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。