华北晚古生代煤的稀土元素地球化学特征

采用仪器中子活化分析法(INAA)测定了华北晚古生代石炭纪-二叠纪58个煤及煤层夹矸和顶底板样品的稀土元素含量。通过对稀土元素地球化学特征的研究表明,华北晚古生代煤中稀土元素总量绝大多数变化于30×10~(-6)～80×10~(-6)之间,平均为56×10~(-6),属正常水平;靠近物源区的华北北部太原组比远离物源区并且受陆表海影响的华北南部太原组更加富集稀土元素;稀土元素总量还受煤中灰分所影响,与煤的灰分产率成正相关关系,尤其与<2μm的粘土矿物密切相关。这证明稀土元素在煤中的聚集过程中陆源物质起重要作用。煤中LREE明显富集,LREE/HREE一般在2～8之间,与高灰低硫煤相比,低灰高硫煤中其比值较低,该比值在顶底板岩石中达12以上,在黄铁矿结核中最高,达21,表明受海水影响的还原环境中HREE与有机质更具亲和力。稀土元素中普遍存在Eu亏损现象。在整个华北地区,正常煤层内的稀土元素分布模式十分相似,表明在华北晚古生代石炭纪-二叠纪成煤期间,保持有相对稳定的陆源物质供应。在低灰煤中,稀土元素主要由细粒的吸附灰分和生物灰分所承载,有机物质同时也吸附了一定比例的REE。受岩浆活动影响的煤其稀土元素总量最高,岩浆物质加入可以促使煤中稀土元素增加,并会导致稀土元素分布模式出现异常,同时常伴随有如U、W和A     

内蒙古自治区胜利煤田煤-锗矿床元素地球化学性质研究

内蒙古自治区胜利煤田煤-锗矿是新近发现的特大型锗矿床,矿区元素地球化学性质表现为:碱性元素Ca、K、Na、Mg、Al等相对富集,锗与其关系为正相关;轻重稀土元素分异度较大,轻稀土元素较为富集,随锗含量的递增,轻稀土元素由富集逐渐减弱,重稀土元素逐渐出现较弱富集;锗含量与REE、LREE负相关,与LREE/REE、δEu正相关,与La/Yb、La/Sm、(La/Yb)n、(La/Sm)n、δCe值均呈负相关关系;而锗含量与灰分指数呈负相关关系。成煤沼泽中比较平静停滞的水文条件有利于溶液中的锗被有机质充分吸附。胜利煤田煤-锗矿形成环境为弱碱性及还原性较强的环境。煤-锗矿床的稀土元素地球化学特征具有继承性,稀土主要来自物源区的无机物质,胜利煤田西南部盆缘的岩石富含锗,可能就是煤-锗矿床中锗的原始来源。锗源母岩区全锗的供给和全锗进入成煤沼泽后的水文地质条件对锗在泥炭中的富集具有控制作用。     

甘肃南梁—华池地区三叠系延长组长三段储层物源探讨

利用稀土元素和微量元素,分析鄂尔多斯盆地南部南梁—华池地区上三叠统延长组长三段储层母岩类型和物源方向,研究表明盆地南部南梁—华池地区延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量元素蜘蛛图解相同,与盆地东北缘太古代、元古代变质岩相似,但不相同;与盆地西南缘的水河地区延长组相似且不同,说明研究区与盆地东北缘和西南缘均有较好的亲缘关系。结合轻、重矿物组合和盆地周缘古陆岩矿特征,证实了研究区物源为两个主物源的混合区。     

