黔西南盤縣火燒鋪和金佳礦區(qū)晚二疊世煤中伴生元素的地球化學特征

秦身鈞，高　康，王金喜，李彥恒，陸青鋒

(1．河北工程大學河北省資源勘測研究重點實驗室，河北邯鄲　056038;2．中國礦業(yè)大學(北京)煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京100083)

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黔西南盤縣火燒鋪和金佳礦區(qū)晚二疊世煤中伴生元素的地球化學特征

秦身鈞1，2，高康1，王金喜1，李彥恒1，陸青鋒1

(1．河北工程大學河北省資源勘測研究重點實驗室，河北邯鄲056038;2．中國礦業(yè)大學(北京)煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京100083)

摘要:以黔西南火燒鋪煤礦(3號，7號，12號，17號)和金佳煤礦(3號，9號)煤層為研究對象，使用X射線熒光光譜(XRF)、電感耦合等離子體質譜(ICP－MS)、X射線衍射(XRD)和掃描電鏡－能譜儀(SEM－EDS)等對煤中常量和微量元素(含REY)進行定性和定量分析。系統(tǒng)研究了煤中伴生元素尤其是Si，Al，As等富集元素的含量分布、賦存狀態(tài)和富集機理。結果顯示，火燒鋪和金佳礦煤中Si，Al，Ca，Mg，P，Ti常量元素和As，Co，Cu，Pb微量元素的含量明顯高于中國煤均值;峨眉山玄武巖漿和熱液流體巖脈是該地區(qū)煤中As的主要富集來源。

關鍵詞:火燒鋪煤礦;金佳煤礦;晚二疊世煤;伴生元素;地球化學

秦身鈞，高康，王金喜，等．黔西南盤縣火燒鋪和金佳礦區(qū)晚二疊世煤中伴生元素的地球化學特征［J］．煤炭學報，2016，41(6): 1507－1516．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1089

Qin Shenjun，Gao Kang，Wang Jinxi，et al．Geochemistry of the associated elements in the Late Permian Coal from the Huoshaopu and Jinjia Mines，Southwestern Guizhou［J］．Journal of China Coal Society，2016，41(6):1507－1516．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1089

煤炭是我國最主要的一次能源，貴州煤炭資源豐富，埋深2 000 m以淺資源總量約2 419億t，居全國第5位，是我國重要的能源基地［1］。盤縣與水城是全省低硫優(yōu)質煉焦煤的集中產區(qū)，保有資源儲備150億t。煤中微量元素的含量及其賦存狀態(tài)等研究對煤炭資源清潔利用、環(huán)境效應評價以及有益伴生礦產綜合開發(fā)等具有重要意義。黔西南晚二疊世是我國華南地史上一個重要的聚煤期，煤中微量元素含量變化比較大，煤中含量普遍較高的微量元素近年來引起了較多學者關注。例如，聶愛國［2］、趙峰華［3］、丁振華［4－5］、謝宏［6－7］等對貴州西部高砷煤中As的富集機理、賦存狀態(tài)和地質成因進行了詳細研究。代世峰［8－9］、焦建偉［10］、Feng［11］等對煤中As，Hg，Se，Pb，Cd，Cr和Zn等有害微量元素的含量分布、富集規(guī)律及其環(huán)境危害等進行了報道。王強等［12－13］對貴州西部煤中稀土元素來源、遷移及其在含煤地層劃分與對比等進行了討論。已有研究表明，峨眉山玄武巖陸源碎屑應是貴州西部晚二疊世煤中微量元素的主要物質來源，低溫熱液流體作用分布雖然相對局限，但卻是該區(qū)域煤中As，Cu，U和Pd等微量元素富集的主控地質因素，此外火山灰亦可造成As，U，Mo，Cu和Zn等元素的局部富集。筆者主要研究盤縣火燒鋪和金佳煤礦煤中伴生元素包括稀土元素的含量、賦存狀態(tài)及地質意義，探討煤中微量元素的富集機理和地球化學特征等。

1　地質背景

火燒鋪煤礦與金佳煤礦屬于六盤水煤田，分別位于貴州省盤縣火鋪鎮(zhèn)和紅果鎮(zhèn)(圖1)。該區(qū)晚二疊世聚煤盆地位于揚子準地臺西源，是黔西南史上一個重要的聚煤期，成煤期屬于晚二疊世上統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組連續(xù)聚煤。研究煤層位于峨眉山玄武巖與下三疊統(tǒng)之間，受地質構造、沉積巖相等多種地質因素制約，該地區(qū)受海水影響較小，沉積相區(qū)為三角洲平原相區(qū)(圖2)，沉積環(huán)境以陸相沉積為主，康滇古陸成為聚煤期惟一的陸源供給［14］。含煤巖系巖性組成以陸源碎屑巖、泥質巖、碳酸鹽巖及少量火山碎屑巖為主，可采煤層多分布于煤組中上部，煤種以中灰、低硫～中硫煤質和氣煤～無煙煤煤種為主。

