煤系火山灰蚀变黏土岩:矿物学和地球化学研究进展

含煤地层中广泛分布的火山灰蚀变成因的高岭石黏土岩被称为Tonstein。少数情况下,煤系蚀变火山灰层的黏土矿物以蒙脱石和伊蒙混层矿物为主,则分别称为斑脱岩和钾质斑脱岩。尽管中外学者对煤系火山灰蚀变黏土岩已有大量研究,然而,迄今为止这几个术语在定义和使用上在国内外科学界仍然存在争议。煤中火山灰的淋滤作用会对煤的地球化学组成产生重要影响。含煤地层中这类岩石因为分布广泛可以被用作等时标志层,提供地层对比的依据,其中的原生矿物还可以提供绝对年龄信息。有的碱性火山灰层具有找矿指示意义。煤中火山灰蚀变黏土岩夹矸中化学性质相对稳定的元素可以用来推断原始火山灰的组成,提供原始岩浆的成分以及区域地质历史演化方面的信息。     

滇东黔西晚二叠世煤系中火山灰蚀变粘土岩的元素地球化学特征

对滇东?黔西晚二叠世煤系中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸?正常沉积粘土岩和煤层共采46件样品,用多种仪器分析方法测定微量元素30余种?研究表明,煤系各层段中赋存的夹矸是由性质不同的火山灰沉积蚀变形成的,各层夹矸的微量元素含量及组合关系各有特点并在较大范围内保持良好的稳定性,可用于判定层位;正常沉积粘土岩与夹矸的原始物质性质不同,其微量元素含量和组合面貌各有自己特定的分布范围,两者易于区别?     

滇东黔西晚二叠世含煤沉积中火山灰蚀变形成的伊利石粘土岩夹矸

本文对广泛分布于滇东-黔西晚二叠世含煤沉积中粘土岩夹矸的岩石学、矿物学、化学组成和微量元素进行了研究。发现粘土岩夹矸的变种伊利石粘土岩夹矸(Illite-tonstein)在沉积盆地空间上成片分布,且与晚期成岩作用有明显的成因联系。粘土岩夹矸中粘土矿物构成与煤阶大体对应的关系,揭示了同沉积火山凝灰蚀变产物的后期变化趋势和规律。     

重庆南武矿区煤中镓赋存规律及控制因素

上二叠统龙潭组是重庆南武矿区的主要含煤岩系,通过采集主采煤层C₂₅样品,运用ICP-MS（稀土元素）、电子显微镜,X射线衍射等方法对重庆南武矿区龙潭组煤的元素地球化学特征进行研究。研究发现,南武矿区晚二叠世龙潭组C₂₅煤中Ga元素富集,平面上呈现东北高、西北低的分布规律,矿区东北部天宝煤矿和开发煤矿达到综合利用品位。统计分析表明,C₂₅煤中Ga主要以无机态赋存于黏土矿物或硅酸铝盐矿物中。初步分析认为,南武矿区上二叠统龙潭组煤中Ga元素的富集主要受物源、沉积环境及构造热演化的控制。      

用TONSTEIN的锆石形态和微量元素标志厘定层位

本文以滇东、黔西晚二叠世含煤建造中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸为例,研究了不同层位中锆石晶体含量和形态参数特征以及tonstein的微量元素标志,初步查明了它们在不同层位上和同层位空间上的变化规律,用于精确厘定层位具有独特的效果。在构造复杂、地层正常层序受到严重破坏的地段,应用此一鉴别层位的方法具有重要的实用价值。      

滇东晚二叠世煤田中火山灰蚀变粘土岩夹矸(TONSTEIN)的锆石特征

本文就滇东晚二叠世含煤沉积中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸和正常沉积粘土岩的锆石进行了统计学和形态学研究.该两种不同成因类型的粘土岩中锆石含量及形态面貌有显著区别.tonsteins中锆石形态参数统计规律因层位而异;同层位tonstein的锆石含量和形态参数在平面上呈有规律地变化.系统研究含煤建造剖面上各类岩石(包括tonsteins)中的锆石特征,能够用以确定物质来源、性质、成因以及以此为基本建立正常地层层序并精确对比层位,因而具有理论和实用意义.     

滇东晚二叠世煤田中火山灰蚀变粘土岩夹矸(TONSTEIN)的锆石特征

本文就滇东晚二叠世含煤沉积中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸和正常沉积粘土岩的锆石进行了统计学和形态学研究.该两种不同成因类型的粘土岩中锆石含量及形态面貌有显著区别.tonsteins中锆石形态参数统计规律因层位而异;同层位tonstein的锆石含量和形态参数在平面上呈有规律地变化.系统研究含煤建造剖面上各类岩石(包括tonsteins)中的锆石特征,能够用以确定物质来源、性质、成因以及以此为基本建立正常地层层序并精确对比层位,因而具有理论和实用意义.     