淮北煤田二叠纪煤中稀土元素地球化学研究

从淮北煤田二叠系10,7,5,4和3煤层中采集34个样品,采用等离子体质谱（ICP-MS）、中子活化（INNA）、等离子体发射光谱（ICP-AES）等方法对样品中主量元素和稀土元素进行了测试,利用X射线衍射等方法对煤中矿物质及其煤质参数进行了测定。在各种测试的基础上,全面分析了稀土元素含量特征、空间分布规律、地球化学参数和分布模式,探讨了淮北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及其在煤中的主要赋存方式。研究表明：与华北和国内外其他地区相比,本区煤层中稀土元素相对富集;产于石盒子组煤中的稀土元素含量高于山两组的,在同一煤层中自下而下稀土元素含量有增高趋势,在顶底板中可能出现富集。Ce呈正异常,Eu明显负异常,不同煤层稀土元素的分布模式相似,稀土元素和灰分具有较好的正相关,∑REE与灰分、灰分中的主要元素以及典型陆源灰分中的微量元素正相关,与反映海相的低灰组分相关性较差。结合煤中矿物质的X射线衍射结果,分析获知,淮北煤田二叠纪成煤环境基本不受海水影响,稀土元素主要由陆源供给,而且主要赋存在以高岭石、伊利石为主的粘土矿物中。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

华北晚古生代煤系I／S间层粘土岩稀土元素地球化学特征

通过ICP和INAA方法对华北几个晚古生代煤田（煤矿区）的I／S间层粘中土岩样品进行了稀土元素（REE）地球化学特征研究。结果表明，无序间层粘土岩REE含量较低，并具中－－弱Eu正异常为特征；IS有序间层粘岩以REE含量高，中－－强Eu亏损为特征，两种I／S间层粘土岩的REE含量及特征均与NASC有所不同，物源分析表明，无序间层粘土岩主要由中性火山碎屑（岩）在原地蚀变、转化而成，而有序间层粘土岩则是由酸性岩蚀变而成。     

鄂尔多斯盆地煤的灰分和硫,磷,氯含量研究

详细阐述了鄂尔多斯盆地煤的灰分产率和硫,磷及氯含量的空间及垂向分布规律,并探讨了煤中硫,磷及氯含量的影响因素。研究结果表明,石炭－二叠纪煤以中灰煤为主,部分为高灰煤;低灰煤仅分布在局部地区,且灰分产率与全硫呈负相关;延安组以特低灰－低灰煤为主,中灰煤次之,空间上灰分北高南低,东高西低;太原组以中高硫煤为主,山西组则以低硫煤为特征,空间上呈南高北低,西高东低之趋势;延安组亦以低硫煤为主。     

鄂尔多斯盆地西缘煤中稀土元素特征

煤中稀土元素是煤地质领域研究源岩和沉积环境的良好地球化学指示剂,也是一种重要的矿产资源。运用ELEMENT XR等离子体质谱分析仪对鄂尔多斯盆地西缘石炭-二叠系和侏罗系延安组煤样中稀土元素进行测试,计算了多种化学参数并绘制了稀土元素分布类型曲线。在对稀土元素（REY）的地球化学特征分析的基础上,探讨了其物质来源。结果表明,石炭-二叠系煤中REY含量明显高于中国和世界煤中的均值,也高于上地壳值,呈铕（Eu）负异常,铈（Ce）负异常,这可能因为石炭-二叠系处于海陆交互相,与其处于强的还原环境有关;而侏罗系煤中REY含量却低于中国和世界煤中的均值,也低于上地壳值,呈轻微Eu负异常,轻微Ce正异常,侏罗系延安组主要为氧化的陆相环境,所以δCe在煤中的不亏损才会普遍存在。通过煤中稀土元素的分配模式、平面展布与其构造环境的综合分析,推测石炭-二叠系的物源为研究区西北部的阿拉善地块和北部的阴山古陆,南部的秦-祁造山带为侏罗系煤中稀土元素提供了主要的物质来源。      

