三塘湖煤田西山窑组煤地球化学特征及沉积环境意义

为了查明新疆三塘湖煤田汉水泉矿区西山窑组煤中元素富集情况,通过分析元素表征指数对环境的指示作用,来揭示该煤组沉积环境变化特征,基于煤田地质学、地球化学等理论方法,通过低温灰化、ICP-MS等手段,得出煤中微量元素、稀土元素含量并对其进行分析。结果表明:该煤组元素V、Cu、As、Rb、Sr相对富集,稀土元素分布模式表明轻稀土(LREE)明显亏损,重稀土(HREE)相对富集,Ce负异常,Eu正异常。经低温灰化处理后稀土元素含量远高于未处理的,表明稀土元素大多赋存于有机质中。研究区煤层中V、Ga的富集与黏土矿物含量较高有关,Cu与黄铁矿相伴生,As元素主要以砷黄铁矿的形式存在。δEu、Sr/Ba、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co及S的含量总体上反映该区泥炭的沉积环境:主体为陆相淡水还原环境,局部为弱氧化环境;其中7、9、17、22号煤层处于氧化环境,8、13、14、15、18、19、20号煤层处于还原环境,垂向上呈氧化还原交替变化的古环境特征,推断三塘湖煤田西山窑组含煤岩系在沉积阶段主体上为湖侵过程,期间伴随多次小范围的湖侵-湖退过程。     

内蒙古阿刀亥矿晚古生代煤的微量元素和稀土元素 地球化学特征

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、工业分析等方法对内蒙古阿刀亥矿煤的微量元素和稀土元素地球化学特征进行了研究,并根据某些微量元素的含量及比值探讨了研究区的成煤环境。研究发现,与中国上陆壳相比阿刀亥矿煤中比较富集Cl,Sc,Ge,Se,Zr,Mo,Cd,In,Sb,Te,Hf,Hg,Pb,Bi和REE。稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu负异常明显,且轻稀土元素之间的分馏程度较高,重稀土元素之间的分馏程度较低,稀土元素可能主要赋存于黏土矿物中。δEu,Sr/Ba,V/（V+Ni）,V/Ni,Ni/Co值及S的含量总体上反映出阿刀亥矿泥炭的沉积环境为内陆淡水还原环境,间或受到海水的影响。     

西山煤田马兰矿区8号煤及其夹矸的微量与稀土元素地球化学特征

运用X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法对马兰8号煤顶板、煤样、夹矸及黄铁矿结核中的矿物组成、微量与稀土元素及常量元素等地球化学特征进行了分析。结果表明,与美国大部分煤、中国大部分煤及华北石炭二叠纪煤对比：煤样中富集Li、Zn、Ga、Sr、Hf、U、Zr、W、Sn和REEs等元素;顶板样品中富集V、Cr、Zn、Rb、Cs、Sr、Hf、U、Zr、W、Tl、Pb、Ni和REEs等元素;夹矸中富集Li、V、Cu、Ga、Sr、Ba、Hf、Th、U、Zr、Sn、W、Pb和REEs等元素;黄铁矿结核中富集Cr、Cu、As、Se、Cd、Sb、W、Tl和Pb等元素,其中有害微量元素V、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ba、Th、Cd、Sn、Sb、Tl和Pb主要分布在黄铁矿结核、顶板及夹矸中。稀土元素分布模式表明,煤层稀土元素主要来源于陆源碎屑,同时受海水的影响,不同分层受海水影响程度不同。稀土元素含量与灰分产率的相关性分析,以及与Al和Si等造岩元素含量的聚类分析表明,马兰8号煤层稀土元素主要赋存于黏土矿物之中。     

榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素迁移规律研究

针对榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素的迁移规律,运用手选富集与浮沉结合的方法,采用电感耦合等离子发射光谱等方法进行了研究。研究结果表明,榆树湾侏罗纪煤中微量有害元素总体水平较低,其中As、Ba、Cd、Cr、Mn、Se和Sr等元素较全国多数煤平均水平明显偏高;As、Ag、B、Ba、Be、Cr、Cu、P、Pb、Ni、Sr、Se和V主要分布在镜质组中;微量有害元素在显微组分中元素更容易析出,Mo受赋存状态的影响较小,热解过程中可达到很高的析出率,Ag、B、Be、V和Pb等元素易挥发且受组分影响较小。陕北地区煤中微量有害元素的研究,对环境保护和侏罗纪系煤炭资源的开发利用及煤的地质成因具有重要的理论和现实意义。     

