枣庄煤田太原组煤中微量元素地球化学特征

采用中子活化法测定了山东枣庄煤田晚古生代太原组高硫煤层中的微量元素质量分数 ,用数理统计方法取得了高硫煤中微量元素的浓度分布范围、平均值和变异系数 ,用逐步聚类分析法和相关分析法分析了微量元素的共生组合关系 ,并用扫描电镜 -能谱分析了不同煤岩组分的微量元素浓度 ,在此基础上结合形态硫分析结果和沉积相分析结果 ,讨论了高硫煤中微量元素的富集因素、聚集机理和成因背景 ,指出受海水影响的沼泽沉积环境不但对煤中形态硫的分布和含量有控制作用 ,同时对煤中微量元素的浓度和共生组合特点也有影响。太原组高硫煤中的微量元素按其成因可分成两组 ,一组是陆源碎屑富集型 ,其含量直接与煤中灰分产率呈正相关关系 ;另一组为盆地内部沉积 -生物作用富集型元素 ,海水的入侵和盆地介质的停滞还原条件和陆源碎屑物质输入量的减少最有利于沉积 -生物作用型元素的富集 ,并以有害元素 Cu、As、 U、 Pb、 Mo、 Sr和 Co的富集为特征。煤中黄铁矿及其他硫化物是许多有害元素的重要载体 ,充分凝胶化的富氢镜质体比其他组分承载和吸附有更多的有害元素。深入研究不同煤层的有害元素的有机亲和性有利于指导煤的合理利用和采用有效的有害元素的去除措施 ,以利于煤的有效和洁净利用     

煤中微量元素富集的主要因素分析

在对兖州矿区煤中微量元素成因分析及总结前人结论的基础上,将煤中微量元素富集因素划分为原生、次生和后生三个阶段,分别对每一个阶段影响微量元素富集的主要因素进行研究和分析。结果表明,煤在形成的过程中影响微量元素迁移、富集的因素很多,植物生长的种类、生长中水化学条件、泥炭沼泽形成中大气、海水的入侵、煤在煤化过程中岩浆热液的作用、煤与顶、底板岩石的物质交换作用等都影响着煤中微量元素富集。因此,煤中微量元素的形成、聚集是煤在形成的各个时期、各种地质因素综合影响的结果。      

凯里高硫煤中某些微量元素的富集及成因分析

用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等方法,对贵州省凯里下二叠统梁山组高硫煤中Be、P、Sc、Mn、Co、Ni、Cu、Mo、TI、Pb、Th和U等12种有害微量元素进行了测定。结果表明,凯里煤中多数有害微量元素含量明显高于中国煤中微量元素含量平均值。根据数理统计结果,将凯里煤中22种微量元素划分为5个群和4个旋转主因子,其中群5元素Be和Y对4个主因子均无贡献,暗示其成因来源可能具有特殊性。认为凯里煤中相当一部分Be、Co、Cu和Pb起源于成煤植物生长期间的同生阶段;受海水影响强烈的还原偏碱性沼泽环境有利于Be、Co和Cu的相对富集,受海水影响微弱的弱还原性和弱碱性环境条件更有利于Mn、Mo、1Ni、P、Pb、Th、TI和U的富集。     

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。      

中国煤中有害微量元素含量的空间分布

煤中有害微量元素对生态环境和人体健康的潜在影响是地球化学和能源环境领域研究的热点之一,地球化学制图对深刻理解地球化学过程及其变化规律具有重要作用。目前,尚缺乏中国煤中有害微量元素含量的空间分布图。通过对中国煤炭样品中1 167个Be、1 315个Co、1 406个Cu、1 191个Mo、1 247个Th 和1 390个Zn含量数据进行统计分析,测算中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th 和 Zn 的平均含量,并利用ArcGIS技术绘制中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th、Zn的含量地球化学空间分布地图。结果表明:中国煤中有害微量元素含量跨度大,数据分布呈正偏性,不符合正态分布特征;中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th和Zn 的平均含量分别为2.10、5.53、21.36、2.19、7.35和30.02 mg/kg;各元素含量的空间分布极不均匀;煤中有害微量元素含量空间分布格局是多种因素综合作用的结果,如物源区母岩、热液作用、水运移作用等,其中热液作用是煤中有害微量元素异常富集的典型特征。研究成果可为煤中微量元素研究和环境管理提供直观有效的参考。      