准噶尔盆地南缘中-新生界粘土矿物地球化学特征及其物源分析

准噶尔盆地南缘中-新生界地层主要分布于准噶尔盆地南缘与天山耦合部位。通过X射线荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对准噶尔盆地南缘中-新生界沉积岩样品进行了测试。本文根据样品中常量元素、微量元素及稀土元素（REE）特征以及特征元素比值等地球化学参数,探讨了准噶尔盆地南缘中-新生界物源区构造背景、物源性质及风化程度。通过常量、微量元素构造判别图（含量及比值）判断得出中-新生界沉积岩源岩以长英质岩石为主,构造背景为活动性大陆边缘。准噶尔盆地南缘中-新生界具有较低化学蚀变指数（CIA）和较高成分成熟度变化指数（ICV）的特征,分布范围分别为52～89、0.37～1.82,反映准南中-新生界物源区古风化程度低、沉积物成分成熟度低,表明物源区构造活动强烈,属于快速剥蚀和搬运的构造环境。     

河东煤田北部主采煤中稀土元素地球化学特征

采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、煤岩鉴定及X-衍射分析等方法分析了河东煤田北部主采8号及13号煤中稀土元素的地球化学特征及矿物组成特征,探讨了煤中稀土元素的赋存状态及主要来源。结果表明:河东煤田北部8号和13号煤中稀土总量(ΣREE)均高于华北晚古生代煤及中国煤中稀土总量平均值,稀土元素相对富集。8号和13号煤具有相似的稀土元素地球化学参数和稀土元素分布模式,且与华北地区的晚古生代煤中稀土元素地球化学特征及分布模式具有很好的相似性。呈左高右低、Eu存在明显负异常的"V"型曲线;LREE明显富集,HREE相对亏损,LREE和HREE出现较强分异;且轻稀土分异较强,而重稀土分异较弱;Ce具有极弱的负异常,基本正常。整个河东煤田北部8号煤和13号煤层形成的过程中,稀土元素的来源基本一致;且成煤时期,泥炭沼泽具有相对稳定的陆源物质供应,成煤环境均为酸性还原环境。8号和13号煤中的稀土元素可能以无机态和有机吸附态共存,且主要赋存在黏土矿物中;物质来源与整个华北地台晚古生代的沉积具有一致性,主要受阴山古陆陆源物质的影响和控制。     

Rare Earth Element Geochemistry of Late Palaeozoic Coals in North China

Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) was done to determine the abundances of rare earth elements (REE) of 58 samples of Late Palaeozoic Carboniferous-Permian coals and related rocks in North China. Detailed study of REE geochemistry shows that the ∑REE of most coals studied in this paper is in a normal range between 30×10-6 and 80×10-6 with a mean of 56×10-6. The REE in the Taiyuan Formation in the northern part of North China are much richer than those in the southern part. This is due to the shorter distance to the source area in the north. Moreover, the IREE is in positive correlation to coal ash, especially closely related to the content of clay minerals <2μm in size. This reveals that most REE were carried by terrigenous clastic materials, especially fine clay minerals. In the coals the light REE (LREE) are much richer than the heavy REE (HREE), and the LREE/HREE ratio in coals generally varies from 2 to 8. The LREE/HREE ratio of high-ash, low-sulphur coals is higher than that of lo     

REE characteristics of the coal in the Erlian Basin,Inner Mongolia,China, and its economic value

The rare earth elements (REE) content of the coal in the Erlian Basin was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and it turns out that the REE content from different geological age shows a significant difference: The REE content of the coal in the Jurassic Alatanheli Group is from 152.05×10⁻⁶ to 1416.21×10⁻⁶, with an average value of 397.31×10⁻⁶, and the relative concentration factor shows enriched; the REE content of the coal in Early Cretaceous Baiyanhua Group is from 20.65×10⁻⁶ to 102.53×10⁻⁶, the mean value is 49.06×10⁻⁶, and the relative concentration factor shows normally. The REE distribution patterns samples in Jurassic and Cretaceous shows the difference: The REE pattern in Jurassic coal mainly manifests as H-type distribution, with the Y, Lu positive anomaly, it is speculated that the fluid carried REE ions into the coal-bearing basin, and the heavy REE gather in the coal due to the different chemical properties of each REE. The REE occurrence mode is presumed to be mainly organic. Flat type is the REE main distribution pattern in Cretaceous coal. The REE patterns in clastic rocks of the roof, parting and floor of coal seam are similar to the REE patterns in the coal and the most possible reason is that the REE main source is from the clastic rock. It showed that the coal of the Early Jurassic, especially of Amugulen coalfield has resource value.     

