青海石灰沟矿区克鲁克组煤中稀土元素地球化学特征

运用电感耦合等离子质谱、XRD、XRF、SEM-EDX等技术手段测试了柴达木盆地北缘克鲁克组煤的常量元素和稀土元素含量,分析了克鲁克组煤中稀土元素含量、分布特征、赋存状态、配分模式以及指相意义。结果表明,石灰沟克鲁克组煤中稀土元素的含量高于中国煤、世界煤和美国煤中稀土元素均值;煤中稀土元素主要以无机形式赋存,主要来源于陆源碎屑,部分稀土元素源于植物本身或受到微沉积环境的影响;通过对稀土元素地球化学特征参数研究发现,该研究区煤层中轻、中型稀土明显富集,且稀土元素与酸性沼泽水介质条件有关,在还原条件下形成,同时煤层中的稀土元素主要受到以玄武岩为主要源岩的陆源控制。     

新义井田2号煤中若干微量元素地球化学特征

为查明新义井田2号煤中微量元素的地球化学特征,运用X射线衍射法（XRD）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对2号煤中显微组分、灰分、硫分、微量元素、常量元素进行测试分析。利用数理统计方法对煤中微量元素与上述煤质特征参数进行相关性分析,探讨2号煤中微量元素的富集特征、赋存特征。研究表明,2号煤中Ge、As的富集系数大于1,但未呈现明显的富集状态;Ga、U、F、Cl的富集系数小于1,其中Cl的含量远低于地壳丰度,呈现相对亏损状态;相关性分析显示Ga、As为亲有机元素,P为无机—有机元素,U、F、Cl、Ge为亲无机元素;煤中微量元素的赋存状态具有多样性,主要以有机结合态、铝硅酸盐结合态、碳酸盐结合态、羟磷灰石结合态和硫酸盐、硫化物形式为主。     

大同煤田七峰山矿2号煤层若干微量元素地球化学特征

为查明大同煤田七峰山2号煤中微量元素的地球化学特征,应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法测定煤中15种微量元素的含量;采用光学显微镜和X射线衍射（XRD）方法观测煤中矿物组成特征,运用数理统计方法分析煤中微量元素的有机亲和性、赋存特征等问题。研究表明：形成于陆相环境的七峰山2号煤,微量元素含量相对较低,其质量分数普遍低于相应元素在华北或中国煤中的质量分数,只有As,Re,Mo,Se的富集系数高于6,属富集元素。2号煤中Mo为强亲有机元素,Be,W,Tl,Co为亲有机元素,As,Th,Se,Sb,Ni,Li和Bi为无机-有机元素,Pb,Re,Sc不具有机亲和性。元素在煤中的赋存状态主要以铝硅酸盐结合态、有机结合态、碳酸盐和无机化合物形式为主。     

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。     

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。     

桂中晚二叠世碳酸盐岩型煤系高有机硫煤的矿物学和地球化学研究

应用带能谱的扫描电镜（SEM-EDX）、X射线衍射（XRD）、X射线荧光（XRF）等方法研究了桂中合山煤田合山组灰分小于50%的煤层样品矿物组成、常量和微量元素的地球化学特征.结果表明：合山煤中全硫含量在5.3%~11.6%之间,与惰质组相比,有机硫更易在镜质组中富集;合山煤中的矿物有石英、方解石、白云石等,并有少量的白铁矿、伊/蒙混层黏土矿物、红磷铁矿等,结合电镜观察,认为这些矿物主要形成于泥炭堆积压实前的同生作用;同世界煤相比,W,U,Mo,Cr,V,Zr明显富集.根据微量元素同常量元素、灰分和硫分的相关性,将微量元素分为5种结合态：铝硅酸盐结合态（Ga, Sc, Bi, Pb , REE和Ge）、磷酸盐结合态（Mn）、硫化物结合态（Ni, Tl, Cr, V, As和Mo）、碳酸盐结合态（Zn, Cd, Mo及REE等）和可能的硫酸盐结合态（Ba）     

