煤中微量元素的赋存状态_精品文档资料下载.pdf

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弄清元素在煤中的赋存状态，对于准确评价元素的工艺性能，环境影响，作为副产品的可能性以及在地质意义上都注*国家自然科学基金赉助项目批准号49372124是十分重要的。

但是，大部分研究除了提出一种关于元素有机无机亲和能力的看法外，几乎没有别的内容，而有些元素的亲和能力往往还带有明显的地域局限性。

可见煤中微量元素的赋存状态既重要又还研究得很不充分。

为此，本文在系统分析晋城矿区形成于不同环境的15、9和3主采煤层煤中微量元素浓度的基础上，借助电子计算机，采用数理统计的方法对煤中微量元素与Aa、SSaS和S的相关性进行了分析。

根据相关系数的差别，不仅确定了元素的亲有机无机性，而且还指出了与牯土矿物、黄铁矿，乃至硫酸盐矿物等有关的元素。

使煤中微量元素赋存状态的研究向前推进了一步变化，适者生存，海洋生物群落的成分亦将随之改变，反映在地层中的生物组合带必将具有明显的差异，所以按照单位地层界面建立时问地层框架，结合生物组合带推断年代地层系统的方法是可行的传统地层学建立的层型削面地层界面，由于仅仅考虑生物群的兴衰，在实际工作中常常因某生物的发现和延续而发生争论引入层序地层学的原理以后可以按单位地层界面适当修正生物组合带推断的年代地层系统的界线及其生物标志。

参考文献1李文汉层序地层学基础

（1），基车概念山西地质，1992；

7

（1）l23l342事文汉层序地层学基础（3）：

露头层序地层学研究山西地质，19938（3）：

3173243李思田，李曲，林畅橙等台煤盆地层序地层分析的几个基本问题煤田地质与勘探，1993，21（4）：

184桂学智等柯东煤田晚古生代寨煤规律与煤炭资源评价太原：

山西科学技术出版社，1993：

12oo（收稿日期19950912）维普资讯http:

/10煤田地质与勘探第24卷2样品的地质背景和测试研究的目的层系晋城矿区lj、9和3主要可采煤层。

l5煤层厚（1247）27nl，赋存于太原组下部，是在泻湖环境下形成的其顶板为厚层状K灰岩；

9煤层厚（0527），14nl，位于太原组中部，是在潮坪环境中堆积的，其顶板有60的面积为较薄的K灰岩；

3煤层厚（2379）60n1位于山西组下部，形成于滨海三角洲平原，顶板为泥岩或粉砂岩三层煤样按问厢3Oj0CIII进行系统取样分析。

样品中微量元素的浓度用仪器中子活化法测定（INAA）同时还测定了各样品的灰分产率（d、）和硫形态（SSS。

和S。

）因3煤硫含量低，且主要是有机硫，所仅测定了灰分产率。

3结果分析运用计算机对3、9、15煤中41种元素与Ad、S1dSdSd和S。

，d的相关关系进行了分析，求出了相关系数（表1），从中可以看出：

313煤的As、Br、Cd、Co、Cu、Ca、C1、Mn、等元素与A呈负相关，表明上述元素是亲有机的，其它元素与山呈正相关，其中稀土元素、Ba、Cr、Hg、K、Mo、Na、Pb、sr、u、w、zr、A1、Ti等元素与Ad的相关系数大于05表明这些元素是亲无机的。

329煤的As、Br、Co、Ca、C1、Mn、等元素与A呈负相关，其它元素呈正相关其中La、Ce、Nd、Tb、Ba、Cr、Cs、H、Hg、Na、Ni、Rb、Sb、Sc、Se、Sr、Ta、Th、U、W、Zr、A1、Ti、V等元素与的相关系数大于05。

