鄂尔多斯盆地煤中微量元素分布特征

含煤盆地煤中共伴生的镓、锂、稀土等微量金属元素是当前煤炭地质领域重要的研究内容之一,鄂尔多斯盆地是煤中微量元素研究的热点之一。从鄂尔多斯盆地整体角度,分析了盆地煤中微量元素的时空分布特征:从平面上看,盆地煤中微量元素的富集主要集中在盆地边缘,其中以东北缘准格尔煤田、河东煤田河保偏矿区最为富集,其次为南缘渭北煤田;从含煤地层看,微量元素主要集中富集于石炭二叠纪的煤层中,主要以锂、镓的富集为主,在盆地东北缘、贺兰山煤田太原组煤中可见稀土元素的富集。侏罗系煤中微量元素主要呈分散分布,仅在盆地南缘黄陇煤田黄陵矿区发现有煤中镓富集,其余在盆地西南缘发现煤中锶、钡等金属的富集。     

古交邢家社勘探区煤中镓的分布及其地质影响因素

依据煤炭资源勘探资料,探讨了山西古交矿区邢家社勘探区石炭-二叠系煤中镓的分布状况及其地质影响因素。结果显示:研究区煤中镓的加权平均质量分数为15.87×10-6,比全球平均值要高0.5~3倍;煤层层位降低,镓含量呈明显的递减趋势。同时,煤中镓含量与灰分产率、灰分组成、硫含量及煤层厚度之间也有明显的相关关系。这些特征表明,区内煤中镓的矿物载体主要为粘土矿物,水动力较强和还原性较弱的泥炭沼泽条件可能有利于镓在煤中富集,且成煤期地壳的稳定程度也可通过一定方式影响到煤中镓的富集。      

新疆准东煤田中侏罗统煤系镓元素的分布特征及赋存机理探讨

随着大型煤系稀有金属矿产的发现,煤中伴生微量元素的研究受到广泛关注,但目前对我国西北地区的煤系地层中稀有元素的研究程度较低。选取新疆东北部的准东煤田为研究区,基于煤样的煤质分析和微量元素数据,研究了煤中镓的分布规律、赋存特征及富集成因。研究表明：(1)准东煤田的中侏罗统煤层中镓明显富集。12个矿区煤中镓平均含量在20.78~47.98 μg/g,大多高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)。(2)煤田中镓的分布规律性明显。平面上,盆地周围煤中Ga含量较中部矿区高,特别是东北部和西南部由于分别受克拉美丽山和博格达山物源区的影响,煤中Ga含量异常高,部分区域超过了60 μg/g,而中部矿区(ZD10740、ZD10464、ZD10407和ZD10841)的煤中Ga含量表现为从矿区边缘向中心逐渐富集;垂向上,大部分矿区煤中Ga含量从中侏罗统底部向上降低,而受到早燕山运动影响,靠近博格达山的矿区(ZD10740)表现相反。(3)煤中Ga主要以高岭石为载体,部分Ga也存在煤的有机质组分中。镓主要以细粒物质(胶体或有机络合物形式)搬运到沉积盆地,在潮湿覆水沉积条件下发生聚积。     

中国北方不同成煤时代煤中金属矿点(床)分布及资源前景

在特定环境下，煤中能够富集锗、镓、锂、稀土等金属元素。我国北方煤炭资源丰富，已发现大量的煤-金属矿点（床），并且这些矿点（床）的分布展现出一定的时空特征:石炭-二叠纪煤中金属主要以镓、锂富集矿点为主，主要分布在华北赋煤区北部煤田及山西平朔、晋城等矿区；早-中侏罗世煤，以镓富集为主，主要集中在新疆准东、吐哈盆地，青海木里等煤田，二连盆地早侏罗世煤发现煤-稀土异常，是很好的找矿线索；早白垩世煤主要以二连盆地、海拉尔盆地煤中锗矿点为主。我国北方聚煤期时间跨度大，聚煤环境多样，含煤盆地类型多样，聚煤期和成煤后北方频繁剧烈的大地构造演化过程、多样的煤岩类型，能为煤中不同微量元素的富集提供物质来源、迁移条件与通道和沉积聚集条件，具有良好的煤中金属资源前景。建议进一步加强煤中，尤其是煤矸石、粉煤灰中金属矿点（床）资源的调查研究工作，为煤中金属资源赋存与预测提供参考，并加强金属的提取利用技术研究，同时通过制定资源保护政策，加强对煤中金属资源的保护。      