淮南矿区11煤的微量元素洁净程度评价

运用ICP-MS对淮南矿区6个井田11煤中7种微量元素(As、Se、Cd、Cr、Pb、Ni、Be)的含量进行了测定。根据微量元素的测定结果,对淮南矿区11煤在利用过程中的环境效应及煤质进行了洁净程度评价。研究表明,淮南矿区11煤中Se(7.24)元素在煤中富集;Cr、Cd、Ni元素分散;7种微量元素中,Be、Cr和Ni的含量超过了允许含量限值;11煤中微量元素的潜在污染综合指数为0.255,洁净等级为洁净煤～次洁净煤。     

淮南矿区11煤的微量元素洁净程度评价

运用ICP-MS对淮南矿区6个井田11煤中7种微量元素(As、Se、Cd、Cr、Pb、Ni、Be)的含量进行了测定。根据微量元素的测定结果,对淮南矿区11煤在利用过程中的环境效应及煤质进行了洁净程度评价。研究表明,淮南矿区11煤中Se(7.24)元素在煤中富集;Cr、Cd、Ni元素分散;7种微量元素中,Be、Cr和Ni的含量超过了允许含量限值;11煤中微量元素的潜在污染综合指数为0.255,洁净等级为洁净煤～次洁净煤。     

贵州织金上二叠统泥岩地球化学特征及层序界面响应

基于对贵州织金J2井区上二叠统岩芯观测及泥岩(ICP-MS)微量及稀土元素分析测试结果,探讨了泥岩地球化学特征及其层序界面响应。结果表明：泥岩微量元素V,Co,Ni,Cu相对富集,Cr及Rb相对亏损,其余微量元素含量接近上地壳含量;稀土元素总量较高,w (LREE)/w (HREE)及 w (La)N/ w (Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显;V/(V+Ni),Sr/Ba,Ce/Ce*,Ceanom指示了泥岩均处于海陆交互相背景的缺氧环境条件下。∑REE与亲石元素Nb,Ta,V,Ga,Rb,Th,Ba,Sr呈显著或临界正相关,与元素Co,Ni,Mo,Zn和Cu相关性不明显或呈微弱负相关,指示了稀土元素主要来源于陆源碎屑矿物;稀土元素分布模式和 w (∑REE)- w (La)/ w (Yb)图显示物源主要来自峨眉山玄武岩,并存在部分沉积岩及花岗岩混入;泥岩层中∑REE, w (LREE)/ w (HREE),(La/Yb)N,Eu/Eu*,Ceanom,V/(V+Ni),Sr/Ba等微量及稀土元素参数的异常波动面与层序界面(SB2,SB3,SB4)存在一定程度的对应关系,记录了沉积过程古水体的地球化学条件,可为无海相标志层沉积区钻井地层精细对比提供地球化学证据。     

贵州贞丰龙头山煤矿晚三叠世煤的元素地球化学特征及富集成因分析

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)对贵州贞丰龙头山煤矿晚三叠世M2煤层的3件代表性的煤样和1件矸石样的微量元素及稀土元素地球化学特征进行了分析。结果表明:煤中明显富集Be、As、Sb、Tl、U、Mo、V、Ga、Zn等元素,其中V、Ga和Zn等元素的富集与物源区内受峨眉山玄武岩影响的早期岩层风化剥蚀产物的供给有直接关系;As、Sb、Tl等低温热液元素的异常富集则表明煤层可能受到了后期热液活动的影响。M2煤层中稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,球粒陨石标准化后的稀土元素配分模式均呈缓右倾的"V"型曲线且存在明显的Eu负异常,反映出稀土元素与陆源碎屑岩关系密切。     

洪塘煤矿煤中微量和稀土元素的地球化学特征

对洪塘煤矿乐平组主采煤层中微量元素和稀土元素的地球化学特征分析研究结果表明,煤中微量元素的平均含量高于中国煤的平均值,亦高于世界煤的平均值;与地壳的平均含量相比,煤中比较富集的元素有Ge、U、As。稀土元素含量为高于中国陆壳稀土元素总量均值和世界煤中稀土元素总量均值,低于中国煤中稀土元素总量均值;稀土元素分布模式基本一致,均呈左高右低的宽缓"V"型曲线。     

燃煤电厂中有害微量元素迁移释放

对两个电厂的原煤、底灰、飞灰和超细飞灰（≤10 μm）进行了有害微量元素含量的测定,研究了As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、V、Zn、Hg等14种元素在煤燃烧过程中的散逸、迁移行为,揭示了它们在燃煤过程中在气态产物和固态产物（底灰、飞灰、超细飞灰）中的分配富集特征,分析了这些元素的环境效应。结果表明：在两电厂中,元素Cd、Pb、Zn富集系数由大到小为超细飞灰>飞灰>底灰;As的分布特性与煤中Ca的含量密切相关;较低的烟气温度能够使部分气态Hg在飞灰颗粒上发生凝结;将几种元素分为3类：Ⅰ类,留在固体废物中的元素V（QR＞085）;Ⅱ类,部分留在固体废物中的元素As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、Zn（0.85≥QR＞010）,其中As、Cr、Ni、Be、Cu、Th的富集程度较强,Zn、Mo、Se、Cd较弱;Ⅲ类,主要挥发到大气中的元素Hg（QR接近0）。     

