邯邢礦區(qū)煤中伴生礦產(chǎn)及微量元素研究.pdf

1、煤中伴生礦產(chǎn)、微量元素的分布、富集機(jī)理及其開發(fā)利用是當(dāng)前煤地質(zhì)學(xué)的的研究熱點(diǎn)。本文以邯（鄲）邢（臺）礦區(qū)煤層為研究對象，通過采用煤質(zhì)分析、熒光顯微鏡（MVP－Ⅲ）、掃描電子顯微鏡（SEM）、微量元素含量（ICP-MS）、氣相色譜（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）等分析測試手段，研究了樣品的煤質(zhì)特征、礦物學(xué)特征、微量元素含量、有機(jī)抽提物與微量元素之間的關(guān)系，取得了一些新的認(rèn)識。
　　邯邢礦區(qū)主要含煤巖系為石炭二疊紀(jì)地層，煤類以煙

2、煤為主，局部有無煙煤和天然焦。煤質(zhì)類型復(fù)雜，變質(zhì)程度低的煤到變質(zhì)程度高的煤呈東西條帶狀分布。
　　煤巖成分以鏡煤和亮煤為主，部分樣品中有少量的暗煤。宏觀煤巖類型主要是光亮煤和半亮煤。顯微組分以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之，殼質(zhì)組含量最少。樣品中主要的礦物為粘土礦物、硫化物礦物和碳酸鹽礦物，在煤中的賦存形式有層狀、分散狀、細(xì)胞充填狀和裂隙充填狀。
　　邯邢礦區(qū)煤中微量元素的含量水平與美國和中國煤相比，較高的有：Be、Cr、Ga、Pb

3、、Th等；處于低水平的有：Zn、As、Se、Sb、Ge等；水平相近的有：Co、Ni、Cu等。通過計(jì)算富集系數(shù)可知，邯邢礦區(qū)煤中富集的微量元素有：Li、Be、Ga、As、Se、Zr、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、REEs、Hf、W、Pb、Bi、Th、U和Au。
　　邯邢礦區(qū)煤中微量元素的分布特征可以表述為：同一煤層中微量元素在不同的礦區(qū)含量差別很大；同一礦區(qū)不同煤層中微量元素含量差別也很大；同一煤層中，煤層頂?shù)装寮皧A矸的微量元

4、素含量最高，其次是緊鄰頂?shù)匕搴兔簩訆A矸的煤層中多微量元素的濃度相對較高，而且多數(shù)情況下，煤層底板附近的煤中微量元素的含量又高于頂板附近煤中微量元素的含量。
　　微量元素含量與鏡質(zhì)組組分含量之間的相關(guān)系數(shù)表明：Mo和Ni與鏡質(zhì)組的含量高度負(fù)相關(guān)；W、Zn、Sr中度正相關(guān)，Co、Cd、Sn中度負(fù)相關(guān)；Sc、Be、Ba低度正相關(guān)，Se、Sc、In、Gr低度負(fù)相關(guān)。
　　微量元素中與粘土礦物有關(guān)的元素有Be、Cr、Cs、F、Ga、L

5、i、Rb、Ti、V、Ni、Sc、Ti、REE；與碳酸鹽礦物有關(guān)的微量元素主要有Mn、Fe、Sr、Zn、Co、Ba；與硫化物礦物有關(guān)的微量元素主要有 Cu、Pb、Zn、Fe、Co、Ni、As、Sb、Se、Mo、Hg、Ag、Ge、Tl、Mn。
　　稀土元素的分布相似，都呈現(xiàn)出左高右低的寬緩的“V”曲線，都有明顯的δEu虧損；山西組2＃煤的Th/U的值4.55高于太原組5＃煤Th/U的值3.35；w(Sr)/w(Ba)比值的差異反映了古

6、水體鹽度的變化，說明沉積水體的含鹽度會影響微量元素含量的分布。
　　煤中的鎵：Ga在邢臺礦5煤層中的平均含量達(dá)到了32.07μg/g，超過了工業(yè)指標(biāo)（30μg/g），說明鎵在邢臺礦5＃煤層中富集成礦，有一定的工業(yè)價值。
　　有機(jī)抽提物顯示：微量元素含量與有機(jī)抽提物的含量呈反比；GC-MS分析表明碳優(yōu)勢指數(shù)CPI和OEP、Pr/C17和Ph/C18、甲基菲指數(shù)MPI1都反映出微量元素的含量與有機(jī)質(zhì)的成熟度負(fù)相關(guān)。
　　邯