广西晚二叠世典型聚煤盆地中锂、镓丰度及富集因素

针对广西晚二叠世聚煤盆地中锂、镓元素地球化学异常问题,选取扶绥和贤按两个典型晚二叠世煤田,通过系统取样测试,研究煤系中锂、镓丰度,并结合成矿地质背景,分析煤中锂、镓的富集控制因素。结果表明:研究区锂和镓均有一定的工业前景,扶绥煤田锂和镓的平均丰度分别为83.5 μg/g和30.8 μg/g;贤按煤田锂、镓丰度分别为199.1 μg/g和33.4 μg/g。锂主要富集于合山组底部K₁煤层、炭质泥岩及铝土岩段,而镓在合山组底部各岩性中的丰度并无明显差异。云开古陆及周边中酸性火山岩是锂、镓物质的基础来源,合山组底部高铝沉积岩系可能是合山组K₁煤层中锂、镓的直接物源。镓元素在各岩体之间的迁移比较活跃,其物源区的含量水平起主导作用,而锂元素的富集除了受控于物源外,沉积环境及后期地质作用的影响更为明显。研究成果为广西煤系中锂、镓资源的勘查预测及其综合利用提供科学依据。      

五家沟矿区5号煤中伴生元素地球化学特征

为了研究大同煤田南部煤中伴生元素的地球化学特征,运用矿物学、煤地球化学以及岩石学等学科的理论和研究方法,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子质谱分析(ICPMS)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜+能谱分析(SEM-EDS),对五家沟矿区5号煤中伴生元素的含量及赋存特征进行研究。结果表明,五家沟5号煤中常量元素Al、Si、Ca、Fe含量较高,占到灰分总量的95%以上。Al主要以高岭石的形式存在,Si以黏土矿物和石英的形式赋存于煤中,煤中Ca的主要载体是方解石,Fe在煤中主要以黄铁矿的形式存在。煤中微量元素Li富集,Ga、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta轻度富集。锂和镓主要赋存于高岭石中;铌和钽赋存于黏土矿物中,部分可能赋存于伊利石中;锆和铪赋存于黏土矿物中,还有部分赋存于金红石内。     

煤中镓的地球化学研究进展

镓是煤中可利用的伴生元素之一。通过研究我国煤田中镓的分布特点,将其在煤层中的富集情况划分为区域富集和全段富集,并从煤岩类型、矿物组成、元素对比等方面分析得出镓在顶底板附近煤层富集时,与煤灰产率、灰中w(Al2O3)等多为正相关关系;当镓富集于其他位置时,该相关性不明显。对相应赋存状态和富集机理的对比分析表明,无机矿物和有机物质对镓在煤中富集有不同的作用意义,在以无机成矿作用为主的背景下,强调有机质在镓的富集初期具有重要作用。煤中镓的物质来源主要为陆源碎屑,后期地下水等作用对其有补充作用。     

川南煤田古叙矿区石屏一矿煤中锗、镓元素分布特征及其影响因素

石屏一矿作为川南煤田古叙矿区内重要的生产矿井,其煤炭资源丰富并蕴含锗、镓等稀散金属。为探究煤中锗、镓的分布、赋存情况及其影响因素,通过收集川南煤田石屏一矿的地质勘查资料,综合整理分析煤中锗、镓的测试成果并总结其分布规律,建立锗、镓与灰分、挥发分和全硫的相关性研究,从而达到研究目的。结果表明：平面上,锗含量基本稳定,平均为3.4 ug·g^-1,处于正常水平;垂向上,随着煤层埋深的增加,锗含量呈升高趋势,其中C25煤层中锗含量较高,平均为6.4 ug·g^-1,为轻度富集;平面上,镓含量为5～50 ug·g^-1,平均值为22.2ug·g^-1,在矿区北部和中部已达最低工业品位;垂向上,各煤层中镓均达到轻度富集,其中C13煤层中镓含量最高,平均为30.5 ug·g^-1;煤中镓主要受到灰分的影响,且镓主要表现为无机亲和性,其可能以粘土矿物为载体;而锗具有机亲和性,其可能与酚羟基结合而赋存于有机质中,且一小部分锗还可能赋存在硫铁矿硫、硫酸盐硫或有机硫中。安静、低能的海相沉积环境(泻湖)中形成...     

