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1.
淮北煤田二叠纪煤中稀土元素地球化学研究 总被引：9，自引：0，他引：9
从淮北煤田二叠系10,7,5,4和3煤层中采集34个样品,采用等离子体质谱（ICP-MS）、中子活化（INNA）、等离子体发射光谱（ICP-AES）等方法对样品中主量元素和稀土元素进行了测试,利用X射线衍射等方法对煤中矿物质及其煤质参数进行了测定。在各种测试的基础上,全面分析了稀土元素含量特征、空间分布规律、地球化学参数和分布模式,探讨了淮北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及其在煤中的主要赋存方式。研究表明：与华北和国内外其他地区相比,本区煤层中稀土元素相对富集;产于石盒子组煤中的稀土元素含量高于山两组的,在同一煤层中自下而下稀土元素含量有增高趋势,在顶底板中可能出现富集。Ce呈正异常,Eu明显负异常,不同煤层稀土元素的分布模式相似,稀土元素和灰分具有较好的正相关,∑REE与灰分、灰分中的主要元素以及典型陆源灰分中的微量元素正相关,与反映海相的低灰组分相关性较差。结合煤中矿物质的X射线衍射结果,分析获知,淮北煤田二叠纪成煤环境基本不受海水影响,稀土元素主要由陆源供给,而且主要赋存在以高岭石、伊利石为主的粘土矿物中。 相似文献
2.
运用电感耦合等离子体质谱（ICP MS）对渭北煤田韩城下峪口矿二叠纪主采煤层及其顶底板中的稀土元素进行了测定。在此基础上,全面分析了稀土元素的含量特征和分布模式,探讨渭北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及赋存状态。结果表明：与华北和中国煤均值相比,本区煤层中稀土元素相对不富集,∑REY平均含量为87.70 μg/g;剖面上,2号煤中稀土含量稍高于3号煤,3号煤层中自上而下,稀土元素含量呈降低的趋势,在顶底板中出现富集。研究区煤层中轻稀土元素相对于重稀土元素明显富集,Ce呈微弱正异常,成煤沼泽受海水的影响程度较小。Eu明显负异常,且∑REY含量与CaO含量呈负相关关系,说明当时的成煤环境为酸性还原环境。煤层与其顶底板样品中稀土元素分布模式相似,成煤期间物质来源基本一致,陆源物质供应相对稳定。煤中稀土元素含量与灰分呈不太显著的正相关关系（R=0.216）,表明煤中稀土元素可能以无机态和有机吸附态共存。 相似文献
3.
准格尔煤田含煤岩系高岭岩资源丰富,高铝矿物来源备受关注。采用高分辨率电感耦合等离子质谱等技术对石炭-二叠系太原组6号和山西组4号煤夹矸及顶底板中的稀土元素进行分析,并探讨了其物质来源。结果表明,6号煤夹矸及顶底板中稀土元素总量（ΣREY）均值为167.69μg/g,接近上地壳ΣREY值（168.4μg/g）;4号煤夹矸及顶底板中ΣREY均值为210.22μg/g,高于上地壳的ΣREY值。4号煤夹矸及顶底板中轻稀土含量均值与6号煤相当,中稀土和重稀土含量均值为6号煤两倍以上。6号煤夹矸及顶底板分层样中δCe为0.82～0.94,δEu为0.53～0.87;4号煤中δCe为0.88～0.98,δEu为0.74～0.97;均为Ce、Eu负异常。6号煤层夹矸及顶底板稀土元素主要来源于盆地北西侧阴山地区元古界花岗岩和北东侧下古生界沉积岩。4号煤层夹矸及顶底板稀土元素物源主要为盆地北侧阴山地区下古生界和元古界的沉积岩和火成岩系。 相似文献
4.
