淮南煤及其燃烧产物中稀土元素丰度的比较

运用ICP-MS测定了51件淮南煤及其燃烧产物中稀土元素的含量,并对煤及其阶段燃烧产物的稀土元素含量进行了比较.研究表明：① 淮南煤中ΣREE平均值为133.09 μg/g,LREE/HREE平均值为2.47,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;②低温（815 ℃）煤灰中ΣREE=491.47～2 822.53 μg/g,平均值950.24 μg/g;与“北美页岩”（NASC）相比,煤灰中ΣREE平均含量为背景值的4.27倍;③ 与煤中稀土元素的含量相比,淮南煤中REE在低温燃烧过程中平均散逸程度为11.97％,其中,LREE和HREE的散逸程度分别为12.30％和11.75％;元素分布中,以Eu和Yb的散逸程度最高.煤灰中稀土元素在低温到高温（1 100 ℃）阶段燃烧过程中,REE元素基本无聚集,无散逸.     

贵州遵义吴家寨背斜晚二叠世煤层稀土元素地球化学特征

借助电感耦合(ICP～MS)现代分析方法,对遵义吴家寨背斜煤层元素地球化学特征进行了系统研究。结果表明:煤中稀土元素分配模式曲线呈明显的左高右低(或)右近于水平的的宽缓的"V"字形,且存在明显的Eu负异常,说明煤中稀土元素主要来自陆源物质的供应。该区轻、重稀土有明显的分离,轻稀土元素相对富集,煤中稀土元素ΣREE平均值明显高于全国煤中ΣREE平均值,有可能成为稀土矿产的新来源。     

邯邢矿区伊利石黏土岩中稀土元素地球化学特征及其地质意义

利用电感耦合等离子质谱〖BF〗法（ICP-MS）详细研究了邯邢矿区二叠系石盒子组中伊利石黏土岩的稀土元素地球化学特征.结果表明：样品稀土元素总量为22.59~570.54 μg/g,平均值为163.23 μg/g;w(LREE)/w(HREE=5.41~21.82,平均值为8.87,相对富集LREE;Eu,Ce均呈负异常;δCe与δEu,(Dy/Sm)_N, w(REE)三者之间的相关性表明,该区伊利石黏土岩的成岩作用对REE影响较为明显;δCe和Ce_anom值的变化反映了研究区二叠系石盒子组伊利石黏土岩形成于陆相沉积环境,水介质条件为富氧环境.稀土元素分布模式、组合特征显示该区二叠系石盒子组伊利石黏土岩母岩主要为先期的沉积岩及中酸性火山岩,部分母岩为碱性玄武岩.     

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。     

新密煤田芦沟煤矿煤中稀土元素地球化学特征与开采前景

以河南新密煤田芦沟煤矿二1 煤层为研究对象,通过XRD、XRF、ICP-MS等分析技术研 究了在低温灰化条件下稀土元素的含量及赋存特征。 结果表明,芦沟煤矿二1 煤层中稀土元素总 含量范围为21.85~287.62μg/g,均值为96.20μg/g;本煤层中稀土元素呈现明显的轻稀土富 集、重稀土亏损的现象,判断主要来源于陆源碎屑;煤中稀土元素含量与煤中黏土矿物含量有关, 且与伊利石的含量最为紧密;中、新生代的构造运动虽然破坏了煤层的结构,但对煤中稀土元素 的含量和分布特征无明显影响;部分分层中的稀土元素含量已达到工业开采要求,具有一定的开 发和利用价值。     