圖1　貴州盤縣采樣地理位置Fig.1　Sampling location of Pan County in Guizhou

圖2　華南西部晚二疊世沉積相區(qū)分布Fig.2　Sedimentary facies in the Late Permian，Southwestern China

2　樣品和分析方法

2.1樣品的采集

參照國家標準《煤層煤巖采取方法》(GB482—2008)采集火燒鋪煤礦3號，7號，12號，17號分層掘進工作面，金佳煤礦3號，9號分層掘進工作面具有原結構構造特征的煤樣樣品，煤層厚度在2～3 m，煤層結構簡單(圖3)，煤樣為黑褐色或黃褐色碎塊狀—粉末狀，無夾矸，未遭受風化作用，共采集10個標準樣品，分別編號為HSP3，HSP7，HSP12，HSP17，JJ3－ 1，JJ3－2，JJ3－3，JJ9－1，JJ9－2，JJ9－3。

圖3　火燒鋪和金佳煤礦采樣地層Fig.3　Stratigraphic section of mineable coal seams in the Huoshaopu and Jinjia Mines

2.2樣品制備與分析方法

按GB/T 474—1996進行樣品制備，將采集回來的樣品在通風條件下自然晾干，使用粉碎機將樣品粉碎至80目和200目，分別供煤巖礦物觀察和伴生元素含量檢測。

(1)顯微煤巖組分和礦物觀察:熒光顯微鏡(型號:Leica DM2500P)、掃描電鏡－能譜儀(SEM－EDX，型號:SU8200)和低溫氧等離子灰化儀－X射線衍射儀(LTA－XRD，型號:K1050X－D/MAX2200)。XRD測試條件:Cu－Ka靶，Ni過濾，管電壓為40 kV，管電流為20 mA，掃描衍射角2θ為5°～75°。

(2)煤中伴生元素含量測定:X射線熒光光譜(XRF，型號:ARL9800)、電感耦合等離子體質譜(ICP－MASS，型號:X－II)。XRF測試條件:銠陽極端窗式X射線光管，真空光路，試樣旋轉角2θ為5°～150°，分析電壓和電流分別為30 kV，80 mA。ICP－MASS樣品需微波消解預處理。

(3)煤質工業(yè)基礎分析參照GB/T 212—2008，煤中全硫的測定參照GB/T 214—2007，煤中各種形態(tài)硫的測定參照GB/T 215—2003。

以上實驗均在河北工程大學分析測試中心完成。

3　實驗結果與討論

3.1煤的工業(yè)分析及硫分分析

火燒鋪煤礦4個煤層和金佳煤礦兩個煤層樣品的工業(yè)分析和硫分結果見表1，兩煤礦煤中含水量均較低，分別為0.87%和1.27%;火燒鋪礦煤揮發(fā)分均值為29.08%，屬于中等揮發(fā)分煤，金佳礦煤揮發(fā)分均值12.58%，屬于低揮發(fā)分煤;火燒鋪礦和金佳礦煤灰分均值分別為10.67%和21.12%，均屬于低灰煤(JJ3－2有機質沉積偏少，屬于高灰分煤);兩煤礦固定碳均值為60.25%和66.30%，均屬于中等固定碳煤?；馃伒V和金佳礦煤的全硫含量范圍0.14%～0.40%和0.08%～1.17%，均屬于低硫煤，顯示該地區(qū)為陸相沉積環(huán)境［15］。整體而言，兩礦煤均屬低水分、低灰分、高固定碳和低硫煤，而火燒鋪礦煤的揮發(fā)分和發(fā)熱量高于金佳礦。

表1　火燒鋪和金佳煤井主采煤層煤樣的工業(yè)分析和硫分測定結果Table 1　Proximate analysis and sulfur contents in coals from Huoshaopu and Jinjia Mines