宁武煤田平朔矿区9号煤中锂的富集机理

从宁武煤田平朔矿区的9号煤中共采了58个煤样,通过光学显微镜、逐级化学提取、SEM-EDX分析、X射线粉末衍射和ICP-MS技术对这些样品进行分析。结果表明9号煤中Li的平均含量达到152 mg/kg,9号煤的点储量为36.7亿吨,Li O2的量达119.5万吨,也就是说煤层中锂的储量约为55.8万吨;逐级化学提取过程的结果表明,Li的富集主要与无机物有关,只有约5.5%的锂具有有机亲和力,这些无机矿物是高岭石、勃姆石、绿泥石族矿物、石英、方解石、黄铁矿以及无定形粘土状矿物等,在含锂煤层中,锂可能被粘土矿物吸附;根据古地理研究,9号煤中锂的最初来源可能是阴山古陆,盆地北部本溪组中的铝土矿可能是锂的直接来源。     

中国煤中镓的地球化学特征研究

<正>煤中稀有金属元素的研究,是当今煤地质学研究的重要内容之一。在前人研究的基础上,结合全国煤炭资源潜力评价的最新研究成果,系统综述了我国煤中镓的丰度、分布、赋存状态及其富集成因。研究发现:我国煤中镓的储量加权均值为6.62μg/g,略高于美国和世界煤中镓的平均含量。不同煤田中镓的分布差异较大,总体分为煤层顶底富集分布和煤层全层富集分布;就成煤时代而言,煤中镓含量随成煤时代的由老变新有降低趋势,石炭-二叠纪煤中镓含量最高,晚侏罗-早白垩世最低,煤中镓含量随煤级升高而     

临兴地区太原组下段煤系泥页岩中战略性金属元素镓富集特征及成因分析

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区太原组下段煤系泥页岩中镓富集,镓含量平均为24.7 μg/g。泥页岩中镓含量在平面上表现为研究区北部、西南部靠近紫金山岩体,镓含量降低。研究区太原组下段煤系泥页岩中镓主要以类质同象取代铝的形式赋存于高岭石中,碎屑中的碱性长石是镓的另一种重要赋存矿物。通过元素地球化学分析,认为阴山造山带花岗岩系是富镓泥页岩的主要物源。加里东期华北克拉通长期缓慢稳定隆升,为源岩风化形成富镓物源提供了有利的构造环境。风化和沉积条件是泥页岩中镓富集的控制性因素,包括温暖湿润、间歇性干热的气候,淡水为主、缺氧还原的沉积环境。成岩期,煤系有机质热演化释放出大量有机酸,溶蚀碱性长石碎屑并将其中的镓释放,致使镓元素进一步富集。由于煤系中煤层—泥页岩—砂岩组合体系的开放性较差,镓在成岩期的富集不能持续进行。研究区泥页岩中镓的富集过程以陆源富集型为主。成岩改造作用在一定程度上促进镓元素进一步富集。岩体侵位导致了低熔点的镓在温度作用下发生迁移,导致靠近紫金山岩体的镓含量降低。     

东庞矿区2~#煤层含气性及控气因素

基于东庞矿区煤层气富集成藏条件,结合统计资料和实验测试数据,探讨了东庞矿区2#煤层含气性及其控制因素。结果表明:东庞矿区2#煤层含气量总体不高,大部分地区低于4m3/t,仅东北部小范围含气量较高,超过9m3/t,呈现西南低东北高,局部地段高瓦斯异常的赋气格局;煤储层埋深、区域构造和水文地质条件是2#煤层含气性的主要控制因素。     

彬长矿区煤层气储层参数及开发潜力

彬长矿区煤的变质程度低,矿井瓦斯涌出量大,瓦斯治理形势日趋严峻。根据矿区地质勘查、井下及煤层气井所获得的地质资料显示,煤层气开发的主要目标4煤层厚度大,分布稳定,煤体结构好,渗透率和气含量相对较高,气含量最高可达6.29m3/t,估算煤层气资源量为132.743×108m3。依据煤层气资源丰度划分,矿区煤层气富集区总面积为87.41km2,资源量为40.06×108m3,主要分布在大佛寺井田,相对富集区主要位于胡家河井田中南部和孟村井田东部,贫气区主要位于孟村井田西部、文家坡井田。综合分析认为研究区煤层气开发地质条件相对较好,属于可以抽采煤层,大佛寺井田为地面煤层气勘探开发最具潜力的地区。     

宁武煤田轩岗矿区2#煤中锂的分布规律和来源分析

对宁武煤田轩岗矿区13个煤矿2#煤采集了98(含夹矸)个样品,运用煤地球化学以及沉积学等学科理论知识,结合X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子质谱分析(ICP-MS)等技术手段对样品进行测试分析。结果显示,宁武煤田轩岗矿区2#煤中锂的载体主要为硅酸盐矿物。锂元素含量总体变化呈北高南低的趋势,北部矿区沉积物源主要是来自北部阴山古陆和吕梁半岛的花岗岩、玄武岩和沉积岩类,南部矿区沉积物源主要是沉积岩类,相对于北部较为单一。     

