梁宝寺区环境水文地质特征及其评价

通过对地面水、浅层地下水的采样测试及深层地下水钻孔抽水资料分析,对梁宝寺勘探区的水环境进行了现状评价,并对今后的水质,水量等水环境的发展变化趋势进行了初步观测,为今后煤矿设计,建设和生产过程中的水环境治理和利用提供了参考资料。     

老采空区重复采动条件下地质稳定性研究

针对闭坑30多年的大通煤矿四号井老采空区受小煤窑重复采动情况下的地质稳定性问题,利用钻孔取样及室内土工实验研究了松散层物理力学性质,采用瞬变电磁仪器对研究区50m和100m埋深视电阻率平面分布进行了现场探测,在此基础上对研究区地质稳定性进行了分区。研究结果表明,大通湿地单元第四系粘土层厚度稳定,透水性差,有效的阻隔了地表水通过入渗补给地下水;由于小煤窑的开采,研究区内中部和东部塌陷区活化,属于采空塌陷不稳定区,而其它区域相对比较稳定。研究结果为该区地质环境治理和生态系统重构提供了依据。     

淮南矿区谢桥矿A组煤底板灰岩组分结构及水化学特征分析

A组煤(1煤)是矿井延伸开采的主要煤层,受底板承压岩溶水威胁。随着开采深度的增加,A组煤层底板灰岩突水几率也随之逐渐增大。采集谢桥矿A组煤层底板石炭系太原组石灰岩样品及对应层位的太灰水样品,并对不同层石灰岩样品进行显微镜下、X射线衍射(XRD)以及X射线荧光光谱(XRF)分析,对水样进行常规离子组分的测试分析,探讨了A组煤石灰岩矿物组成、化学组分及离子含量之间的关系。研究结果表明:太原组C2Ⅰ层和C2Ⅲ层石灰岩孔隙发育,溶蚀能力强,为含水层;C2Ⅱ层石灰岩裂隙不发育,岩溶不发育,为相对隔水层;太灰水中Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量主要与石灰岩组成、pH值以及阳离子交换作用有关;Cl-含量与沉积水体盐度相一致。将岩石的矿物学特征与地下水化学组成同时进行研究对A组煤开采可行性分析具有重要现实意义。     

淮南朱集井田二叠纪煤中稀土元素地球化学特征及其地质解释

采用电感耦合等离子体-光学发射光谱仪(ICP-OES),系统测定了淮南朱集井田二叠纪3个沉积组11个煤层371个煤样品的稀土元素含量.通过对煤中稀土元素地球化学参数分析,得出以下认识:朱集煤中稀土元素总量位于86×10-6～143×10-6范围内,平均值为112×10-6;稀土元素具有指相意义,靠近物源区的上、下石盒子组煤中稀土元素总量比远离物源区受陆表海影响的山西组煤分别高出38％和25％;上、下石盒子组及山西组煤中稀土元素分配模式总体属于轻稀土富集、重稀土亏损型,轻稀土曲线段呈“右倾”趋势,重稀土曲线段则较为“平坦”;样品δEu变化范围为0.52～0.80,平均值为0.59,Eu中度负异常,指示成煤沼泽受陆源碎屑影响较大;样品δCe变化范围为0.93～1.04,平均值为0.99,Ce含量无异常,指示成煤沼泽受海水影响较小;煤中稀土元素总量与煤中灰分呈不太显著的正相关关系(R=0.59),说明成煤过程中陆源碎屑物质所携带的部分稀土元素可能吸附在煤的有机质中.原煤X射线衍射图谱(XRD)和光学煤岩薄片显示煤中矿物以石英和粘土矿物为主,高岭石可能是稀土元素的无机载体.另外,稀土元素与陆源碎屑元素(Si、A1、Ti、Ni、Sc和Se等)相关性较好,而与海相元素(B、Sr和Ca)相关性不明显.     

815℃灰化前后淮北煤中矿物质变化特征

以淮北煤田二叠纪5、4煤层15个煤样品为研究对象,对样品在815℃下进行灰化,并采用等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对煤灰中成分进行测定,采用X射线衍射(XRD)对原煤以及灰化后的样品中矿物质成分进行了分析.在此基础上,探讨了煤中矿物质种类及影响煤中矿物质的主要因素,分析了煤中矿物质在815℃灰化前后的变化特征.结果表明,煤中矿物质种类受多种因素影响,灰化过程中矿物质的种类、含量会发生改变,且部分矿物在高温作用下发生变化,重新组合,形成相对较稳定的新矿物,从而为今后煤灰的综合利用提供科学论据.     

淮南二叠纪含煤地层泥质岩地球化学特征及其地质意义

淮南煤田地处华北板块东南缘,可能记录了华北和华南板块碰撞过程的重要信息。本文对所采淮南二叠纪煤系地层泥质岩进行了主量元素、微量元素(包括稀土元素)测试和矿物成分分析,并据此讨论了泥质岩的物源区岩石风化程度、母岩性质以及板块的构造特征,为理解华北板块南缘的构造演化提供了地球化学方面的证据。地球化学参数图解lg(SiO2/Al2O3) lg(Fe2O3 K2O)、La/Sc Th/Co、Fe2O3 K2O Al2O和Al2O3 K2O以及XRD分析表明,淮南泥质岩样品中矿物主要是石英和由长石风化的以高岭石、绿泥石等为主的黏土矿物;主量元素(Al2O3/TiO2、K2O/Al2O3和碎屑沉积岩母岩判别函数图)、微量元素(La/Sc、Th/Sc、Cr/Th、V Ni La×4三角图和Ni Cr图)和稀土元素(Eu/Eu*、(La/Yb)N和Eu/Eu* (Gd/Yb)N图)地球化学参数表明,淮南泥质岩的母岩主要是后太古宙长英质火成岩;极高的CIA、CIW和PIA值以及Al2O3 CaO*+Na2O K2O CIA、Al2O3 CaO* Na2O CIW图解指示了淮南泥质岩的母岩经历了剧烈的风化作用。根据样品的K2O/Na2O SiO2图、Th La Sc和Sc Th Zr/10三角图解,本研究认为淮南煤田二叠纪时期先后经历了活动大陆边缘和被动大陆边缘的以及可能的大陆岛弧的板块构造环境,指示了华北和华南板块在早二叠世可能已经发生了碰撞。     