为探究淮南深部山西组煤中稀土元素来源及地球化学特征,采集淮南煤田深部山西组煤煤样、夹矸、顶板和底板共20个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试样品中稀土元素含量及伴生元素含量,探讨了研究区深部山西组煤中稀土元素地球化学特征。研究结果表明:淮南深部山西组煤中稀土元素含量平均值为40.85 mg/kg,低于中国煤中稀土元素含量平均值;煤中稀土元素配分模式主要是H型配分模式;Eu元素明显负异常,表明煤中稀土元素沉积环境为还原环境;Ce元素呈微弱正异常,表明成煤沼泽环境中海水的影响并未造成Ce的严重亏损;相关性分析结果显示,山西组煤中稀土元素与灰分呈正相关(R2=0.55),与陆源碎屑元素Al、Cr和Th等呈显著正相关,且与海相特征元素(B、Sr和Ca)相关性不明显。 相似文献
5.
华北晚古生代煤的稀土元素地球化学特征 总被引：26，自引：0，他引：26
采用仪器中子活化分析法(INAA)测定了华北晚古生代石炭纪-二叠纪58个煤及煤层夹矸和顶底板样品的稀土元素含量。通过对稀土元素地球化学特征的研究表明,华北晚古生代煤中稀土元素总量绝大多数变化于30×10~(-6)～80×10~(-6)之间,平均为56×10~(-6),属正常水平;靠近物源区的华北北部太原组比远离物源区并且受陆表海影响的华北南部太原组更加富集稀土元素;稀土元素总量还受煤中灰分所影响,与煤的灰分产率成正相关关系,尤其与<2μm的粘土矿物密切相关。这证明稀土元素在煤中的聚集过程中陆源物质起重要作用。煤中LREE明显富集,LREE/HREE一般在2～8之间,与高灰低硫煤相比,低灰高硫煤中其比值较低,该比值在顶底板岩石中达12以上,在黄铁矿结核中最高,达21,表明受海水影响的还原环境中HREE与有机质更具亲和力。稀土元素中普遍存在Eu亏损现象。在整个华北地区,正常煤层内的稀土元素分布模式十分相似,表明在华北晚古生代石炭纪-二叠纪成煤期间,保持有相对稳定的陆源物质供应。在低灰煤中,稀土元素主要由细粒的吸附灰分和生物灰分所承载,有机物质同时也吸附了一定比例的REE。受岩浆活动影响的煤其稀土元素总量最高,岩浆物质加入可以促使煤中稀土元素增加,并会导致稀土元素分布模式出现异常,同时常伴随有如U、W和A 相似文献
6.
采用仪器中子活化分析法(INAA)测定了华北晚古生代石炭纪—二叠纪58个煤及煤层夹矸和顶底板样品的稀土元素含量。通过对稀土元素地球化学特征的研究表明,华北晚古生代煤中稀土元素总量绝大多数变化于30×10~(-6)～80×10~(-6)之间,平均为56×10~(-6),属正常水平;靠近物源区的华北北部太原组比远离物源区并且受陆表海影响的华北南部太原组更加富集稀土元素;稀土元素总量还受煤中灰分所影响,与煤的灰分产率成正相关关系,尤其与<2μm的粘土矿物密切相关。这证明稀土元素在煤中的聚集过程中陆源物质起重要作用。煤中LREE明显富集,LREE/HREE一般在2～8之间,与高灰低 相似文献
7.
《地质通报》2020,(7)
运用高分辨电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱、光学显微镜及煤的工业分析对聚乎更矿区主采煤层下1煤层及其顶底板中的稀土元素、主量元素、显微组分及工业组分进行测定,分析稀土元素的含量、地球化学特征和分布模式对成煤环境的指示。结果表明:聚乎更矿区下1煤中稀土元素平均含量为23.01×10~(-6),相对不富集; LREE/HREE平均值为3.38;表明轻稀土元素较重稀土元素富集;下1煤层顶底板泥岩中,稀土元素相对富集,稀土元素总量远高于煤中,均值为煤中的8.6倍,轻稀土元素明显富集。顶底板与煤中稀土元素分配模式相似,受煤炭堆积沼泽水体变化和后期热液作用的影响,稀土元素含量有轻微的分异,煤中稀土元素与陆源岩关系密切。煤中δEu负异常明显,结构保存指数与凝胶化指数图解显示成煤环境主要为还原环境,与Eu异常指示的成煤环境一致。Ce呈现负异常,可能与其处于强的还原环境有关。煤中稀土元素与灰分呈中等正相关关系,与SiO_2呈正相关关系,表明聚乎更矿区下1煤中稀土元素呈无机态赋存。煤层顶底板泥岩中稀土元素含量与粘土矿物呈明显的正相关关系,其中伊利石含量与稀土元素富集关系最密切。 相似文献
8.