山东济宁高硫煤与低硫煤煤层剖面地球化学特征研究

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。     

淮南深部山西组煤中稀土元素地球化学特征

为探究淮南深部山西组煤中稀土元素来源及地球化学特征,采集淮南煤田深部山西组煤煤样、夹矸、顶板和底板共20个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试样品中稀土元素含量及伴生元素含量,探讨了研究区深部山西组煤中稀土元素地球化学特征。研究结果表明:淮南深部山西组煤中稀土元素含量平均值为40.85 mg/kg,低于中国煤中稀土元素含量平均值;煤中稀土元素配分模式主要是H型配分模式;Eu元素明显负异常,表明煤中稀土元素沉积环境为还原环境;Ce元素呈微弱正异常,表明成煤沼泽环境中海水的影响并未造成Ce的严重亏损;相关性分析结果显示,山西组煤中稀土元素与灰分呈正相关(R2=0.55),与陆源碎屑元素Al、Cr和Th等呈显著正相关,且与海相特征元素(B、Sr和Ca)相关性不明显。     

鄂尔多斯盆地煤的灰分和硫、磷、氯含量研究

详细阐述了鄂尔多斯盆地煤的灰分产率和硫、磷及氯含量的空间及垂向分布规律,并探讨了煤中硫。磷及氯含量的影响因素。研究结果表明,石炭-二叠纪煤以中灰煤为主,部分为高灰煤;低灰煤仅分布在局部地区,且灰分产率与全流呈负相关;延安组以特低灰—低灰煤为主,中灰煤次之,空间上灰分北高南低、东高西低;太原组以中高硫煤为主,山西组则以低硫煤为特征,空间上呈南高北低、西高车低之趋势;延安组亦以低硫煤为主。煤中形态硫以黄铁矿硫为主,有机硫次之,硫酸盐硫极少。从太原组到山西组再到延安组,煤中硫呈递减趋势,这与聚煤环境的变化密切相关。该盆地煤含磷低,少部分为特低磷煤。煤中氯的质量分数值平均为425．8×10-6,空间上中南部高、北西部低;垂向上,下部煤层中氯的含量高于中上部煤层,这可能与煤中氯的成因有关。     

阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

为了研究阜新萤石成矿机制,对其稀土元素地球化学特征进行了分析。阜新地区萤石矿赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中。地球化学分析结果显示,所有萤石均具有弱的Ce负异常,其稀土配分模式存在3种类型:Eu明显亏损型、Eu弱亏损型和Eu富集型。萤石中稀土元素的含量并不随围岩中的稀土元素含量的增加而增加,晚期侵入的花岗岩富集轻稀土元素。从成矿早期到成矿晚期,萤石的稀土元素配分型式从Eu明显亏损型向富集型演化,稀土元素总量逐渐降低。赋存于早二叠世和晚三叠世花岗岩中萤石矿流体包裹体中SO42-含量及液相成分还原参数指标指示,成矿流体由还原条件向氧化条件转变,成矿物质主要来源于赋矿花岗岩。     

栾川石煤矿床地质特征及分布规律浅析

栾川石煤是河南省境内一种比较特殊的煤种,主要分布于栾川群煤窑沟组上段,一般含石煤层2层,个别地段为3层或4层。可采石煤为第一层,厚度1．40～13．10m,一般为4-6m,分布面积大,层位稳定,连续性较好;原煤发热量4．08~12．41MJ／kg,平均7．26MJ／kg,灰分产率58．08％～82．09％,全硫平均含量1．72％,为中硫、高灰分、低发热量的劣质煤。栾川含石煤地层及煤层的分布与黄背岭一石宝沟背斜关系密切,呈环带状分布于背斜四周,变辉长岩与石煤的出露形影相依,为找矿标志层。     

