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。      

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。     

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.     

黔西断陷区煤中潜在毒害微量元素赋存状态分析

通过对贵州西南部黔西断陷区晚二叠世和晚三叠世36个煤层煤样的灰分、硫分、灰成分及21种潜在毒害微量元素进行的分析测试及其相关性分析和聚类分析，得出Cr，U与煤中灰分成明显正相关；Ba，Be，Co，Cr，Cu，Mo，Se，Sn，Th，Tl，U，V等与粘土矿物正相关；碳酸盐矿物中Mn，Cd，Ni含量较高；As，Pb，Sb，zn等主要分布于硫化物矿物中；区内煤中不同来源、不同地质历史时期形成的硫化物中潜在毒害微量元素含量相差甚大；亲有机质的潜在毒害微量元素表现不显著。     

涡阳花沟西10号煤中微量元素的有机亲和性

为研究淮北矿区涡阳花沟西勘查区10号煤中微量元素的有机亲和性,共采集10个勘探钻孔煤样品,采用电感耦合等离子质谱仪ICP-MS分析了12种微量元素的含量;应用LECO碳硫分析仪测定了煤的总有机碳TOC,并通过两者的相关关系分析了元素的有机亲和性,结合元素的地球化学特征和煤样XRD物相鉴定结果,通过聚类分析进一步推断元素的赋存状态。结果表明:V、Cr、Co、Ni、Mo、Cd、Sb、Pb和Zn元素含量低于全国均值,没有异常富集,Be、Cu和Tl略高于全国均值;Cd具有较强的有机亲和性,Co、Zn、Be和Cr的有机亲和性较弱,V、Ni、Cu、Mo、Sb、Pb和Tl不具有机亲和性;V、Sb、Cu、Cr、Pb、Co和Ni主要以铝硅酸盐吸附态赋存,Cd主要以有机结合态赋存。      

下庄新桥西铀矿床硫化物地球化学特征及其地质意义

新桥西铀矿床为下庄矿田内的铀矿床之一,位于贵东岩体东部。文章利用电子探针分析技术（EPMA）测定了新桥西铀矿床中黄铁矿、闪锌矿的微量元素组成。数据显示,该矿床中黄铁矿、闪锌矿具富Fe、Zn亏S的特征,其中黄铁矿主要富集Mo、Mn、Cu、Zn、As、Co、Ni、Pb、U;闪锌矿富集Mo、Mn、Fe、Cu、Cd。Cu、Fe、As、Co、Ni、Zn、Pb、Mo及Mn等微量元素可能以矿物包体或类质同象的形式存在于黄铁矿和闪锌矿中;黄铁矿中Co、Ni、Mo、As与U在流体中具相似的地球化学行为,可能具有相似的物质来源。硫化物微量元素特征指示其主要形成于中-浅部、中温成矿环境。结合下庄矿田的成矿地质背景,认为新桥西铀矿床属于典型的岩浆热液型矿床。     

云南宣威晚二叠世末生物灭绝期C1煤的地球化学特征

云南宣威雁塘煤矿晚二叠世末期C1煤层蕴含了二叠纪—三叠纪界线事件演化以及宣威肺癌高发原因方面的重要信息。本文对该矿C1煤层(包括三个分层——B1、B2和B3)进行了刻槽分层采样,采用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体质谱测试了24个样品中常量和微量元素。利用偏光显微镜和带能谱的扫描电镜(SEMEDX)对煤中的显微组分及矿物组成进行微区分析,利用X射线衍射对低温灰化后的煤样作了矿物的半定量分析。结果表明,雁塘矿C1煤中常量元素Ca、Mn、Si含量明显高于中国煤均值;与华南二叠纪煤平均值、中国煤平均值、世界煤平均值以及地壳元素丰度相比较,雁塘矿C1煤中的W、Co、Mo、Cd、Pb、Be、Sb、Cu、Ni、Zn、Zr和V等12种微量元素相对比较富集。结合相关分析和SEM-EDX微区分析方法,对C1煤中微量元素的赋存状态进行分析发现Cs、Ga、Nb、Ba、Rb、Th、Tl、U与灰分显著正相关,表明这些元素主要以无机矿物态赋存,其它元素赋存状态复杂。结合C1煤中12种富集元素在垂向上的含量分布特征,推断Co、Cu、V、Zn应主要来源于峨眉山玄武岩风化产物;Be和Zr主要受同沉积火山灰影响;Ni则可能受峨眉山玄武岩风化及同沉积火山灰的共同影响;同沉积火山灰是C1煤中W来源之一;Sb可能受中低温热液的影响。C1煤中Zr与我国南方其他地区P/T界线粘土岩中Zr的富集规律一致。C1煤中富集的微量元素与宣威肺癌高发区可吸入颗粒物中的高含量元素一致,推断C1煤的燃烧可能与宣威肺癌高发有关。C1煤中富集的有毒有害微量元素可能与二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝期的独特环境有密切关系。     

山西省阳泉新景煤矿15煤微量元素的富集及沉积环境研究

在对山西省阳泉矿区中新景煤田15号煤层采集的30个煤样进行ICP-MS微量元素含量分析测试的基础上,讨论了新景矿15号煤层剖面上Li、Be、Sc、Cu、Ba、Sr、Rb、U、Th和Pb微量元素的分布和富集特征,发现15号煤中Li富集,Be,Sc,Rb亏损。通过计算Sr/Ba、Sr/Cu和U/Th比值作为判断成煤环境的地球化学指标,分析新景矿15号煤层的成煤环境。     

玲珑金矿大开头矿区47号脉微量元素特征

选择胶东玲珑金矿典型矿体47号脉为研究对象,应用基岩地球化学方法,测试微量元素含量,研究微量元素与金的相关关系、计算微量元素的浓集系数并确定其轴向分带,探讨微量元素对深部金成矿的指示意义,期待能对玲珑金矿深部找矿提供一些参考.初步认识如下:矿区金矿体的最佳指示元素依次为Au、Ag、Bi、As、Cu、Co、Mo、Sb;金矿体的轴向分带序列从上到下依次为As、Pb、Ag、Cu、Hg、Sb、Mo、Ni、Th、V、U、Mn、Zn、Bi、Co、Au;矿体中Au、Bi、Ag、As富集系数大,Cu、Co富集系数中等,而Zn在矿体中相对亏损.研究结果表明,在深部47号矿体仍有较好的成矿前景.     

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