东北赋煤区煤中锗元素分布特征及富集控制因素

通过对大量煤田（矿区）勘查资料煤中锗含量化验数据的统计分析,以矿区（煤田）为统计单元,确认东北赋煤区主要矿区（煤田）煤中锗含量平均值为1~5 μg/g,均分布在中国煤锗含量平均值附近;即使在典型煤-锗矿床乌兰图嘎所在的胜利煤田和五牧场所在的伊敏煤田,统计煤中锗平均值分别为2.63 μg/g和3.30 μg/g,没有明显的升高,胜利、伊敏煤田其他井田,煤中锗含量平均值均与中国煤中锗含量平均值相差不大,煤中锗的富集表现为在小范围内聚集;煤中锗富集区域常可见热液矿物,结合前人对典型煤-锗矿床的研究,认为煤中锗主要由热液携带进入,热液侵入为煤中锗的富集提供了有利条件。本次工作在二连、海拉尔盆地新发现一批煤中锗异常点,由于煤中锗的富集通常范围较小,已有煤田勘查资料显示有未能控制到锗富集的范围,这些异常点很值得做进一步工作。      

临沧锗矿床的稀土元素地球化学研究

通过对临沧锗矿床中基底花岗岩、矿化煤以及硅质岩的稀土元素地球化学研究认为盆地基底花岗提供了形成锗矿化的锗和形成硅质岩的硅；本区陆相热水成因硅质岩的Ce异常不明显，相对富集LREE；矿化煤相对富集HREE，这可能主要与矿化煤在含锗热液的相互作用过程中，煤对重烯土的优先富集有关。     

对煤中锗矿化若干问题的思考——以临沧锗矿为例

本文在综述煤中锗矿化国内外研究现状的基础上，以临沧锗矿为例，深入讨论了在煤系地层中形成超大型独立锗矿床的特殊条件。结果表明，煤是锗成矿极有利的围岩，煤能否富集锗主要取决于有无富锗流体与煤相互作用。     

伊敏煤田五牧场区富锗煤分布规律及成矿机理分析

锗是典型的稀有分散元素,主要富集在含铅锌的硫化物矿床和煤岩中。伊敏煤田白垩系下统大磨拐河组12号煤层为主力含锗煤开采层,具有分布面积广、厚度大、结构简单的特点。综合前人对临沧超大型锗矿床和胜利煤田锗矿床的研究,通过分析五牧场区富锗煤中锗的来源、富集、分布和成矿时期等,笔者认为该地区沼泽泥炭化过程中,泥炭化时期较早的区域有利于锗元素的富集;由于植物分带性导致煤层组分差异,富含腐殖酸的区域锗元素富集,即:"泥炭化程度差异性"和"煤层组分差异性"对富锗煤中锗的综合影响;该地区富锗煤的成矿机理为:成煤前锗元素聚集→泥炭化作用阶段锗元素第一次富集→煤化作用阶段锗元素第二次富集。     

云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程的有限元数值模拟

成矿元素富集作用是煤型关键金属矿床研究面临的主要问题之一。针对云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程进行热-流-化-质多场耦合数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与前人研究结果吻合,验证了煤型锗矿床成矿理论及数值模拟方法在矿床学理论研究中的作用。岩体上表面形态是临沧锗矿床成矿的关键控制因素,具有穹隆形态的岩体上表面能够使含煤盆地底部产生9.1×10³倍的锗富集(相较于反应物浓度),在岩体规模减小50%的情况下仍有6.9×10³倍的富集,而凹陷和水平的岩体上表面分别只产生了589倍和9.3倍的锗富集。因此,具有穹隆形态的岩体上表面更有利于其上部的含煤盆地形成高品位的锗矿化,穹隆状岩体的上表面可为岩浆热液成因的煤型锗矿床深、边部找矿勘探提供有利信息。     

内蒙古胜利煤田共生锗矿的成因地球化学初探

用统计和作图的分析方法,对内蒙古胜利煤田中共生锗矿床的锗品位与挥发分、灰分、硫分的关系进行了研究。结果表明煤中锗品位与挥发分呈正相关、与原煤灰分负相关、与洗煤灰分正相关关系;全区煤属中硫煤,锗品位与原煤和洗煤硫分均呈正相关关系,煤的灰分指数较低(3 579);锗分布不均匀,富锗煤矿明显属于断裂坳陷边缘沉积,锗品位可以在煤层的顶部、中部、底部同时或单个部位呈现高值,大多数煤层中部出现锗高品位值,这有别于以往所报道的锗品位只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。认为胜利煤田锗主要与有机质结合;锗的有利聚集条件是水动力较弱、地下水位较低、强还原的停滞沼泽环境;泥炭聚集阶段有机质的吸附作用是锗的主要富集机制。     