基于数理统计分析的淮南煤中微量元素的研究

采用高分辨率电感耦合等离子质谱仪测定了淮南矿区煤中10种微量元素含量。结果表明:淮南煤中Co、Ni、Th、Zn和Cd低于全国均值,没有异常富集;Mo、Sb、U略高于全国均值,Ba和Cr平均含量明显高于中国煤中均值,可能有异常富集。运用相关分析、R型聚类分析和因子分析等数理统计方法,对淮南矿区微量元素与灰分的相关性及赋存状态进行了分析。结果表明:元素Cr、Ni、U、Th和Ba与灰分线性正相关,其中Th和Ba与灰分高度正相关,其他元素与灰分无法建立线性关系;煤中Th、Ba、Ni、Cr、U和Co可能主要以无机态赋存于煤中;Zn和Cd可能以闪锌矿等硫化物微粒的形式赋存于有机质中;Mo和Sb赋存状态较为复杂,尚需进一步研究。     

云南干河特高有机硫煤中铼的地球化学特征及富集成因探讨

利用高分辨率电感耦合等离子质谱(ICP-MS)结合微量元素地球化学指标参数和带能谱的场发射扫描电镜(SEM-EDS)对云南干河上二叠统吴家坪组3,4号特高有机硫煤(Sod=9.03%)中铼元素(Re)的地球化学特征和富集成因进行了探讨,结果表明:Re在干河煤中高度富集,平均含量为229.14 ng/g,与世界硬煤中1 ng/g的平均含量相比,其富集系数达229.14。Re含量与灰分产率及常量元素含量的相关分析表明,3号煤层Re主要赋存于有机质中,而4号煤层除赋存在有机质中外,还存在于黏土矿物中。Sr/Ba,U/Th,Ni/Co和Vi/Ni+V地球化学指标参数表明,3,4号煤形成于受海水影响的强还原环境泥炭沼泽。干河煤中Re的富集可能更多的来自于后生阶段的热液流体,随海水入侵至煤层后被有机质还原,迁移能力减弱从而主要被有机质吸附、络合。3号煤中Re异常高富集煤分层(GH12-3,1 150 ng/g)同时也富集Co,Ni,Cu,Zn和Cd,这可能与该煤层的成煤环境和海洋微生物相关。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区上古生界暗色泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)<1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

贵州修文县铝质岩物质组成及稀土元素特征

对贵州修文地区铝质岩进行了显微镜特征、常量化学成分、XRD等分析,3个综合样的主要矿物为一水硬铝石和粘土矿物,主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3等,Al2O3主要赋存于一水硬铝石、勃姆石和粘土矿物中,SiO2主要以粘土矿物的形式存在,TiO2则主要赋存于锐钛矿中。ICP-MS测试结果表明:铝质岩中V、Cr、Zr和Sr等元素含量较高,V/Cr比值小于1,反映了成岩的富氧环境,Co/Ni比值则反映了该地区的热水沉积环境;样品明显见轻稀土元素富集特征,并且轻稀土元素含量偏高;稀土元素分配模式图表明:Eu明显呈负异常,Ce除XL-2接近1外,其他两个样均呈现负异常,反映了沉积环境为相对氧化的海相环境,海水中的Ce3+浓度较低,易被氧化为Ce4+,在搬运过程中易形成CeO2沉淀,导致铝质岩中的Ce负异常形成。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区煤系泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

阳泉矿区泥岩地球化学特征及地质意义

为研究阳泉矿区太原组、山西组的沉积环境、物源及源区构造背景,对该区泥岩微量及稀土元素进行分析,结果表明:该区亲石元素较为富集,高场强元素Ti、Zr、Hf、Th丰度高于上地壳,Rb、Sr、Nb、Ta等元素有所亏损;稀土元素总量较高,轻重稀土元素比值及(La/Yb)N比值显示轻、重稀土分异明显,表现为轻稀土富集、重稀土相对亏损、Eu明显负异常、Ce微弱负异常的分布模式.对Sr/Cu、V/(V+Ni)、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,显示该矿区泥岩属于过渡相-陆相沉积,处于还原、厌氧、半咸水沉积环境.据泥岩微量、稀土元素组合及其判别图解,该矿区源岩以长英质岩石为主,与太原组相比,山西组物源明显受花岗岩的影响,物源区构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘.     