以淮北煤田二叠纪10、7、3煤层样品为研究对象，采用仪器中子活化法（INNA）测试了煤中42个伴生元素的含量，将其与华北石炭-二叠纪和中国煤中的伴生元素含量、范围进行了对比，并对伴生元素中主量元素含量和灰分的关系、微量元素的共生组合特点以及稀土元素含量与灰分的关系、稀土元素分布模式进行了初步分析。结果表明，对环境有影响的Ba、Co、Cr、Cu、Mo、Th、V、W、Zn、Ti元素在研究区煤中相对富集，Al、Ti、K、Na等元素与灰分有较好的相关性，Ca、Mg、Fe和灰分的相关性较差，稀土元素与灰分正相关且具有相似的分配模式，普遍存在Eu亏损现象，说明煤中伴生元素的主要来源是陆源物质。 相似文献
9.
运用电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对内蒙古胜利煤田0-1号钻孔揭露的早白垩世1、2和4号煤层(共20个煤分层,1个夹矸)进行了研究。结果显示,1、2号煤层的挥发分产率大于44%,透光率小于50%,煤类为褐煤;4号煤层挥发分产率42%,透光率53%,煤类为次烟煤(长焰煤);1、2号煤层灰分和硫含量较高,4号煤层灰分和硫含量较低。与世界煤微量元素含量平均值相比,1、2和4号煤层中Sb富集,V、Zr、Nb、Hf、W等元素轻微富集,其它微量元素的含量接近或低于世界煤含量的平均值。1、2和4号煤层中稀土元素和钇(REY)含量较低,根据上地壳标准值(La/Lu)N比值,所有煤分层均显示重稀土富集类型特征,而煤中泥岩夹矸则显示轻稀土富集类型特征。 相似文献
10.
通过对华北聚煤盆地几个主要矿区晚古生代煤系中稀土元素的研究，发现煤系中(煤层、煤层顶板、煤层底板、夹矸)的稀土元素分布复杂，不仅受到宏观地质背景的控制，而且成煤过程中微环境的变化也对稀土元素的分布影响很大。煤系中稀土元素的共同特征是具有明显的δEu亏损，含量的不同是它们的主要差别。煤中稀土元素的含量主要受控于陆源碎屑的供给；山西组煤中稀土元素的含量高于太原组；山西组煤中稀土元素分布在很大程度上继承了母岩的特征；太原组煤中稀土元素的分布和海水的不相似，海水对太原组煤中稀土元素的含量和分布模式影响较小；岩浆接触变质作用可导致煤中稀土元素分布模式的变化，使之趋于岩体稀土元素的分配特征。 相似文献
11.
运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。 相似文献
12.
《Chemie der Erde / Geochemistry》2023,83(2):125972
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. 相似文献
13.
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。 相似文献
14.
15.