热液对五牧场矿区煤中锗富集影响的探讨

基于煤炭勘探报告、其化验数据以及煤质变化规律,推导出热液分布情况,结合煤中锗分布范围、分布形态及含量变化规律,探讨了热液对五牧场矿区煤中锗分布的影响。表明五牧场矿区煤中锗含量与热液有着密切的联系:垂向上,锗含量变化规律可以划分为与热液活动引起的煤质变化相吻合的阶梯形,表现为褐煤层的锗含量普遍较低,受热液二次富集改造,出现低变质的长焰煤,气煤等煤层出现了锗的富集;平面上看,锗元素的富集区域表现为围绕煤的变质中心呈一定规律分布,推测为热液将强变质煤中的锗元素活化,在浓度差的驱动下,在平面上横向搬运,到达受到热液弱变质但是有机质尚且丰富的长焰煤、气煤后,再次被有机质束缚,在长期热液作用下,达到富集。     

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。     

临沧锗矿床的微量元素地球化学

采用ICP-MS测定了临沧锗矿中51个含矿煤、5个无矿煤、9个硅质岩样品的微量元素含量,并与基底二云母花岗岩进行对比,探讨了含矿煤与无矿煤的微量元素地球化学及其与锗超常富集的关系,得出几点认识: a 含矿煤、无矿煤和硅质岩中的大多数微量元素来自基底的二云母花岗岩; b 热水携带了成矿所必需的锗; c Nb可作为锗矿化的指示元素      

山西省大同煤田石炭二叠系主采煤中锗元素分布赋存特征及成矿前景预测

根据收集的煤炭勘查区钻孔测试数据及煤矿采样测试结果,对大同煤田石炭二叠系主采煤层山4号、3-5号、8号煤层煤中锗的含量进行统计并成图,研究分析了煤中锗分布特征及赋存特征,锗富集区分布于煤田北部,煤中锗主要以有机质结合存在,其富集区主要分布在低变质程度煤层中,低价煤中有机质含有较多官能团,可以与锗以整合物的形式结合。煤田北部四台煤矿和同忻煤矿这两个区域因各煤层煤中锗资源富集度高,成矿前景较好,可作为下一步重点勘查开发地区。     

利用低变质煤的有机地球化学指标探讨氧化还原作用的特征及其对成熟度评价的影响

低变质煤的有机地球化学指标,如“A”/Cor,“H”/Cor,I_H,T（max）OEP,Pr/Ph,S₁+S₂,C₃-菲/总烷基菲等随其在泥炭化过程中经受的氧化还原作用程度的变化而呈规律性变化,显示了氧化还原作用的各种特征.氧化作用以脱去一个至多个碳原子的脱羧基作用或断裂作用的形式,改变正烷烃,类异戊二烯烷烃和烷基菲的组成。并在其对残余部分性质所给予的影响的意义上,可被视为一种“超前煤化作用”。还原作用促进有机质向烃转化,随还原作用加深而发生的镜质组更加富氢的变化比镜质组数量的变化更能提高煤的产烃潜量。只有在查明了煤氧化还原程度的前提条件下,应用这些指标评价成熟度才可能更为准确。     

乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的矿物学

内蒙古乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床,锗金属储量达1600 t。以乌兰图嘎超大型锗矿床的含锗煤为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)和电子探针(EPMA)详细研究了乌兰图嘎含锗煤及其同时代的红旗煤矿无矿煤的矿物学特征。分析结果表明,乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石;次要矿物包括长石、高岭石、伊利石;另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石;微量的锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。推测含锗煤中的锗可能主要呈有机结合,而Ba、Zn、Ti、W、Pb、Bi、Cr、Fe、As、Zr、Sb、Cu和REE可能主要与矿物相结合。此外,首次在乌兰图嘎含锗煤及红旗煤矿无矿煤中发现含银颗粒或自然银,推测胜利煤田的褐煤可能有相当规模的Ag矿化。     