祁连山冻土区木里煤田侏罗系烃源岩地球化学特征

摘要：为了查明祁连山冻土区木里煤田天然气水合物的气源,从QH 1、QH 2、QH 3井采集侏罗系样品44块,在常规的岩石热解和有机碳分析的基础上,进行GC MS分析和显微组分镜下鉴定。样品TOC在14%~166%之间,Ro为071%~079%;泥岩TI大于40,煤小于0。正构烷烃呈前峰型分布,主峰碳为C17-C19,Pr/Ph普遍大于11;三环萜烷以C19TT-C20TT为主峰,C24Te对C26TT有绝对优势;甾烷系列C27-C28-C29甾烷呈反“L”形分布;藿烷系列C31升藿烷占优势,C34、C35升藿烷含量低且G/C30H低,大部分小于02。结果表明,该区侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段,有机质为Ⅱ2型-Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为河湖沼泽相沉积。有机质丰度较高,属中等-好烃源岩。综合分析认为,研究区侏罗系烃源岩处于成熟度阶段但未到主生气期,不是研究区水合物主力气源岩。     

新疆富蕴地区中泥盆统阿勒泰组喀腊曼哲火山岩地球化学特征及构造环境研究

通过野外调研和相关地球化学研究,表明出露于阿尔泰造山带南缘富蕴地区喀腊曼哲一带的中泥盆统阿勒泰组火山岩由玄武岩和流纹岩组成,为一套典型的双峰式火山岩组合。其中,玄武岩多变质为钠长阳起片岩、绿帘透闪片岩等,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,稀土配分曲线显示轻稀土略富集的平坦型,无明显Eu异常（SEu=0．92～1．08）,富Th、U等,Nb负异常;流纹岩属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质型,稀土配分曲线显示Eu负异（dEu为0．29～0．58）的右倾型,富集Th、U、La、Ce和Hf,亏损Sr、Nb、Ta、Zr、P、Ti。二者地球化学特征存在明显差异,表明酸性火山岩并不是由基性岩浆分离结晶产生,而可能是与基性下地壳经不同程度的部分熔融有关;基性火山岩为经俯冲流体改造的亏损地幔部分熔融的产物。岩石地球化学分析结果虽然显示其兼具洋中脊和岛弧火山岩的地球化学特征,但结合区域地质背景,其可能并不是形成于弧后盆地环境,而是岛弧裂谷的产物,属于成熟岛弧。     

内蒙古狼山地区侏罗系LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和地球化学方法,对内蒙古狼山东升庙和义和久地区侏罗系石拐群物源进行了探讨。通过对111颗有效锆石年龄统计分析可知,年龄峰值以晚古生代(259~308Ma)为主,其次为古元古代(1.74~2.18Ga)和早古元古代—新太古代(2.39~2.58Ga)。晚古生代年龄与狼山大规模出露的海西期岩浆岩年龄一致,古元古代—新太古代年龄与狼山地区古元古代岩浆岩、孔兹岩带年龄分布特征相近。侏罗系砂岩稀土元素配分特征与海西期岩浆岩、乌拉山群、孔兹岩系相似。结合石拐群样品薄片和砾岩分析,认为侏罗系为近源沉积,其物源主要为狼山地区大规模海西期岩浆岩,其次来自河套地区孔兹岩带,狼山地区太古宙乌拉山群、古元古代岩浆岩和早—中三叠世岩浆岩可能提供了部分物源。另外,根据碎屑锆石最年轻年龄为243Ma(中三叠世),结合前人植物化石组合研究及狼山地区整体缺失三叠纪地层的特点,认为该套地层的时代应为早—中侏罗世。狼山地区侏罗系沉积物源模式为南北两侧为隆起物源区,主要物源为北侧狼山隆起,南侧河套隆起向北提供部分物源,不同地区物源存在一定差异。