/Ga、Sr/Ba、TOC等地球化学参数结果推测,盐度和氧化还原条件受到多种因素的影响,有机质的原始堆积量是影响山西组泥页岩中有机质含量的主要因素,而盐度和氧化还原条件影响有机质中各显微组分含量。研究区温暖湿润的气候和较为还原的环境为有机质的堆积和保存提供了有利条件,为页岩气的成藏提供了物质基础。     

Geochemistry of environmentally sensitive trace elements in Permian coals from the Huainan coalfield, Anhui, China

To study the geochemical characteristics of 11 environmentally sensitive trace elements in the coals of the Permian Period from the Huainan coalfield, Anhui province, China, borehole samples of 336 coals, two partings, and four roof and floor mudstones were collected from mineable coal seams. Major elements and selected trace elements were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and hydride generation atomic absorption spectrometry (HAAS). The depositional environment, abundances, distribution, and modes of occurrence of trace elements were investigated. Results show that clay and carbonate minerals are the principal inorganic constituents in the coals. A lower deltaic plain, where fluvial channel systems developed successively, was the likely depositional environment of the Permian coals in the Huainan coalfield. All major elements have wider variation ranges than those of Chinese coals except for Mg and Fe. The contents of Cr, Co, Ni, and Se are higher than their averages for Chinese coals and world coals. Vertical variations of trace elements in different formations are not significant except for B and Ba. Certain roof and partings are distinctly higher in trace elements than underlying coal bench samples. The modes of occurrence of trace elements vary in different coal seams as a result of different coal-forming environments. Vanadium, Cr, and Th are associated with aluminosilicate minerals, Ba with carbonate minerals, and Cu, Zn, As, Se, and Pb mainly with sulfide minerals.     

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。     

集成DInSAR与SBAS InSAR的淮南丁集煤矿地面沉降监测

矿区地面沉降具有“快速”位移和高度非线性的特点,常用的DInSAR和SBASInSAR均无法获得连续高精度的地面沉降监测结果。本文基于覆盖淮南丁集煤矿的17景Sentinel-1 SAR影像分别进行累积DInSAR和SBAS InSAR处理,利用Kriging插值对两种差分干涉技术得到的结果进行集成,获取2020年10月17日~2021年4月17日期间的矿区地面沉降信息,并对监测结果进行评估和分析。研究结果表明：丁集煤矿开采沉降现象严重,监测时段内丁集煤矿共有4个沉降漏斗,DInSAR和SBAS InSAR监测到的沉降位置、范围和变化趋势基本吻合,但两者所得的沉降量差异较大。而基于Kriging插值的DInSAR和SBAS InSAR集成结果,在沉降漏斗边缘区域很好地保持了SBAS InSAR的监测精度,并且有效地解决了SBAS InSAR在沉降漏斗区无法获取高相干像元产生空洞的问题,得到了连续高精度的矿区地面沉降结果,为矿区沉降监测提供了有效途径。

     

淮南张集采煤塌陷积水区水环境动态监测研究

基于多时相的遥感影像数据,对张集采煤塌陷积水区十多年的时空变化和水环境富营养化状态进行动态监测。结果表明:研究区自2001年建成投产以来,塌陷积水区面积逐年增加,面积达到近900hm2,2013年5月积水区水体为轻度富营养化水平,同时从春季到冬季,张集采煤塌陷积水区水体富营养化呈现先上升后下降的趋势。     

淮南煤田太原组铝质泥岩元素地球化学特征

华北聚煤盆地南缘淮南煤田晚石炭世-早二叠世太原组含煤岩系普遍沉积铝质泥岩,然而,对于多层铝质泥岩的形成条件及其地球化学特征尚未开展深入研究。在本次研究中,系统采集了淮南煤田张集煤矿补Y1钻孔岩心样品,采用XRF和ICP-OES、ICP-MS分别测试了主量元素和微量元素,对铝质泥岩地球化学特征及其地质成因进行分析。结果表明：不同层位的铝质泥岩来源于同一源区,铝土质泥岩可能受到了更强烈的红土化作用导致其明显偏离SiO₂/Al₂O₃和Fe₂O₃/Al₂O₃趋势线;Sr/Ba的结果表明铝质泥岩是在不稳定的海陆交互沉积环境下形成的,V/Cr和V/（V+Ni）的结果表明铝质泥岩是在贫氧到厌氧的沉积环境中形成的;综合主量元素和微量元素的结果,表明了不同层位铝质泥岩的母岩可能是附近古陆的中酸性火成岩,母岩风化产物经迁移至淮南地区沉积成岩。