徐州大屯腐泥煤的煤岩煤质和微量元素特征

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、冷蒸汽原子吸收光谱（CV-AAS）、显微镜光度计和煤化学等方法,对江苏徐州大屯矿区张双楼12-1号钻孔腐泥煤（太原组17号煤层）和龙固煤矿腐植煤（太原组21号煤层）的煤岩煤质和微量元素特征进行研究。结果显示,徐州大屯矿区腐泥煤中藻类体含量很高,是典型的藻煤,其挥发份产率和氢含量是腐植煤的1.5倍;腐泥煤的Sr/Ba为1.43,腐植煤为0.48,揭示该腐泥煤是在比较开阔的海水中形成的;腐泥煤和腐植煤中的不相容元素在原始地幔标准化曲线上具有一致的Pb显著富集、Ti显著亏损的分布特征,其稀土元素丰度球粒陨石标准化曲线形态相似,均显示轻稀土富集、重稀土相对亏损的特征;腐泥煤中Ce和Eu元素未发生价态变化,腐植煤中Eu显示负异常。     

沁水盆地东缘洪水地区15号煤层储层特征研究

洪水地区位于沁水盆地东缘中部,15号煤层是该区主要的可采煤层之一,根据区内煤层气参数井测试数据、试井资料及煤炭地质勘查资料,对15号煤层储层特征进行了研究。结果显示：研究区15号煤层为高变质程度的贫煤,煤储层渗透率在0．047～0．1lmD,属低渗透率煤层,储层压力梯度为0．402～0．965MPa／lOOm,平均为0．672MPa／100m,属于欠压地层,煤层含气量为9．02—20．67m3／t,平均16．18m。／t,含气量较高。整体来看,研究区属于低渗透、低储层压力梯度和临储比,高含气量的煤层气富集区。     

河南焦作矿区二1煤储层特征及煤层气资源潜力评价

根据河南焦作矿区地质条件、浅部煤田勘查区主要可采煤层二1煤煤层气含量,建立了数学模型,预测了深部煤田预测区二1煤煤层气含量.依据该矿区二1煤储层特征、煤层气资源条件,初步评价了该矿区二1煤煤层气资源潜力和可采性.     

Enrichment of lithium in the claystone coal gangue from the Malan mine,Xishan Coalfield,Shanxi Province,Northern China

In China, the lack of Li resources is in stark contrast to a large amount of coal gangue produced by coal mining. To determine the distribution patterns and existing status of lithium (Li) elements in the coal gangue, the mineralogical and geochemical analysis were formed on samples of the roof, floor, and parting of No. 02, 2, 8, and 9 coal seams, being mined in Malan mine, Xishan coalfield, Shanxi Province. The results show that the lithium content in this study area is relatively enriched, the highest content is 499 μg/g in sample 02-G, and the average content is 109.8 μg/g, which is two times that of the world average value of claystone (45 μg/g). XRD analysis shows that the mineral composition of parting samples is mainly clay mineral kaolinite, while the coal seam roof and floor samples also include quartz and some iron-bearing minerals, such as pyrite and siderite. Likewise, possible lithium-rich mineral phases and possible lithium-rich factors were investigated in this paper. A comprehensive clay separation experiment and correlation analysis between lithium and major elements indicate that lithium is likely to exist in the clay mineral kaolinite in the study area. It is also found that the content of Li adsorbed by cryptocrystalline kaolinite is generally higher than that of crystalline kaolinite. According to the mechanism of Li⁺ adsorption in clay minerals, the higher lithium content of cryptocrystalline kaolinite is due to its larger specific surface area, which can adsorb more lithium on the surface.     

鄂尔多斯盆地西南缘煤矿瓦斯地质条件

鄂尔多斯盆地西南缘的彬长矿区开采侏罗系4号煤层,大地构造位置处于华北板块鄂尔多斯盆地渭北隆起带西部的彬长坳褶带内,矿区内瓦斯含量总体偏低,但褶皱地带及断层附近存在高瓦斯区域。研究结果显示,该区瓦斯含量主要受断层和褶曲构造的控制,瓦斯涌出量基本与煤层底板标高为负相关,与煤层厚度为正相关,与煤层埋藏深度和上覆基岩厚度呈正相关,总体上彬长矿区瓦斯涌出量从矿区周边向中部有明显增大的趋势,瓦斯绝对涌出量将随着煤矿生产能力的增大而增大。矿区瓦斯资源总量约44.91亿m3,可开发量约12.94亿m3,具有较好的开发前景,应尽早开展总体规划,统筹考虑,科学开发利用。