3.2煤中常量元素分析

3.2.1煤中常量元素含量特征

火燒鋪和金佳礦煤的灰分含量較低，表明煤中礦物含量相對較少。表2列出了火燒鋪和金佳煤礦煤樣的10種常量元素氧化物測試結果，并給出了相應元素的中國煤平均值［16］和地殼克拉克值［17］。由表2可知，火燒鋪和金佳礦煤中的SiO2含量均值分別為55.06%和58.47%，在常量元素中占主導地位;其次是Al2O3，其均值分別為32.33%和29.73%;Fe2O3均值分別為 3.74%和 5.11%，CaO為 5.05%和4.53%，其余常量元素氧化物含量低于2%。與中國煤均值相比，火燒鋪礦煤中除Fe2O3含量比較低外，P2O5為中國煤的14.1倍，SiO2為中國煤的6.5倍，Al2O3，MgO，CaO和TiO2為中國煤均值的4～5倍;金佳礦煤中Fe2O3含量也較低，SiO2為中國煤均值的6.9倍，Al2O3，CaO，MgO，TiO2和 MnO為中國煤的3～5倍，其他常量元素略高于中國煤的平均含量。與地殼克拉克值相比，兩礦煤中除Al2O3，Na2O，K2O外，其他元素的含量均與地殼值相近。

3.2.2煤中常量元素的賦存狀態(tài)

為了分析常量元素在煤中的賦存狀態(tài)，在95%置信水平上(n=15時，r臨界值為0.514)，對常量元素、灰分和全硫進行了相關性分析(表3)。

表2　貴州盤縣火燒鋪礦和金佳礦煤中常量元素氧化物含量測試結果Table 2　Contents of major elements(in the form of oxide)in coals from Huoshaopu and Jinjia Mines　%

表3　火燒鋪和金佳礦煤中常量元素氧化物與灰分、全硫的相關性分析Table 3　Pearson’s correlation coefficients among major elements(in the form of oxide)，ash and total sulphur in coals from the Huoshaopu and Jinjia Mines

火燒鋪和金佳礦煤中 w(SiO2)均值分別為55.06%和58.47%，在常量元素氧化物中占主導地位，Al2O3(32.33%和29.73%)僅次于SiO2。相關性分析 Si與 Al呈顯著正相關(r1=0.805，r2= 0.844)，Si與灰分呈弱相關(r1=0.46，r2=－0.305)，Al與灰分呈正相關(r1=0.896，r2=0.549)，可以推斷黏土礦物可能是Al的主要賦存形式，但不是煤中高含量Si的惟一來源。此外，黔西南晚二疊世初期康滇古陸噴發(fā)的基性玄武巖流致使龍?zhí)督M煤中存在自生石英(圖4(a)，(d))［18］。XRD分析顯示兩礦煤中礦物質以石英和部分黏土礦物為主(圖5)，因此火燒鋪和金佳煤礦中Si主要以碎屑石英和黏土礦物(主要是高嶺石，圖4(e)，(f))的形式賦存于煤中，Al主要以硅酸鹽形式賦存于煤中，Si和Al主要來源于泥炭聚積時陸源碎屑的供給。

火燒鋪和金佳礦煤中 w(Fe2O3)均值分別為3.74%和5.11%。Fe2O3與灰分相關性分析結果為r1=0.148，r2=－0.871，與全硫的相關性結果為r1= 0.047，r2=0.495，與 MnO的相關性結果為 r1= 0.618，r2=0.457，火燒鋪和金佳礦煤在顯微鏡下可以觀察到少量的黃鐵礦填充于細胞腔或其他顯微組分中(圖4(b))，應當是Fe元素的主要載體。

火燒鋪和金佳礦煤中 w(CaO)均值分別為5.05%和4.53%。CaO與灰分相關性分析結果為r1=0.914，r2=－0.652，與MnO的相關性結果為r1= 0.699，r2=0.694，與 P2O5的相關性結果為 r1=－0.213，r2=0.744，與全硫的相關性結果為r1=0.89，r2=0.125。在顯微鏡下可以看到火燒鋪礦煤中含有方解石脈(圖4(c))，主要充填在煤裂隙中，有時以晶簇的形式出現，是Ca在煤中的主要載體，而在金佳礦煤中少見。XRD礦物分析結果中有方解石存在(圖5)，因此可以推斷火燒鋪和金佳礦中Ca在煤中主要以無機礦物碳酸鹽態(tài)賦存。

圖4　火燒鋪和金佳礦煤中礦物Fig.4　Minerals in coals from the Huoshaopu and Jinjia Mines

圖5　火燒鋪和金佳煤礦部分煤層的XRD衍射Fig.5　X-ray diffraction analysis of minerals in coal samples from the Huoshaopu and Jinjia Mines