淮南低-中灰煤典型有害元素的分布、赋存特征及地质成因

随着我省煤炭资源的不断开发与加工利用，煤中典型有害元素的存在势必对当下煤炭资源的高效、清洁利用产生负面影响。在淮南煤田以往煤中典型有害元素大量数据分析的基础上，以淮南煤田主采煤层（13-1煤、11-2煤、8煤、6煤、4煤和1煤）为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子荧光光谱（AFS）、逐级化学提取和聚类分析等手段，综合分析了淮南煤田煤中典型有害元素赋存特征及地质成因，研究结果表明：(1)淮南煤田煤中典型有害元素Cr、Co、Se和Pb为“轻度富集”，Hg元素为“高度富集”，其余元素均处于“正常范围”；(2)淮南煤田煤中As元素含量高值区主要位于煤田西部；Hg元素高值区位于煤田东部，其次西部；其余8个元素（Cr、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Sb和Pb）含量均在淮南潘集地区（尤其是潘三煤矿附近）较高。经分析，潘集—朱集地区的后期岩浆热液作用可能是导致该地区煤中Cr, Mn, Co, Ni, Se, Cd, Sb, Pb等有害元素相对富集的主要原因；(3)Hg的赋存状态中含有较多的离子交换态，岩浆热液作用带来的无机组分可能对Hg元素的富集程度影响较小；成岩后期岩浆热液侵入...     

豫西晚二叠世煤中稀土元素地球化学特征及指示意义

随着稀土金属在医疗、新材料等高科技领域的广泛应用，其战略地位不断提升。为了探究豫西晚二叠世煤中稀土元素的富集程度、赋存状态以及沉积环境，以河南西部慧祥矿区二1煤的20个煤分层样品为主要研究对象，运用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)的方法对研究区煤分层样品中稀土元素与常量元素进行测试，探讨了研究区煤中稀土元素的含量特征和富集程度；利用相关性分析和特征参数对样品中稀土元素的赋存状态以及沉积环境进行探讨。结果表明：慧祥矿区二1煤中，稀土元素的质量浓度为35.29～133.61μg/g，平均浓度为79.14μg/g，略高于世界煤中稀土元素的平均浓度，但明显低于中国煤中稀土元素的平均浓度，稀土元素含量偏低，且以轻稀土富集为主；慧祥矿区二1煤中稀土元素与灰分(Ad)以及SiO₂、Al₂O₃等主要氧化物呈现明显的正相关，表明稀土元素主要赋存于黏土矿物中；研究区样品中Ce元素和Eu元素负异常，(Gd/Gd)N^*的轻微正异常，说明研究区主要受陆源的影响，成煤环境为弱酸性的还原环境。     

淮南煤矸石山周边土壤中蚯蚓对重金属的富集特征

为研究蚯蚓对煤矸石周边土壤中重金属的富集作用,从不同堆积年限煤矸石山周边土壤采集蚯蚓,分析了蚯蚓中Zn,Pb,Cd,Ni,Cr,V,Cu与土壤中相应重金属浓度关系。结果表明：随煤矸石堆积时间的增加,蚯蚓体内Pb,Cd,Cu含量增加,Ni,Cr,V含量先增加再降低,而Zn含量变化规律不明显;蚯蚓体内Zn和Cd含量可较准确反映煤矸石周边土壤中重金属浓度,而蚯蚓体内Ni,Cr,V含量可在距离上显示与煤矸石山远近关系;蚯蚓只对Zn和Cd产生富集效应（富集系数大于1）,且对Cd富集作用最大。蚯蚓可作为煤矸石山周边土壤Cd和Zn的指示生物。     

山东省博山区土壤元素分布特征研究

通过对山东省博山区土壤元素背景值状况的计算和研究,统计N、I、V、F、Cd、Cr、Hg、Co、K、P、Mn、Mo、Ni、B、Pb、As、Cu、Se、Zn、Ge、Sb、Fe、有机质等28种指标的表层土壤地球化学特征参数,查明了土壤元素分布特征、富集贫化规律,对其与全国、全省同类参数的差异进行了分析。结果表明,含量的显著特征是高Mn、F、P、Sr,而低Hg;大部分元素在表层土壤中的含量继承了土壤母质的成分特征,但Cd、Cr、Hg等受人为活动和污染源的作用在表层土壤中明显富集。区内土壤环境质量水平总体较好,部分重金属元素分布受地质背景控制,污染地块面积小。研究区Se、Zn、Ge等元素丰富,特色土地资源具有良好的开发前景。