《China Geology》2021,4(2):256-265
The rare earth elements (REE) content of the coal in the Erlian Basin was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and it turns out that the REE content from different geological age shows a significant difference: The REE content of the coal in the Jurassic Alatanheli Group is from 152.05×10−6 to 1416.21×10−6, with an average value of 397.31×10−6, and the relative concentration factor shows enriched; the REE content of the coal in Early Cretaceous Baiyanhua Group is from 20.65×10−6 to 102.53×10−6, the mean value is 49.06×10−6, and the relative concentration factor shows normally. The REE distribution patterns samples in Jurassic and Cretaceous shows the difference: The REE pattern in Jurassic coal mainly manifests as H-type distribution, with the Y, Lu positive anomaly, it is speculated that the fluid carried REE ions into the coal-bearing basin, and the heavy REE gather in the coal due to the different chemical properties of each REE. The REE occurrence mode is presumed to be mainly organic. Flat type is the REE main distribution pattern in Cretaceous coal. The REE patterns in clastic rocks of the roof, parting and floor of coal seam are similar to the REE patterns in the coal and the most possible reason is that the REE main source is from the clastic rock. It showed that the coal of the Early Jurassic, especially of Amugulen coalfield has resource value. 相似文献
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Geochemistry and Modes of Occurrence of Hazardous Trace Elements in the No. 11 Coal Seam, Antaibao Surface Mine, Shanxi Province 总被引：1，自引：0，他引：1 
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下载免费PDF全文 SONG Dangyu QIN Yong WANG Wenfeng ZHANG Junying ZHENG Chuguang 《《地质学报》英文版》2007,81(1):135-140
Concentrations of seventeen hazardous trace elements including As, Pb, Hg, Se, Cd, Cr, Co, Mo, Mn, Ni, U, V, Th, Be, Sb, Br and Zn in the No.ll coal seam, Antaibao surface mine, Shanxi Province were determined using Instrumental Neutron Activation Analysis （INAA）, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry （ICP-AES）, Cold-Vapor Atomic Absorption Spectrometry （CV-AAS） and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry （GF-AAS）. Comparisons with average concentrations of trace elements in Chinese coal show that the concentrations of Hg and Cd in the No. 11 coal seam, Antaibao surface mine are much higher. They may be harmful to the environment in the process of utilization. The variations of the trace elements contents and pyritic suffur in vertical section indicated that： （a） the concentrations of As, Pb, Mn, and pyritic sulfur decrease from roof to floor; （b） the concentrations of Cr, Zn and Mo are higher in roof, floor and lower in coal seam; （c） the concentration of Br, Sb, and Hg are higher in coal seam and lower in roof and floor; （d） the concentrations of Mo, V, Th and AI vary consistently with the ash yield. Cluster analysis of trace elements, pyritic sulfur, ash yield and major elements, such as AI, Fe, P, Ca shows that： （a） pyritic sulfur, Fe, As, Mn, Ni, Be are closely associated and reflect the influence of pyrite; （b） Mo, Se, Pb, Cr, Th, Co, Ca and A! are related to clay mineral, which is the main source of ash; （c） U, Zn, V, Na, P maybe controlled by phosphate or halite; （d） Hg, Br, Sb and Cd may be mainly organic-associated elements which fall outside the three main groups. The concentration distribution characteristics of trace elements in coal seam and the cluster analysis of major and trace elements showed that the contents of trace elements in the No. 11 coal seam, Antaibao surface mine, are mainly controlled by detrital input and migration from roof and floor. 相似文献
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鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素的异常原因一直存在着争议,以2号煤发育较完整的榆林大海则煤矿为例,运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、扫描电子显微镜（SEM）等方法,分析煤及夹矸中稀土元素（REE）含量及其矿物学特征,并揭示稀土元素异常原因。结果显示:煤中总稀土元素（∑REE）含量为3.71~46.21 μg/g,轻稀土元素（LREE,La-Eu）比重稀土元素（HREE,Gd-Lu）更富集;稀土元素标准化配分模式图显示少数样品为Eu正异常;稀土元素含量较高的样品和拥有Eu正异常的样品主要分布在与夹矸距离较近的煤层中,表明煤中稀土元素分布受到了夹矸的影响;在夹矸中发现很多晶型较好的锆石、磷灰石、透长石及锐钛矿,这些矿物是在聚煤过程中接受火山物质的直接证据。综合认为,鄂尔多斯盆地延安组2号煤沉积期,盆地周缘存在一次火山活动,火山灰降落覆盖在泥炭沼泽之上,影响了聚煤作用,致使煤中稀土元素分布异常。研究结果解释了鄂尔多斯盆地北缘的煤中稀土元素异常原因,为研究区煤的加工利用方式提供参考。 相似文献