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。     

中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析

黄铁矿是各类矿床中普遍出现的矿物,在金矿床中更是重要的载金矿物,对其成分标型进行深入研究可以获得大量成因信息。近些年对于各个矿区黄铁矿成分标型的研究很多,但对各成因类型金矿床中黄铁矿的成分标型特征进行系统研究的文献还未见报道。文章提出用δFe-δS的投图方法对各成因类型金矿床的黄铁矿主量元素进行研究,并得出了各类型金矿床黄铁矿的主量元素标型特征。对于金矿床中黄铁矿的微量元素特征,文中运用Co-Ni-As质量比三角图对各成因类型金矿床中的黄铁矿微量元素进行分析,得出了各成因类型金矿床黄铁矿微量元素标型特征。火山热液型、岩浆热液型、变质热液型和卡林型金矿床具有各自不同特征：火山热液型微量元素富含Mo、Sn中温元素,岩浆热液型富含Ti、Cr、Mo、Hg高中低温元素,变质热液型富含Ti、Cr高温元素,卡林型富含Tl（253×10-6）、Hg（547.52×10-6）低温元素,与Au相关的元素也各有区别,火山热液型和岩浆热液型以Se、Te等为特征,变质热液型以Sb,Bi等为特征,卡林型以Hg、Tl、Zn等为特征,主微量元素蛛网图显示各类型矿床元素演化趋势各异,含量也各异。Co-Ni-As图显示火山热液和岩浆热液具有相同的分布区（1或2区）,而变质热液和卡林型各有自己的分布区（3和4区）。S同位素数据显示各成因类型的S来源于各自的花岗岩、变质岩、沉积岩,δ34S变化范围从浅成低温热液型、岩浆热液型、变质热液型到卡林型依次增大。因此,黄铁矿主微量元素蛛网图、δFe-δS的主量元素投图方法,以及Co-Ni-As微量元素投图方法是良好的黄铁矿成分标型研究方法。我们的研究结果对金矿中黄铁矿标型的研究以及金矿床的成因类型判别和找矿具有借鉴意义。     

陶枣煤田晚古生代煤中硫及伴生有害元素分布特征

对山东陶枣煤田晚古生代洪进行了形态硫分析、煤中黄铁矿伴生无奈的探针测试及煤中微量元素中子活化分析,结果表明,高硫煤中有害物质主要来自煤中黄铁矿,黄铁矿硫占总硫的75％以上,同时黄铁矿中伴生有大量有害元素,其质量分数与种类又与其成因类型有关。黄铁矿中伴生有害元素质量分数约在0．5％至2．5％之间。太原组高硫煤中的有害元素以Cu,As,U,Ph,Mo和Co等为特征,其成因与硫的聚集密切相关。研究还发现,As与Fe存在相关关系,As主要赋存在Fe和Cu的硫化物中。U的富集与海水的影响有关,同时也受岩浆活动的影响。侵入体附近的低灰天然焦含U最高,达10×10－6。根据以上研究结果,推测对于高硫煤采用重液洗选除硫除灰时,也可同时去除大部分有害元素,应予深入研究。     

煤型关键金属矿产研究进展

关键金属是全球高科技产业发展所必需的战略性矿产资源,包括稀有金属、稀土金属、稀散金属以及稀贵金属.煤及其燃烧后的飞灰中能够富集关键金属元素,含量可以达到甚至超过传统的矿床类型,有望成为未来关键金属的主要来源.煤型关键金属矿床指在一定的地质作用下,含煤盆地中富集关键金属且在当前经济技术条件下可被开发利用的煤层、夹矸和围岩.本文通过对煤型关键金属矿床的地质特征、成矿金属元素来源和赋存状态、富集机制以及成矿规律进行系统论述,认为煤型关键金属矿床有宇宙成因、陆源碎屑成因、火山碎屑成因、热液成因、外部流体渗滤成因以及叠加复合成因6种类型,SEM-EDS和BSE技术结合ICP-MS、ICP-AES和EMPA是煤中关键金属元素重要的分析测试方法;总结煤型关键金属矿床的时空分布规律和研究趋势,提出岩浆活动与煤中关键金属元素富集的关系、煤中关键金属元素赋存状态的影响因素、合适的分析测试方法以及开发和选冶技术创新等研究方向.文章强调煤型关键金属矿床潜在的工业经济价值,加强我国煤型关键金属矿产的科学研究和综合利用,不仅能为关键金属矿产的成矿理论研究、找矿突破以及开发利用提供科学依据,还有助于促进我国煤炭经济的绿色循环发展.     