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。     

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。     

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。     

沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

摘要：研究煤中稀土元素对分析成煤环境具有重要意义。运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及富集成因。结果表明,沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在粘土矿物和黄铁矿中,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si、Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。     

鄂尔多斯盆地东缘隰县地区煤层顶底板元素地球化学特征

系统地采集了鄂尔多斯盆地东缘隰县地区晚古生代太原组和山西组煤层顶底板的岩芯样品,通过高分辨率电感耦合等离子质谱等技术分析其常微量元素,探讨煤层顶底板形成时的环境特征。研究表明,研究区煤层顶底板以高SiO_2,Al_3O_2含量和稀土元素富集为特点,为海陆过渡相沉积;氧化敏感度指标Ni/Co,V/Cr,U/Th多处于氧化条件范围内。就层组而言,山西组沉积环境与太原组沉积环境具有一定的差异性,这体现在太原组元素变化范围较大,变化较复杂,与其沉积环境较为动荡相符。稀土元素表现为轻稀土相对富集的右倾模式,铕负异常明显。通过在(La/Yb)N-ΣREY图上投点发现,物源多以混合岩为主,山西组煤层顶底板物源种类简单,主要为花岗岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合岩,而太原组物源丰富,包括钙质泥岩,花岗岩与碱性玄武岩的混合岩,大陆拉斑玄武岩与沉积岩的混合岩、碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩的混合岩。研究认为山西组和太原组物源上具有一定的继承性,物源区均为北部的阴山古陆。但是源岩存在一定的区别,山西组源岩为元古界花岗岩与碱性玄武岩;太原组源岩为元古界复杂变沉积-火山岩系。     

宁夏任家庄煤矿9# 煤层煤质及元素分布特征

煤层煤质和元素分布特征研究对煤炭洁净利用具有重要意义。对宁夏任家庄煤矿9~#可采煤层进行采样测试,分析煤层煤质变化和微量元素分布特征。结果表明:任家庄煤矿9~#煤层属于高挥发分、低灰-中灰、中-高硫气煤。煤层中硫的赋存形式以有机硫为主,灰成分以酸性氧化物为主,且灰成分指数较低,表明成煤环境为还原性。煤层属轻稀土富集类型,煤层REY曲线总体上表现出右倾、负Eu异常V型谷的特征。煤中Li含量分别是中国煤和世界煤中Li含量的2.97倍和7.86倍,煤中Li具有一定的综合开发潜力。     

煤中稀土元素分布特征及其开发利用前景

我国是稀土资源大国和生产大国,供应着世界上90%以上的稀土消费市场,传统稀土资源虽然丰富,但是储量也在日益减少,寻找更多的稀土矿产资源将具有重要的战略意义。国内外煤地质学家以稀土富集煤层为主线,对煤层、夹矸和顶底板进行系统采样,通过煤工业分析、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析、仪器中子活化分析法(INAA)、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜-能谱(SEM-EDX)、反光显微镜等测试方法和手段,开展煤中稀土元素含量和聚集规律研究。本文对世界各地煤中稀土元素含量、分布特征、赋存状态、影响因素及相关问题进行调研。结果表明,煤中稀土研究主要环绕已发现的稀土异常富集煤层资源利用和工业开发、煤灰中再次富集稀土元素的能力、煤层夹矸及顶底板与煤层中稀土元素的富集能力对比,以及煤型稀土矿床成因机制等几类问题。煤中稀土既不会以纯稀土金属元素存在,也不会以单元素独立存在。因为稀土资源短缺,国际上许多国家正在加强研究,试图寻找到新的获取稀土的新途径。美国在2012年启动了一项从煤及其燃烧产物中提取稀土的重大研究项目,并且已经取得了一些重要进展,值得我们密切关注。我国煤资源丰富,煤种多样,一些地区煤层中含有丰富的稀土元素和其他伴生有益元素,需要我们加强理论研究,并进一步对其勘探和开发利用进行评价。如果取得突破,将极大提升我国稀土资源量水平,增加煤炭利用价值,强化我国稀土大国地位。由此可见,煤及其燃烧产物中稀土元素的研究具有重大战略意义和经济潜在意义,对我国煤地质学和煤中元素地球化学学科也将起到促进作用。目前寻找到更多富稀土元素的煤层并确定其资源规模是首要任务,开展从煤中提取稀土元素技术是今后开发利用的关键。     