江西相山铀矿田的稀土元素地球化学特征

对相山铀矿田的区域地层、蚀变围岩、铀矿石及成矿期萤石进行了稀土元素地球化学研究。各类样品稀土元素特征具有一定的继承性,赋矿围岩与区域地层稀土元素特征显示二者均为深部基底硅铝壳物质重熔产物;沥青铀矿及矿石中稀土元素继承了赋矿围岩的特征;蚀变围岩稀土元素特征表明成矿前曾发生铀的初步富集作用;成矿早期到晚期,Eu负异常趋于强烈,表明成矿流体向相对还原环境演化。富铀热液也富集稀土元素,稀土元素与铀的活化、迁移具有同步性,铀矿化强度与REE富集程度存在正相关关系,低品位铀矿石LREE/HREE平均为6.34,中等品位铀矿石LREE/HREE平均为0.80,高品位铀矿石LREE/HREE平均为0.29,具有高分异成矿流体成富矿的特点;成矿流体组份及性质差异决定了早期碱性热液形成的铀-赤铁矿型矿石相对富集LREE,晚期弱酸性热液形成的铀-萤石、水云母型铀矿石相对富集HREE。     

利用ICP-MS法测定混合酸分解煤灰中稀土元素

建立了混合酸分解-电感耦合等离子体质谱法测定煤灰中15种稀土元素的分析方法,该方法的检出限为0.007~0.033μg/g,精密度(RSD,n=6)均小于5.0%,使用土壤和岩石标准物质进行验证后,测定结果与标准值相符。运用该方法测定了不同商品煤灰化后稀土元素的含量,结果表明ΣREE为300~1100μg/g,LREE/HREE为3.11~4.80,轻稀土元素占总稀土元素的75.66%~82.61%。另外,伊泰煤灰化后稀土元素总量明显较低,这可能与其低灰分有关。     

陕西省子长矿区晚三叠世5号煤层的稀土元素和钇的地球化学特征

对采自陕西省子长县枣林永胜煤矿的晚三叠世5号煤层剖面样品进行了详细的稀土元素地球化学研究,报道了我国北方晚三叠世陆相环境形成的煤层的稀土元素(rare earth element)和钇(yttrium)(简称REY)的地球化学特征。研究成果显示,5号煤层(9个煤分层)的稀土元素和钇的总含量(REY)为51.8~172.6μg/g,平均103μg/g,略低于中国一般煤的稀土元素和钇的含量。在5号煤层的下部分层,稀土元素富集类型以重稀土类型为主,而在煤层上部的煤分层则以轻稀土类型为主。以上地壳(简称UCC)中的稀土元素和钇含量作为标准,对子长5号煤层的稀土元素和钇含量作标准化比值的处理(即以5号煤层的稀土元素和钇的含量除以上地壳中相应的元素含量)后,显示5号煤层的大多数煤分层中存在明显的铕负异常(Eu/Eu*=0.67~0.76,平均0.71),反映聚煤时期曾有较多的Eu+2从Eu+3中分馏丢失,从而造成铕的亏损。     

宁武煤田煤中稀土元素地球化学特征研究

煤中稀土元素对于指示物源、反映沉积环境等具有重要的研究意义,且煤中稀土元素具有工业利用的潜力。为判断宁武煤田煤中稀土元素富集程度,运用电感耦合等离子质谱对宁武煤田晚古生代煤中稀土元素含量进行测定,结合X射线荧光光谱、X射线衍射、Tessier五态法逐级化学提取的测定结果,对煤中稀土元素的分布模式、物质来源、赋存状态等进行了探讨。研究表明:宁武煤田煤中稀土元素总体轻度富集,呈北高南低的分布特征。各煤层中稀土元素铕(Eu)均表现为明显负异常,表明其陆源碎屑补给的物源背景;利用La/Yb-∑REE图解分析沉积物源,主要以沉积岩和花岗岩为主,物源可能来自北部的阴山古陆。整体轻重稀土分馏不明显,但总体表现为海水影响减弱,分馏程度降低。煤中稀土元素含量与灰分及Al、Si、Fe、Mn等元素呈正相关,表明陆源碎屑是稀土元素的主要来源;逐级化学提取实验结果表明,煤中稀土元素赋存状态以硅铝酸盐结合态(74%)和有机结合态(18%)为主;由于还原性条件利于稀土元素富集,太原组煤中稀土元素的富集也与黄铁矿有关。     