新汶 肥城太原组火山灰蚀变高岭石夹矸化学成分研究

在前人研究成果的基础上,从化学成分特征这一角度,对山东新汶、肥城煤田太原组高岭石粘土岩夹矸进行了主常量元素、微量元素及稀土元素分析。结果不仅进一步证明了,研究区高岭石粘土岩夹矸确由火山灰降落于泥炭沼泽或泥炭坪环境后经蚀变而成,而且通过对微量及稀土元素分析结果的研究,提出该层夹矸的形成可能受到不同期次及不同性质的火山物质影响的新见解,为含煤岩系中火山事件沉积的研究提供了新思路。      

煤系高岭石粘土岩的理论与应用研究

我国北方煤系中的高岭石粘土岩是具有很高经济价值的共生矿产,在煤田勘探中应予充分注意,进行详细研究和评价.它有沉积和火山灰蚀变两种成因,不同成因的矿层具有不同的特征.指出渭北太原组5煤的高岭石夹矸属火山灰成因,11煤高岭石夹矸是沉积产物.软质高岭土全属沉积成因,多产于中、新生代煤系中.     

中国西南龙潭早期碱性火山灰蚀变的TONSTEINS

系统地研究了中国西南地区晚二叠世龙潭早期TONSTEINS的时空分布。对该地区8层TONSTEINS的岩石学、矿物学以及地球化学特征的对比、分析,确认其全部为不同期次的同沉积碱性火山灰蚀变粘土岩。此一发现填补了全球含煤建造中缺失碱性火山灰沉积记录的空白,具有一定的实用价值与理论意义。      

皖北石台矿岩浆蚀变煤中有毒元素分布、赋存及富集机理北大核心CSCD

为了探究岩-煤蚀变过程中有毒元素异常富集而引发的环境效应,以皖北石台煤矿3煤层内不同类型样品为对象,通过工业分析、显微观察、XRD和ICP-MS实验,对蚀变煤中有毒元素的分布、赋存和富集进行了分析研究。结果显示,岩浆侵入导致煤中灰分升高,挥发分降低;趋近岩体,矿物种类增加,强度变大,马赛克结构和气孔(气泡)更发育,镜质体减少至消失;侵入体和岩-煤蚀变带中强烈富集V、Cr、Co、Ni、Zn和Ga,天然焦中富集Ba和Cu,火夹焦中富集Pb,整个煤层中As比较稳定。研究表明,煤中富集的V、Cr、Co、Ni、Zn、Ga主要来源于岩浆热液,Ba、As来自沉积环境,Pb、Cu可能来自成煤的土壤和沉积物或由岩浆作用所致。     

中国西南部晚二叠世煤层中夹矸的成因和分布

我们已经调查了中国西南部晚二叠世煤田中的夹矸的分布范围和地层分布,其面积超过几十万平方公里。我们研究了夹矸分布与沉积环境之间的关系。在矿物和岩石学数据基础上,我们确定这些夹矸来源于空中散落下来的火山灰,随着聚集在泥炭沼泽中,在酸性条件下,原先为玻璃质和石质的组分发生交替作用,导致高岭石的形成。 在岩石的、矿物的和化学的分析数据基础上,我们判定对夹矸矿物和地球化学指标的应用,可能对有关煤层方面和预测煤质及恢复有关的古沉积环境是有用的。     

贵州普安-晴隆矿区晚二叠世煤及煤灰中伴生元素的富集特征

运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）分别对普安-晴隆矿区晚二叠世C17、C19、C22和C26号煤层中8个煤样和7个煤灰样进行微量元素含量的测试分析。结果表明,煤及煤灰中明显富集Li、Sc、V、Cr、Co、Ge、As、Nb、Mo、W、U等元素,且各元素在煤灰中更加富集,Nb、Zr、V、Ga和U等伴生金属元素的含量基本达到或超过了对应元素的边界品位或最低工业品位。煤中伴生元素的富集成因研究表明,V、Cr、Co、Nb和Zr等元素的富集主要受物源区峨眉山玄武岩风化碎屑物质供给的控制;U、S、Mo等元素的有限富集与海水作用有关;而受成煤期同沉积火山灰沉降的影响,煤中Li、Nb、Zr、Mo和U等微量元素表现出一致富集的特点;成煤期后的低温热液作用,使得各煤层,尤其是底部煤层（C19、C26）明显富集As、Mo、U和W等元素。综合分析认为,成煤期同沉积的火山灰沉降和成煤期后的低温热液作用是普安-晴隆矿区晚二叠世煤中伴生元素异常富集的主控地质因素。      

川南上二叠统C_8煤层中高岭石泥岩夹矸研究

在“四川南部上二叠统划分与含煤性”课题研究中,笔者对川南晚二叠世煤层中的高岭石泥岩夹矸作了一些工作,根据 C_8煤层中高岭石泥岩夹矸及其侧向变化的研究,除可靠地解决了煤层对比外,还在地层划分对比、沉积环境、古生态等方面的研究中得到了广泛地应用。     