3.3煤中微量元素分析

3.3.1煤中微量元素含量特征

表4列出了火燒鋪和金佳礦煤層樣品中微量元素的含量和平均值，為表征煤中微量元素的分散與富集情況，表5參照多種元素富集指標進行比較。

(1)將火燒鋪和金佳礦煤中微量元素含量分別與上地殼值［17］、世界煤均值［19］、中國煤均值［16］和華南晚二疊紀煤均值［20－21］的比值(分別用 Re，CC，Rc，Rs表示)作為衡量煤中微量元素富集水平的標志: Filippidis等［22］采用Clark和Taylor的富集式(Ri=煤中元素含量/上地殼值)，認為Ri＜0.5表示元素分散，0.5＜Ri＜2.0為元素正常，Ri＞2表示元素富集; Ren等采用Ri＜0.25表示元素“低”含量水平，0.25＜Ri＜4表示元素“正常”含量水平，Ri＞4表示“高”含量水平［23］;Dai等提出煤中微量元素含量水平指標，富集系數CC=煤中元素含量/世界煤中含量，并分為6 級:CC＜0.5為虧損;0.5≤CC≤2表示正常;2＜CC≤5表示輕度富集;5＜CC≤10表示富集;10＜CC≤100表示高度富集;CC＞100表示異常高度富集［24］。

(2)選擇地殼元素中化學性質比較穩(wěn)定、受人為污染影響因素小的Sc元素作為參比元素，按照Valkovic提出的富集系數公式:

其中，Cx為微量元素含量;Csc為Sc元素含量。EF＞10屬于明顯富集型;EF＞5，屬于富集型;0.5＜EF＜5為正常水平;EF＜0.5為虧損型。

表4　火燒鋪和金佳礦煤中微量元素的測定含量Table 4　Contents of trace elements in coals from Huoshaopu and Jinjia Mines　　μg/g

表5　火燒鋪和金佳煤礦煤中微量元素的富集系數Table 5　Enrichment factors of trace elements in coals from the Huoshaopu and Jinjia Mines

按照(1)富集系數CC指標顯示，火燒鋪和金佳礦煤中As和Co元素為高度富集，Cu元素為輕度富集;若按照富集系數Ri計算，火燒鋪和金佳礦煤As元素屬于“高”含量水平，Cr，Sr，Ba屬于“低”含量水平，其余元素為“正常”含量水平。

根據(2)富集系數(EF)計算的結果，火燒鋪和金佳礦煤中明顯富集的元素有As，富集的元素有Co，Cu，虧損的元素有Cr，Sr和Ba，其余元素在煤中含量屬于正常水平。

判斷煤中微量元素是否富集時由于采用的參數標準不同，得出的結論也會有較大的差異。但是在本次實驗中，多種富集系數計算結果相吻合。綜上所述，火燒鋪和金佳礦煤中含量水平較高的微量元素有As，Co和Cu，其余元素的含量水平表現正常。

3.3.2煤中高含量砷的賦存狀態(tài)和富集機理

煤中As的賦存狀態(tài)比較復雜，一般認為煤中As主要以固熔體、類質同象或更微細的超顯微形態(tài)吸附在硫化物(黃鐵礦等)晶隙中［25－26］。趙峰華等［3］認為As以硫化物態(tài)、砷酸鹽態(tài)、硅酸鹽態(tài)、水溶態(tài)和可交換態(tài)的形式存在。Finkelman［27］認為在As含量低于5 μg/g的低變質煤中，其主要以有機物的形式存在。Belkin等［28］發(fā)現黔西南高砷煤的有機物中有極微細的含As物質，但未確定其組成成分。

火燒鋪和金佳礦煤樣在光學顯微鏡、SEM－EDX 和XRD等儀器分析中，均未發(fā)現毒砂等含As礦物，說明該區(qū)煤中As元素不是以獨立礦物形式賦存。As對S有很強的親和性，為同步消長關系，但火燒鋪和金佳煤礦為低硫煤(表1)，而且圖6顯示，As與S呈負相關性或不相關(r1=－0.711，r2=0.05)，與Al2O3呈正相關性(r1=0.763，r2=0.229)，而Al2O3主要存在于黏土礦物，所以筆者認為火燒鋪和金佳礦煤中As不是以硫化物(黃鐵礦)、獨立礦物(毒砂)形式存在，推測是含As礦物被硅酸鹽礦物(黏土礦物)包裹或以高價有機砷的形式存在。研究區(qū)煤中砷的詳細賦存狀態(tài)尤其是有機結合態(tài)將采用逐級提取和有機地球化學方法予以另文報道。