桂林鸡血玉地球化学特征与成因*

以龙胜上朗和平野的桂林鸡血玉样品为研究对象,测试分析了样品的主量元素和稀土元素。结果表明,桂林鸡血玉中SiO2含量高达85.34%~98.10%,平均93.59%;TFe2O3的含量相对富集,w(Al)/w(Al+Fe+Mn)平均为0.19,大部分样品均落在Al Fe Mn三角判别图的富Fe端,表现出热水沉积的特点。稀土元素总量极低,δCe为0.90~1.12,平均为1.02,无明显异常,δEu平均值为1.96,明显的正异常,(La/Ce)N平均为1.0,与典型热水沉积岩石的稀土元素特征存在一定差异,但表明桂林鸡血玉的形成与热水沉积关系密切,受热液活动影响大。     

世界海洋结核结壳稀土成因初探

大洋海底蕴藏着丰富的稀土矿产资源,包括深海富稀土软泥和多金属锰结核和富钴结壳。本文则关注了多金属锰结核和富钴结壳中的稀土元素的富集机制。作者首先统计了全世界范围内各重要海域的结核与结壳的稀土元素和钇(REY)的含量,发现重稀土和钇(HEY)在结核结壳中的比重普遍大于15%,而结核与结壳的稀土含量则普遍高于深海洋泥,其中结壳的稀土含量普遍高于结核。针对这类重要的稀土矿藏,作者以库克群岛为例,初步研究了稀土富集机制。分析认为,稀土元素与铁和磷酸盐的含量具有强相关性,且铁锰结核或结壳中的稀土很可能是主要通过胶状羟基氧化铁吸附而缓慢富集起来的。     

开滦矿区14煤煤厚特征及沉积环境分析

开滦矿区是河北省主要的煤炭生产基地，矿区内石炭-二叠系煤系地层含煤丰富。为了探究矿区内14煤赋存特征，通过对开滦矿区见14煤钻孔进行统计分析，采用沉积地层学、煤田地质学、煤岩学，深入分析开滦矿区的原始沉积环境与煤层赋存特征。研究认为14煤赋存特征主要受原始沉积环境影响，其沉积环境早期以澙湖相为主，由于水下障壁沙坝的存在，使得澙湖内水动力弱，并在沙坝向陆一侧较早沉积泥炭。由于陆地不断向海推进，研究区逐渐过渡到潮坪相最终暴露于地表，使得研究区内广泛沉积泥炭，后期又由于海侵作用过渡到浅海相，终止了泥炭的堆积。     

贵州遵义地区煤矸石的矿物成分

 摘 要：遵义地区是贵州省重要的煤炭生产基地之一,其煤矸石堆积量大、利用率低、利用途径少,是典型的煤矸石危害和资源浪费并存的地区。本次工作对该区遵义煤矿、桐梓煤矿、泮水煤矿和凤岗煤矿的煤矸石进行了X衍射分析,初步查明了该区煤矸石的矿物成分及变化规律。结果表明,研究区煤矸石矿物成分明显受含煤地层的岩石类型控制,普遍含有大量的粘土矿物和一定量的锐钛矿,粘土矿物含量受含煤地层的岩石类型、风化作用、堆放位置和堆放时间等因素的影响;锐钛矿受风化作用的影响较小、易于分选,是煤矸石中稀有、稀土、贵金属等价值很高元素的赋存矿物,在综合利用,尤其是经济价值更高的高端利用中应给予重视。     

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。