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     

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。     

贵州大方背斜南东翼煤中硫特征及成因分析

根据井田勘探施工钻孔采取的136个煤样的煤质测试结果,对贵州大方背斜南东翼可采煤层煤中硫的特征及其成因进行了分析。结果表明:该区可采煤层从特低硫煤—高硫煤均有,中上部煤中硫的质量分数较高,一般为中高硫煤,中下部以低中硫煤为主,底部煤中硫的质量分数变化大,从特低硫煤可到高硫煤;龙潭组中上部煤层煤中硫主要与硫的来源和沉积环境有关,而下部煤层煤中硫与其来源有关,与沉积基底中岩性发育也有一定关系,凝灰岩、玄武岩发育地段,煤中硫的质量分数低,反之则高。      

吉林白山地区原煤微量元素地球化学特征

对吉林白山地区煤矿主采煤层中的As、B、Ba、Cd、Cu、Hg、Pb、Se、Sr等微量元素进行了分析,结果表明:太原组与山西组由于成煤环境不同,微量元素组成及其质量分数存在一定的差异,太原组原煤中As、B、Hg、Pb、Se、Zn的质量分数明显高于山西组,山西组原煤中Ba、Cr、Cu、Mn、V的质量分数明显高于太原组。白山地区原煤中As、B、Hg、Pb、Se的质量分数明显高于地壳元素平均值,呈富集状态;Co、Cd与地壳平均值接近,其他元素均亏损。与全国煤中微量元素的质量分数平均值相比,As、Ba、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、V、Zn的质量分数高于全国平均值。B、Mn、Sr质量分数低于全国平均值。微量元素赋存状态及相关分析表明,Fe与亲硫有害元素As、Cu、Hg、Pb、Se具有显著相关关系,说明煤中黄铁矿及其他硫化物是许多有害微量元素的重要载体。      

河北开滦矿区煤洗选过程中 15种主要有害微量元素的迁移和分配特征

以河北开滦矿区晚古生代煤及其洗选产品为例,运用电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS)和冷原子吸收光谱 (CV-AAS)方法对煤中主要微量有害元素 (包括 Be、 Cr、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 As、 Se、 Mo、 Tl、 Pb、 Th、 U和 Hg)的含量及其在洗选过程中的迁移和分配特征进行了研究.通过对开滦矿区 10个矿井 47个煤层刻槽样品主要有害微量元素含量的统计,发现开滦矿区晚古生代煤中 Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 Pb和 As富集.通过对原煤精煤中煤尾煤煤泥两套系列样品的分析,发现主要有害微量元素在精煤中都有不同程度的脱除,中煤中相对富集的元素有 Se和 Th,明显被脱除的元素有 Co和 Tl.除 Tl以外,尾煤中主要微量有害元素均有不同程度的富集,以 As的富集率最高,可达 34.4%, Hg的富集率最低,为 1.1%.煤泥中所有微量有害元素均相对富集,以 Hg的相对富集率最高,达 78.4%.因此,如果对尾煤和煤泥加以利用,需要特别关注 As和 Hg等微量有害元素对环境的影响.主要微量有害元素在洗选过程中的分配行为主要受控于它在煤中的赋存状态.     

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。     

潮控与河控下三角洲平原成煤的岩石学和地球化学特征

从显微煤岩组成特征、不同显微组分中有机硫的含量、伴生元素组成、硫同位素的分布特征等方面对内蒙古乌达矿区潮控下三角洲平原形成的高硫煤 9煤层和河控下三角洲平原形成的低硫煤 13煤层进行了研究。结果表明 ,潮控下三角洲平原形成的煤层较之河控下三角洲平原形成的煤层具有较高的镜质组含量 ;伴生元素中 Na、K、V、Mg等含量偏高 ,而稀土元素含量较低 ,稀土元素的含量与煤中的粘土矿物含量成正比 ;黄铁矿和有机硫同位素都比较轻 ,表明高硫煤中硫的来源主要是海水中细菌还原的硫酸盐。     

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。      

淮北宿临矿区构造煤中黄铁矿赋存特征及其地质控制

通过淮北宿临矿区不同类型构造煤中黄铁矿形态和分布的显微观测,结合常量及伴生元素分布特征分析,探讨了构造煤中黄铁矿的分布规律、形成机制及其地质控制作用。黄铁矿是典型的多期成因矿物,其分布受沉积环境和应力-应变环境共同作用,可划分为4 个形成阶段12 种类型;构造煤中的Co、Sb、Mn 等元素与黄铁矿关系密切,其分布反映应力-应变环境;进一步发现构造煤中的Hg 与硫化铁硫（Sp.d）呈良好相关性,随构造煤变形程度的增加呈“高-低-高”的演变趋势,受构造煤形成的动力学机制影响;构造煤中的黄铁矿可分为同生和后生两种模式,前者受控于沉积环境和古构造条件,而后者与构造改造和构造煤变形相关。分析认为,脆性变形阶段煤体结构的物理变化及过程为黄铁矿发育提供了赋存空间和条件,而韧性变形阶段中的动力变质和力化学作用为元素的迁移、散失及富集提供了动力,从而影响了黄铁矿的形成类型和分布。     