与a呈正相关的元素中又可分为3种情况：

aLaCe，Nd，Tb，BaCrCsK，NaNiRb，SbscSrTaTh、UWZrA1MgTj、V等元素在与A呈正相关的同时与、SSnS呈负相关或虽为正相关但其相关系数明显小于与山的相关系数，这种情况表明此类元素主要赋存于粘土矿物之中；

bCu、Fe、Mo、Pb、Se等元素既与Aa呈正相关，也与Sl_dSdS呈正相关，且相关系数明显大于与a的相关系数，这种情况表明此类元素主要赋存于黄铁矿中：

c稀土元素、Ba、Cr、Cs、H、Hg、Na、Sc、Sr、Ta、Th、U、W、Zr、A1、Ti、V等与AdSd的相关系数比它们与SS的相关系数大，其中大部分元素可能是因该煤层S与a有较好的相关系数（059）效应所引起的，也有部分如Ba、Na、Sr、AI等疑与硫酸盐矿物有关3、3I5煤的Br、Sc、Ca、Cl、Mg、Mn等元素与J4d呈负相关，其它元素呈正相关，其中As、Ba、Cd、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、Hf、Hg、K、Na、Ni、Pb、Rb、Sb、Se、Th、A1、Ti、V等元素与4d的相关系数大于05进一步又可分为2种情况：

a_稀土元素、Cd、Hf、K、Na、Ta、Th、W、Zr、A1、Ti等元素与d的相关系数较其与SdSd的相关系数大，表明它们主要与粘土矿物有关；

bAs、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、H、M3、Ni、Ph、Rb、Sb、Se、U、V等元素与S1dSd的相关系数大于它们与山的相关系数，表明这些元素主要与黄铁矿有关。

进一步分析还可以发现：

Br、C1、Mn、ca体现出固定的亲有机性，而Cu、Cd、Co赋存状态有所变化。

依Goldschmidt的地球化学分类，它们均属于“亲生物元素”。

9煤只有Cu、Fe、Mo、Pb、Se等5种元素与黄铁矿有关，而且还能区分出Ba、Na、Sr、A1等与硫酸盐有关的元素。

l5煤与黄铁矿有关的元素猛增至15种，与硫酸盐有关的元素也难于被区分出来。

这种情况表明，元素的赋存状态既可在有机与无机之间发生变化，也可在不同矿物之间发生变化，同种元素亦可以有多种赋存状态，但在不同条件下，相对量会有所不同，居主要地位的赋存状态可以掩盖居次要地位的赋存状态。

b3煤的稀土元素与保持较好且较均匀的正相关性，9煤一部分稀土元素（La、Ce、Tb、Nd）与山有良好的正相关性，而另一部分（Sin、Eu、Yb、Lu）与的相关性较差，15煤的稀土元素与山则均呈极差的相关性。

c9煤的绝大多数元素与S呈负相关，而15煤的绝大多数元素则与S“呈正相关，仅个别元素与S呈负相关。

这些特点主要是由于形成于不同环境的煤层矿物的组成差异造成的3煤中的矿物主要是牯土矿物，9煤中的矿物虽有一定的黄铁维普资讯http:

/第2期王运泉，任德贻等：

煤中微量元素的赋存状态11表1煤中微量元素与山、StS、和a的相美系数山藏分ISll口垒硫；

d黄铁矿硫；

Ss一硫酸盐硫；

s有机硫维普资讯http:

/12煤田地质与勘探l996年4月煤岩学基础理论、应用及研究方法秦勇（中国矿业大学徐州2210O8），一摘要介绍了近3年来煤岩学、煤化作用研究进展及其在煤分类、煤层自燃倾向性预测、地层等时面确定、堞层渗速率预测、古地热史研究等方面的应用情况关健词鉴查、雀业监且煤炭分类些垄墨进展综述中国图书资料类法分类号P61811作者简介秦勇男38岁博士副教授煤田地质1煤特征研究11国际煤岩学手册第二版第三次补充版（1993）该补充版包括如下主要内容：

a定义并描述了