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。     

镧系元素地球化学效应方程参数之科学意义初探——以山西晚古生代太原组8号煤层不同煤级的煤为例

为量化给出以往发现的镧系元素地球化学效应的结果,运用镧系元素+3价离子半径与其某一地球化学行为参数的回归分析方法,研究了山西8号煤层气、肥、焦、廋、贫等5种烟煤镧系元素的地球化学行为,提出了镧系元素地球化学效应回归方程。初步推断认为,该方程可以反映任一地质体中某个镧系元素的任一可量化的地球化学或其他化学行为与该元素+3价离子半径以及该地质体中的∑REE,LREE/HREE之间的数学函数关系。其中,线性回归方程的斜率通常与其∑REE总量呈正相关,而幂函数的幂指数则与轻重稀土的分异程度呈高度正相关。但回归方程拟合优度的大小的地球化学意义尚难以确定,可能与地质体自然演化、变质过程某种热力学平衡程度有关,也与镧系元素自身的赋存状态和化学性质有关,但与演化、变质方向的关系尚难以确定。即便是同一演化或变质过程,LREE相比HREE达到平衡的程度亦不相同,通常LREE达到平衡的程度比HREE要高,但也有时候恰恰相反。其科学意义尚不清楚。如果是非自然的、人工干预的、快速的某种化学过程,如镧系元素的酸脱除率,由于远非充分的自然演化过程,因此亦远未能达到这种热力学平衡。此时回归方程虽然也适用,但拟合优度不高。     

煤中稀土元素几个奇特的地球化学现象——以渭北中级煤为例

通过对渭北5号煤层中稀土元素含量和可溶有机质、灰分及REE的三价元素离子半径、能量系数、摩尔规定熵以及煤的Ro,Rmax/Rmin等重要参数的相关处理,推测REE在煤中矿物赋存形式可按三分法:LREE为被吸附于黏土的中性原子或+3价离子态,MREE为硫化物或碳酸盐结合态,而HREE则为含Sc+3等矿物的类质同像;在氯仿沥青"A"抽提实验中,LREE可以有机配合物形式少量出现在各个族组分中,这一结论对了解镜质组煤化学结构有着重要的意义;稀土元素对煤生烃的烃相对转化率的催化作用,温度为主导的煤变质作用、静压力对稀土元素的赋存形式的影响,以及它们之间的相互作用,均受稀土元素+3价离子半径大小的控制。这些交互作用,有可能使LREE在不同矿物之间有互相迁移的趋势。这些认识,也从稀土元素与它们各自的能量系数、摩尔规定熵等重要参数之间的关系那里得到印证。     

南北地区不同金矿床稀土元素特征差异分析

为了解中国南北地区不同金矿床成矿特点方面的差异,利用稀土元素的示踪性,对南北地区不同金矿床的稀土元素特征进行了统计分析。结果显示,不同地区金矿矿石中稀土元素的总量差异较显著,最高为江西金山金矿,稀土总量为16639×10-6,最低为黑龙江乌拉嘎金矿,稀土总量为347×10-6,由此推断不同地区金矿床的成矿物质来源的深度不同;大部分金矿床显示轻稀土元素较明显富集,轻重稀土分异程度较高,稀土配分曲线向右倾斜,但河南杨砦峪金矿与黑龙江乌拉嘎金矿的稀土配分曲线形态较为平缓,轻重稀土分异程度较低;黑龙江乌拉嘎金矿、辽宁白云金矿具有铕正异常,其余金矿床为铕负异常,这可能是因为不同金矿床成矿环境是不一样的。     

伊敏褐煤和腐殖酸中稀土元素的地球化学特征差异分析

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法,对伊敏褐煤稀土元素含量等地球化学特征进行了分析,认为伊敏褐煤稀土元素主要赋存在黏土矿物和含钛矿物中,而黄铁矿、碳酸盐、硫酸盐等矿物中稀土元素含量低,具有稀释效应。稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸和脱灰煤提取腐殖酸残煤中的赋存有一定的互补性,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸中相对富集程度为轻稀土<中稀土<重稀土,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸残煤中的相对富集程度为轻稀土>中稀土>重稀土,表明稀土元素在有机质中的分布具有重稀土主要赋存在腐殖酸中、轻稀土主要赋存在煤主体有机结构中的配分特征。     