伊犁煤中潜在有害元素的分布及赋存特征

利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和粉末X射线衍射(XRD)对伊犁盆地48个煤样中常微量元素和矿物含量进行测试,重点探讨As,Cd,Cr,Ni,Pb,Se,Be,Co,Mn,Sb,Th和U等12种潜在有害元素分布及赋存特征。结果表明:1伊犁煤中Mn和Co含量均值接近或超过世界煤和中国煤中Mn和Co含量均值,其他元素均低于世界煤和中国煤含量均值,尤其Se和Cd含量在各样品中均低于检测值;2伊犁煤中Be,Cr,As,Pb,Th和U以铝硅酸盐结合态和碳酸盐岩结合态存在,Mn主要以碳酸盐岩结合态存在,Co和Ni在木斯乡煤中主要以有机结合态存在,在其他伊犁煤中主要以铝硅酸盐结合态存在。     

Geochemistry of Sulfur and Hazardous Elements in Late Paleozoic Coals and Partings from Taozao Coalfield, Shandong Province, China

Intermsoftheharmfulmattersincoalandcoalminingwastes,thefirstisabouthazardouselements ,theotherin cludessulfurandhazardousorganicmatter.Muchresearchontracetoxicelementsandtheirimpactsonenvironmenthasbeeninvestigatedinmanycountries (Goodarzi,1995 ;Finkelman ,1994 ;Chouetal.,1982 ) .Althoughthere searchconcerningthisaspectwasstartedmuchlaterinChi na ,manystudieshavebeenstrengthenedsince 1980 ,andmuchprogresshasbeenmade ,alargenumberofdatahavebeencollected ,andthecomparisonshavebeenmadeforthedata…     

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。     

安徽二叠纪龙潭组煤中潜在毒害元素分布的因子分析研究

运用因子分析法对安徽二叠纪龙潭组煤层中S、Fe、As、CA、Se、Hg、Ti和Zn等的分布规律进行了研究,研究了这些潜在毒害元素的相关关系,并结合元素地球化学知识给出了这些元素在煤中赋存状态的信息。结果表明:煤层中Pb以方铅矿形式存在于煤中;As、Hg、Sb主要赋存于次生黄铁矿中;Zn和Se主要赋存于闪锌矿中;从元素地球化学性质上讲,Cd应赋存于闪锌矿中,但由于其在煤中的含量较低,造成分析数据的误差较大,从而掩盖了它与Zn之间的相关关系;Ti的赋存状态较为复杂。     

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。     

潘集煤矿二叠纪主采煤层中微量元素亲和性研究

安徽淮南煤田位于华北地台南端 ,发育了华北地区二叠纪含煤岩系中层位最高的可采煤层。采用仪器中子活化分析法 (INAA)测试了淮南煤田潘集煤矿二叠纪主采煤层 13个样品的 36个微量元素的浓度分布 ,并对其共生组合特点、地球化学特征及稀土元素配比模式作了初步分析 ,结果表明 ,煤中不同微量元素显示出不同的亲和性质。元素Br,As ,Sb ,Ni和Co等趋于在煤中富集 ,其中Br的有机亲和性最大。元素Na ,K ,Rb ,Th ,Hf,Zr ,Ta和REE则在煤层与顶底板接触带的碳质泥岩中富集 ,表现出与细粒陆源碎屑物更强的亲和性。其它元素倾向性不甚明显 ,但Fe ,Ca ,Sr ,HREE等元素在海水影响强度增大的煤层中含量增加。元素As,Cs,Ni,Fe和Ca在煤层中含量变化较大 ,其变异系数大于 1,其它元素则相对稳定 ,表明同一矿区煤层中微量元素含量在不受其它地质作用明显叠加影响时具有一定的稳定性。本区煤层稀土元素配比模式与华北其它地区C—P纪煤基本类似 ,普遍存在Eu亏损现象。 ∑REE在煤中分布范围为30× 10 -6～ 95× 10 -6,在顶板泥岩中超过 2 0 0× 10 -6。煤层中部 ∑REE降低 ,HREE相对富集。聚类分析表明 ,元素As ,Se ,Ag和Fe关系密切 ,这与煤中黄铁矿等成岩矿物有直接关系 ,泥炭沼泽演化期间或之后海水的直接或间接影响会促使这     

辽宁北票地区煤中微量元素研究

对辽宁北票地区煤中微量元素进行了研究 ,将研究区煤中微量元素的平均质量分数与世界范围煤的微量元素的平均质量分数进行比较 ,发现北票煤中的Cr、Co、Ni、As、Sr、Y、Zr、Ba、Ta、Sc具有较高的富集 ,而Sn、U具有较低的富集 ,这种差异可能主要与聚煤区域的地球化学背景有关。计算了微量元素之间的相关系数 ,得出北票地区煤中稀土元素总量较世界范围稀土元素总量的平均值偏高 ,且煤中稀土元素分布模式十分相似 ,表明在成煤期间陆源物质供应相对稳定。煤中矿物主要为高岭石、石英及方解石及少量的伊利石 ,并对其中的地质成因进行了初步解释。     

河南省平顶山煤田晚石炭世太原组沉积环境和聚煤沉积特征

平顶山煤田的太原组属于混合型的碳酸盐浅海和陆源碎屑海岸沉积。下部和上部灰岩段主要形成于滨海潮间带和浅海中,并在其中发育行风暴浊流沉积。中部碎屑岩段为障壁岛-泻湖-潮坪体系沉积。太原组煤的显微组分为微镜惰煤,煤质属于低灰高硫煤。