大同煤田北部中侏罗统煤中伴生元素分布特征及其地质意义

为研究大同煤田中侏罗统煤中伴生元素地球化学特征及地质意义,应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线衍射法（XRD）、光学电子显微镜和扫描电子显微镜（SEM）等测试方法分析煤田北部9个煤层中伴生元素含量和赋存特征。结果表明:煤中微量元素含量低,其有益元素（Li、Ga）含量均远低于边界品位,不具伴生成矿开发潜力,但2号煤中Co与Zn、9号煤中Tl和11-2号煤中Be等有害元素较为富集,是世界煤平均值的3倍以上,其环境影响值得关注。煤中主要矿物是高岭石与石英,高岭石主要充填在结构镜质体中,指示其同生成因,石英往往具有很好的晶型,指示其自生成因;少量的黄铁矿和方解石充填在显微裂隙中,指示其后生成因;磷灰石与有机质结合。煤中微量元素Ni和Mo可能主要以有机质结合态存在,其他元素主要赋存在无机矿物中,Si主要以石英形式存在,部分Si和Al以及Li、Cr、Ga和Nb存于黏土矿物中,Fe和Mn以及Cd、Zn、Tl赋存于黄铁矿中;Ca和Mg以及Co主要赋存在碳酸盐矿物中;P、Be、Sr和Ba可能存在磷灰石中;Rb赋存在石盐类矿物中。垂向上看,大同组存在2个沉积旋回,每个沉积旋回由下至上,水动力条件逐渐降低,水体由浅到深,陆源碎屑供给越来越少,这2个旋回间可能经历了较强的地质作用。总体看,在成煤期,随沉积作用的进行,聚煤盆地中碎屑物质输入逐渐减少,活性物质逐渐增加。      

煤中微量元素研究进展

煤炭是我国的主要能源，在煤炭开采、运输、洗选、淋溶（滤）、燃烧等其它加工利用过程中，煤中的微量元素要发生迁移、析出，并入侵到大气、水、土壤和生态环境中，最终影响人类生存和生活环境。煤中微量元素十分重要，是因为它们与环境问题、动、植物及人类健康密切相关。在研究微量元素时必须考虑微量元素的性质及毒性，它们主要依靠其含量、种类、存在形式、pH值、氧化-还原条件及其它因素。在全面综合国内外研究文献的基础上，分析了煤中微量元素的发现、分布规律、赋存状态、成因机理及微量元素的应用等方面研究的历史、现状，并对今后研究的重点内容和发展方向进行了较为详细的论述和分析，并指出在进一步深入研究煤中微量元素地球化学的基础上，加强微量元素环境学方面的研究是今后煤中微量元素环境地球化学研究的重要内容。     

煤中微量元素在土壤环境中的迁移

煤或煤矸石中的微量元素在水等条件作用下发生变化,并从其中析出随水体进入土壤环境中,在土壤环境中发生迁移和富集,其迁移的能力受土壤环境的制约,本文通过对煤的淋溶实验,分析了煤中微量元素在土壤环境迁移的能力,根据对煤矸石堆周转土壤中微量元素的平面上和垂向上的含量变化,研究了微量元素在土壤环境中富集能力及煤中微量元素对土壤环境的影响,为正确评价煤中微量元素在土壤中的环境效应提供依据。     

煤中有害物质及其对环境的影响研究进展

综述了煤中有害物质的种类、分布赋存特征及对环境的影响研究进展。探讨了煤中黄铁矿的形态、世代交替、有机硫的结构及煤中硫的地质成因。阐述了煤中微量元素的种类、地质分布、赋存状态、迁移聚集机制及其环境危害。并对煤及燃煤产物中多环芳烃的种类、赋存规律及对环境和人类健康的危害进行了详细阐述。最后指出了煤中有害物质研究中存在的问题与发展趋势。     

煤矸石中潜在有害微量元素淋溶析出研究

在煤矸石淋溶实验的基础上，研究了有害微量元素从煤矸石中淋溶析出的浓度与其在煤矸石中的含量和赋存状态的关系。结果表明，溶出浓度受淋溶时间，淋溶液温度，酸碱度的影响。淋溶液温度越高，淋溶时间越长，则有害微量元素从煤矸石中析出的浓度越高；不同的有害微量元素受淋溶液pH值大小影响程度也不相同。     