湖南新化天龙山岩体侵位对煤系变形变质的构造效应

煤对应力、应变和温度十分敏感,在多期次、多层次的构造-热运动下必然会留下各种应力作用(静压力和构造应力)痕迹。采用工业分析、元素分析、XRD,SEM及ICP-MS等方法,探讨了新化中生代天龙山岩体侵位对煤系变形变质、煤结构变化的构造效应以及元素迁移富集的应力-应变环境响应。研究结果表明:天龙山岩体侵位引起的岩浆热及构造应力作用,促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,煤及围岩出现大量热变质矿物;岩体侵位施加放射状挤压应力集中带,节理与岩组主压应力轴方位与岩体边界近于垂直,靠近岩体构造变形增强;构造应力与岩浆热变质叠加作用对煤的大分子结构影响显著,d_(002)值、L_a/L_c分别随变质程度降低及远离岩体而减小。岩体附近煤层受岩浆热作用显著,岩浆侵位的构造效应(机械能、热能及化学能)造成煤岩结构破坏、变质程度升高以及元素富集、迁移,煤中REE含量增加;稀土元素球粒陨石标准化分配模式曲线特征可划分为3种类型,其中A型与C_1型靠近岩体叠加了岩浆热变质作用,与泥盆纪灰岩及硅化灰岩稀土元素分配模式曲线相似,岩浆热液使围岩矿化,但局限于蚀变带。岩浆热变质作用驱使稀土元素向富轻稀土方向演化,构造应力驱使稀土元素向着富重稀土的方向演化,导致ΣL/ΣH比值偏低。     

黔西南晚二叠世煤中Au的异常含量及富集机理

煤中Au含量的异常作为潜在的Au资源开发利用区日益引起地质工作者的重视,笔者通过对黔西南地区116个上二叠统龙潭组、长兴组煤样及矸石样的Au含量进行了中子活化分析（INAA）,研究了煤中Au的分布特征、赋存状态,探讨煤中Au的主要来源及富集机理。研究表明：贵州省西南部地区煤中Au含量为1～30 ng/g,平均值为13.75 ng/g,大大超过沉积岩丰度和世界煤平均丰度;Au含量高异常的地区主要分布在紫云-垭都深断裂、师宗-贵阳深断裂及开远-平塘断裂所构成的“三角形”区域内;含Au热液是黔西南煤中Au的主要物质来源,地幔热柱及深部岩浆活动是含Au热液流体向煤层运移的热动力源,当含Au热液在构造驱动下沿断裂构造带迁移上升进入煤层后,由于浓度、温度、压力、pH等物理化学条件的改变及有机质的作用,使得成矿流体失稳而导致研究区煤中Au等成矿元素沉淀富集。     

湖北太平溪超镁铁岩的地球化学初步研究

湖北宜昌太平溪超镁铁岩岩石化学和微量元素地球化学特征表明，其岩石化学成分相对稳定，具狭窄的ｍｇ＊，ＭｇＯ／ＭｇＯ＋ＦｅＯ比值，亏损稀土元素、不相容元素，而富集相容元素，具富ＬＲＥＥ配分模式特征，属阿尔卑斯残留地慢岩，是原始地幔岩经历３０％以上部分熔融后形成的，并受到了富ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ，ＬＲＥＥ交代流体所影响。样品５可能是原始地馒岩在高度部分熔融（Ｆ＞８０％）下的产物，其化学成分反映出了原始地慢岩的成分属性。     

神东煤中有害元素分布特征初步研究

针对神东煤中汞、砷等有害微量元素含量分布特征进行了研究。结果表明,与中国煤中微量元素平均含量相比,神东矿区煤中有害微量元素含量总体水平偏低,有利于矿区环境保护和煤炭利用。