黔西火烧铺矿区晚二叠世煤中伴生元素的地球化学特征

<正>0引言煤中伴生元素的运移和富集是多种地质因素共同作用的结果。晚二叠世是我国黔西地区重要的聚煤期,该时期煤中微量元素含量变化比较大,尤其富含砷、钴、氟、汞等元素。晚二叠世的火山活动和后期的低温热液活动是该区含煤岩系最为典型的地质作用。本文使用X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等对黔西火烧铺矿区煤层中     

中国西南龙潭早期碱性火山慢变的TONSTEINS

系统地研究了中国西南地区晚二叠世龙潭早期ＴＯＮＳＴＥＩＮＳ的时空分布。对该地区８层ＴＯＮＳＴＥＩＮＳ的岩石学,矿物学以及地球化学特征的对比,分析,确认其全部为不同期次的同沉积碱性火山灰蚀变粘土岩。此一发现填补了全球含煤建造中缺失碱性火山灰沉积记录的空白,具有一定的实用价值与理论意义。     

陕西渭北煤田5#煤层粘土岩夹矸的研究

渭北煤田面积约１０万ｋｍ２。分布于太原组顶部５＃煤层中的粘土岩夹矸，上部层位分为两上分层，上分层夹矸厚度薄，下分层夹矸厚约０２ｍ，俗称“２００矸”；下部层位夹矸厚度变化较大。该文详细论述了粘土岩夹矸的岩矿特征。根据“２００矸”中含有副象β－石英、高透长石、锆石、磁铁矿等高温矿物组合，特有的粒序层理和岩性在全煤田十分稳定等特点，表明其原始物质来源于降落火山灰。根据ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比值的明显变化，探讨了陆源组分的加入对火山灰蚀变粘土岩夹矸化学成分的影响。以“２００矸”为等时标志层，解决了５＃煤层在区域上的对比。     

滇东上二叠统宣威组煤层中某些夹矸(Tonteins)的成因及其地质意义

自六十年代初,在滇东地区上二叠统宣威组煤层中发现单矿物(高岭土)夹矸(现今国际上统称为“Tonsteins”夹层)以来,利用其固有的岩石学特性和良好的稳定性,在地质勘探和采矿生产中,对解决煤层对比和一系列地质问题,显示出明显的效果,现已初步查明它们的层位、分布、岩石类型、矿物组分、化学成分及某些微量元素特征。对部分层位的 Tonsteins 标本进行 X 光衍射和分离出来的付矿物进行扫描电镜签定,发现其中存在若干种高温矿物的完美晶体,主要有β—石英、磷灰石、锆英石、独居石以及已高岭石化的长石假晶。与国外类似岩石进行比较,认为这些 Tonsteins 系酸性火山灰沉积于泥炭沼中,经酸性介质分解蚀变为高岭石凝胶,并在成岩过程中转变而成。与滇东相邻的黔西,在该含煤岩系中 Tonsteins 的层数最多可达60层,看来,这只能是保存下来的一部分火山活动的“遗迹”;因此,可以推测在晚二叠世龙潭期,川滇古陆上的火山喷发相当活跃,时断时续,它与其东部沉积区的振荡运动——造成海水的进退和含煤岩系的旋回结构——遥相呼应。火山活动既为川滇古陆以东的广大沉积区提供了物质来源,又为成煤植物的生长提供了丰富的养料,在其它条件协调一致的配合下,促成了滇东——黔西这一片晚二叠世煤田的形成。     

韩城矿区11号煤层粘土岩夹矸的地球化学特征

韩城矿区１１号煤层夹矸为高岭石粘土岩夹矸。通过对夹矸中ＩＮＡＡ测试的３０多种元素,尤其是对那些在岩浆作用中分异明显、表生作用中稳定的微量元素分析表明,夹矸主要由酸性火山物质在聚煤盆地内原地蚀变形成;盆地内的酸性还原条件在一定程序上控制着元素的分异特征．     

中国西南地区晚二叠世含煤岩系中粘土岩夹矸(TONSTEINS)研究的新进展

自1961年首次在云南东部宜威组煤层中发现高岭石粘土岩夹矸(tonsteins)以来(戴恒贵),近20年间,对粘土岩夹矸相继进行了多方面的研究和广泛应用,取得了显著的地质效果。1981年,自滇东粘土岩夹矸中成功地分离、鉴定了组合比较单一的若干高温矿物(主要有β石英、锆英石、独居石、磷灰石等),并用SEM研究了这些矿物的形态学特征。通过与国外同类岩石比较,确认其为中、酸性火山灰同期沉积蚀变的产物。粘土岩夹矸独特的成因及其在大范围内的稳定性、可比性,引起了国内有关方面的关注,促进了其他地区对tonsteins的发现和应用.本文拟就近5年来所获得的新资料作一初步概括和介绍。一、区域地质概况及采样点分布本区包括四川少东南部、云南省东部及贵州省大部地区,总面积10万平方千米以上。区