中国南部新生代聚煤带第三系硅质-碳酸盐煤核特征及地质意义

在中国南部第三纪聚煤带煤盆地中,新近发现一种煤核。通过野外观察和室内光薄片鉴定、矿物X射线粉晶衍射、光谱与岩石化学分析以及古植物解剖证实,其矿物成分以石英或方解石或菱铁矿为主,少量或微量蒙脱石、白云石、黄铁矿。煤核全部为矿化了的成煤植物。植物种属以松属为主,枫杨、槭和山毛榉等属次之。系成岩过程中,成煤植物枝干先压缩变形.后由含有顶板物质成分的硅质、钙质或铁质地下溶液渗入煤层,对它进行充填交代而成。     

浙江常山县表层土壤锗地球化学特征及影响因素

通过浙江西部常山县表层土壤的调查研究,首次查明了土壤锗含量特征:研究区内表层土壤锗含量0.87~5.59 mg/kg,平均值为1.59 mg/kg,略低于中国土壤锗的平均含量1.70 mg/kg。不同成土母质的表层土壤锗含量平均值略有差异,变化范围为1.50~1.73 mg/kg,以花岗岩类风化物最大,石英砂岩类风化物最低,其他母质区土壤锗含量较接近。不同土壤类型锗含量变化范围为1.45~1.62 mg/kg,以黄壤中锗含量最高,潮土最低,其他类型土壤锗含量为1.51~1.61 mg/kg。泥质含量较高的砂岩、粉砂岩、泥岩的锗含量较高,可达1.75~1.95 mg/kg;白云岩、灰岩的锗含量低,仅为0.12~0.20 mg/kg。常山县大面积分布的砂岩、泥岩、粉砂岩等岩石锗含量较高,是土壤锗含量相对较高的主要原因。     

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     

褐煤高温水萃物生物产气及化学组成变化

微生物与煤的相互作用过程复杂，为了深入分析煤中有机物在生物产气过程中的作用及变化规律，选取义马褐煤和实验室保存的产甲烷菌群作为研究对象，研究褐煤水溶性有机物产气特征及其产气前后化学组成变化。利用去离子水在70℃下萃取褐煤得到水溶性有机物、水萃余煤，分别以其作为底物开展生物产气实验，并利用甲醇对产气后的残煤进行有机萃取，采用GC、HPLC-MS和GC-MS方法分析产气量变化及发酵液和煤甲醇萃取物的化学组成。结果表明，褐煤原煤、水溶性有机物和水萃余煤的产气量分别为0.46、0.45和0.15 mmol/g。产气初期水溶性有机物化学组成复杂，分子量主要集中在200~300 Da，生物产气后化合物种类减少，分子量降至150~200 Da，并且产气后发酵液中检测到一些分子中具有苯环结构的含氮和氧杂原子的化合物。水萃余煤生物产气后的甲醇萃取物中出现少量水溶性化合物如甲酰胺、乙酰胺、亚硫酸二甲酯等。70℃萃取得到的义马褐煤水溶性有机质能被产甲烷微生物利用产气，经过生物产气后煤中非水溶性有机物会转变成水溶性有机物。本研究探索了褐煤中水溶性有机物在生物产气过程中的潜在作用，为阐明煤生物产气的物质基础提供了实验依据。      

鸡西煤的无机地球化学研究

鸡西煤田是东北地区重要的炼焦煤基地，由于受成煤环境的影响，原煤灰分较高，影响了煤炭精细加工利用和环境。采用Ｘ射线衍射、红外光谱等分析方法对鸡西煤的无机地球化学特征研究显示，煤中的主要矿物为石英、方解石、粘土矿物、黄铁矿和菱铁矿等，它们分别以不同的状态赋存于有机质中。煤灰的主要成分为ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３，其主要源自流水带入泥炭沼泽的石英和粘土等同生矿物。元素分析表明，煤中硫、磷及微量元素锗和镓等含量较低。     

应用高分辨率透射电镜研究煤显微组分的结构

应用高分辨率透射电镜研究变质系列镜质体和丝质体以及热解碳的物理结构特征表明,随煤级增高,镜质体的基本结构单元(BSU)的平均长度及缩聚芳香层平均环数NC呈增加的趋势;衍射环数增多,环的弥散程度减小,最终出现弧状;表明镜质体的BSU在变质过程中长大,定向性增强,VRo,max=6.50％是阶跃点,当VRo,max>6.50％,BSU突然定向排列。获得了很难获得的低煤化烟煤(VRo,max=0.66％)的高分辨图像,它的BSU尺寸小,无序排列。对丝质体和热解碳高分辨图像的首次研究发现,前者有序性差,随煤级演化的速度较镜质体慢,后者有序性好。