南海北部夏季沿岸上升流近百年的强度变化

用全谱直读ICP-AES技术测定了海南岛东部（琼东）沿岸上升流区域滨珊瑚1906—1996年的Sr／Ca比值。结果显示珊瑚Sr／Ca比值重建的琼东海域的夏季海表温度偏低,强烈地受到东亚夏季风引起沿岸冷上升流的影响。结合西沙海域的滨珊瑚海表温度记录,首次重建了1906～1993年琼东沿岸风生上升流的强度指数变化序列。结果表明琼东上升流于1906～1993期间整体呈加强趋势,并具显著的年代际波动特征,同全球趋暖密切相关。此外,重建的上升流强度指数序列还揭示了大尺度环流——厄尔尼诺一南方涛动对琼东上升流强度变化的制约。     

钦-杭带南段坡仔营斑岩型钼矿中黄铁矿微组构及其标型意义

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜（SEM）、X射线粉晶衍射（XRD）和激光拉曼光谱（Raman）,研究其微组构标型特征,以期反演成矿过程的热力学及动力学信息。SEM结果显示,A脉内黄铁矿较少,呈100~200μm半自形-他形,籽晶呈扁平乳滴状;B脉黄铁矿强烈发育,呈500~1000μm自形-半自形,籽晶呈近椭圆形层状;D脉内黄铁矿呈立方体产出,粒度10~20mm左右,三组相互垂直晶纹发育,籽晶棱角状线形展布。A脉→B脉→D脉中黄铁矿粒度逐渐变大,籽晶更加规则,指示成矿早期至晚期,黄铁矿结晶速度逐渐变缓,成生环境趋于稳定。XRD结果展示,各样品谱线均发育着多组黄铁矿特征峰,但其强峰发育存在差异。A脉最强峰为28.5°,次强峰37.1°;B脉和D脉相应峰位分别为37.1°、33.1°和33.1°、56.3°。衍射峰型特征表明,A脉样品晶形应以（1 1 1）面组成的正八面体单形为主,其次为（2 1 0）晶面组成的五角十二面体,其成生温度应大于300度;B脉样品应以（2 1 0）组成的五角十二面体单形为主,其次为（1 0 0）晶面组成的立方体单形,形成温度应介于200~300℃之间或略大;D脉样品主要以（1 0 0）晶面组成的立方体为主,其形成温度应小于200℃。Raman光谱揭示,A脉样品的ν_Eg=348.0~350.7cm^-1、ν_Ag=385.2~386.5cm^-1、ν_Tg=441.9~422.8cm^-1,与之相比,B脉和D脉的对应值分别向低频偏移2~6cm^-1和5~14cm^-1;A脉样品的散射强度I_Eg=388.8~745.5、I_Ag=1532.8~2071.8、I_Tg=238.9~254.4,而B及D脉样品的散射强度依次明显增强。自A脉→B脉→D脉,拉曼位移向低频偏移,散射强度依次增强,指示三者的成生压力依次降低。本研究认为,坡仔营斑岩型钼矿的成生早期为一个高温、高压岩浆热液活动为主阶段,随着成矿温度、压力的降低,成矿系统氧逸度逐渐降低,硫及金属元素逐步转变为金属硫化物形式而成矿。     

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。     

Characteristics of Coal Ashes in Yanzhou Mining District and Distribution of Trace Elements in Them

In the process of combustion of coal organic and inorganic materials in it will undergo a complex variation.Part of thew will become volatiles and,together with coal smoke,enter into atmosphere,some will remain in micro-particulates such as ash and dust and find their way into atmosphere in the form of solid particles,and the rest will be retained in ash and slag.Coal ashes are the residues of organic and inorganic substances in coal left after coal combustion and the compostition of coal ashes in dependent on that of minerals and organic matter in coal.This paper deals with the chemical composition of coal ashes,the distribution of trace elements in them and their petrological characteristics,and also studies the relationship between the yield of coal ashes and the distribution of trace elements.In addition,a preliminary study in also undertaken on the factors that affect the chemical composition of coal ashes.As viewed from the analyses of coal ash samples collected from the Yanzhou mining district,it can be seen clearly that coal ashes from the region studied are composed chiefly of crystalline materials,glassy materials and uncombusted organic matter and the major chemical compositions are SiO2,Al2O3,Fe2O3,and CaO,as well as minor amounts of SO3,PWO5,Na2O,K2O and TiO2.During the combustion of coal,its trace elements will be redistributed and most of them are enriched in coal ashes.At the same time,the concentrations of the trace elements in flying ash are much higher than those of bottom ash,i.e.,with decreasing particle-size of coal ashes their concentrations will become higher and higher.So the contents of trace elements are negatively proportional to the particle-size of coal ashes.There has been found a positive correlation between the trace elements Th.V.Zn,Cu and Pb and the yield of coal ashes while a negative correlation between Cl and the yield of coal ashes.