沁水盆地晚古生代煤中硫的地球化学特征及其对有害微量元素富集的影响

煤中硫是多种有害微量元素的重要载体。基于形态硫分析、电感耦合等离子质谱及X射线衍射等方法分析沁水盆地晚古生代煤中硫和有害微量元素的分布规律,探讨了煤中硫对有害微量元素富集的影响,运用带能谱的扫描电镜和光学显微镜划分煤中硫化物的微观赋存特征。结果表明,沁水盆地煤中硫整体上以有机硫为主,平均占全硫的78%,只有在太原组个别高硫煤中以黄铁矿硫为占优势。显微镜和扫描电镜下可识别出煤中黄铁矿的微观赋存状态包括莓球状、薄膜状、晶粒状、结核状、团窝状黄铁矿和细粒黄铁矿集合体,白铁矿的微观赋存特征包括聚片状、板状和矛头状白铁矿,部分白铁矿与黄铁矿共生。沁水盆地煤中有害微量元素含量整体较低,黄铁矿是有害微量元素As、Se和Hg的重要载体,而有机硫决定了煤中U的富集。研究认为,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中全硫和黄铁矿硫较高,太原组煤中硫的来源具有多样性,煤中黄铁矿具有多阶段演化的特点。     

Geochemistry and Modes of Occurrence of Hazardous Trace Elements in the No. 11 Coal Seam, Antaibao Surface Mine, Shanxi Province

Concentrations of seventeen hazardous trace elements including As, Pb, Hg, Se, Cd, Cr, Co, Mo, Mn, Ni, U, V, Th, Be, Sb, Br and Zn in the No.ll coal seam, Antaibao surface mine, Shanxi Province were determined using Instrumental Neutron Activation Analysis （INAA）, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry （ICP-AES）, Cold-Vapor Atomic Absorption Spectrometry （CV-AAS） and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry （GF-AAS）. Comparisons with average concentrations of trace elements in Chinese coal show that the concentrations of Hg and Cd in the No. 11 coal seam, Antaibao surface mine are much higher. They may be harmful to the environment in the process of utilization. The variations of the trace elements contents and pyritic suffur in vertical section indicated that： （a） the concentrations of As, Pb, Mn, and pyritic sulfur decrease from roof to floor; （b） the concentrations of Cr, Zn and Mo are higher in roof, floor and lower in coal seam; （c） the concentration of Br, Sb, and Hg are higher in coal seam and lower in roof and floor; （d） the concentrations of Mo, V, Th and AI vary consistently with the ash yield. Cluster analysis of trace elements, pyritic sulfur, ash yield and major elements, such as AI, Fe, P, Ca shows that： （a） pyritic sulfur, Fe, As, Mn, Ni, Be are closely associated and reflect the influence of pyrite; （b） Mo, Se, Pb, Cr, Th, Co, Ca and A! are related to clay mineral, which is the main source of ash; （c） U, Zn, V, Na, P maybe controlled by phosphate or halite; （d） Hg, Br, Sb and Cd may be mainly organic-associated elements which fall outside the three main groups. The concentration distribution characteristics of trace elements in coal seam and the cluster analysis of major and trace elements showed that the contents of trace elements in the No. 11 coal seam, Antaibao surface mine, are mainly controlled by detrital input and migration from roof and floor.     

煤中有害微量元素的赋存状态

基于前人资料的分析总结，系统探讨了煤中Ag等26种有害微量元素的赋存状态。研究结果表明：煤中有害元素或多或少都与无机质、有机质有联系，只是联系程度不同。有些在地壳中被认为彼此关系不大的元素，在煤中却密切相关。煤中B、Be、Br等主要以有机相赋存，其它有害元素主要与矿物质有关。     

Sediment pollution in the Vågen,Bergen harbour,Norway

Recent sediments in the Vågen, Bergen harbour, are subjected to injection of untreated sewage from around 15,000 person equivalent. Here the distribution of trace elements is mapped in surface and subsurface sediments. Selected trace-element concentrations decrease from the inner towards the outer Vågen. These concentration gradients do not correlate with minerogenic grain size. Linear correlation, combined with enriched sediment trace elements, are used to infer sources for these elements and possible reasons for their enrichment. (1) Frequent use of dental amalgam might be related to the enrichments of and correlation between Ag, Cu, Hg and Sn in surficial sediments pre-1994. (2) Enrichment and correlation of Cu/Zn may be related to the commercial and private use of anti-fouling boat-paint. Further, tributyltin is suggested as a source of Sn enrichment. (3) Increased traffic in the city of Bergen with gasoline combustion and car-wheel wear-off release Pb and Zn. (4) Hg and Pb might have been atmospherically supplied due to the combustion of coal in a nearby gas plant pre-1985. (5) No correlation is observed between enriched Vågen trace metals and bedrock element composition of the surrounding mountains, indicating a minor supply from erosion.