根據峨眉山玄武巖中微量元素研究，黔西南峨眉山玄武巖中砷的含量與兩礦煤中砷的含量差別不大，比世界其他地區(qū)玄武巖中砷的含量高幾十倍［7］，具備了作為礦源層的基本條件。因此推測火燒鋪和金佳礦高砷煤中As主要來源于晚二疊世峨眉山玄武巖漿，而且熱液流體巖脈是有害元素砷富集的主要載體。

圖6　砷與全硫和Al2O3的相關性分析Fig.6　Relation between As concentration with percentages of sulfur and Al2O3

3.4煤中稀土元素分析

3.4.1稀土元素的含量特征及地球化學參數

煤中稀土元素蘊涵了豐富的地球化學參數信息，是煤成因信息的重要載體。近年來，國內外學者研究過不同地質時代、不同地區(qū)煤中稀土元素的含量分布特征、賦存狀態(tài)以及來源［12－13，29－30］。筆者分析火燒鋪和金佳煤礦煤中稀土元素的含量和地球化學特征，為該區(qū)域煤低硫高砷的特殊性提供佐證。采用的地球化學參數主要有∑ REY，LREY，MREY，HREY，(La/Lu)N，(La/Sm)N，(Gd/Lu)N，δEuN，δCeN和(δCe/δEu)N等(表6)。

(1)根據代世峰［24］等最近提出煤中微量元素富集系數，火燒鋪煤中Pt，Nd，Eu，Gd，Ho，Tm，Lu元素表現虧損，金佳煤礦Tb，Y，Er，Yb表現輕度富集，其他稀土元素表現正常(圖7)。

(2)火燒鋪和金佳礦煤中∑REY的均值為76.51 和112.33 μg/g，分別是世界煤(68.41 μg/g)和中國煤(135.89 μg/g)∑REY含量的 1.12，0.56倍和1.64，0.83倍，屬于“正?！焙克?，金佳礦煤中稀土元素的含量高于火燒鋪礦煤。

(3)火燒鋪礦煤(La/Lu)N均值范圍為0.96，小于1，(La/Sm)N均值為0.96，小于1，(Gd/Lu)N均值為1.30，大于1;金佳礦煤中(La/Lu)N均值為0.76，小于1，(La/Sm)N均值為0.79，小于1，(Gd/Lu)N均值為1.22，大于1。當LaN/LuN＞1時，為富輕稀土型(L－typeREY);當 LaN/LuN＜1時，為富重稀土型(H－typeREY);當LaN/SmN＜1且GdN/LuN＞1時，為富中稀土型(M－typeREY)，所以火燒鋪和金佳礦煤層中稀土分布模式為富中、重稀土類型［31］。

表6　火燒鋪和金佳煤礦煤中稀土元素的含量(μg/g)及地球化學參數Table 6　Contents and geochemical parameters of rare earth elements in coals from the Huoshaopu and Jinjia Mines

圖7　火燒鋪和金佳礦煤中稀土元素的富集系數Fig.7　Enrichment factor of rare earth elements in the Huoshaopu and Jinjia Mines

(4)δEu和δCe分別表示Eu和Ce元素的異常程度，其無異常參考數值為1，在陸源巖中δEu一般呈負異常?；馃伒V煤中δEu和δCe的含量范圍為均值為0.47和0.86。Eu呈負異常，認為是由陸源巖繼承下來的。7號煤層δCe為0.64，呈負異常，可能是成煤過程中曾受到過海水的影響，其他煤層δCe無異常。金佳礦煤中δEu和δCe的含量均值為0.33和0.93，整體表現為Eu負異常，Ce無異常，因此推測金佳礦煤中稀土元素的來源為陸地碎屑巖。

3.4.2稀土元素的分布模式

稀土元素是煤中微量元素的重要組成部分具有化學性質穩(wěn)定、均一化程度高、不易受變質作用干擾等特殊的地球化學性能，是研究煤地質成因的良好地球化學指示劑，根據其分配模式(圖8)可以判斷環(huán)境中介質的物化條件，推測成煤物質來源的信息［32］。

圖8　火燒鋪和金佳礦煤中稀土元素的分布模式Fig.8　Distribution patterns of rare earth elements in coals from the Huoshaopu and Jinjia Mines

火燒鋪和金佳煤礦高砷煤的球粒隕石標準化曲線均為向右傾斜的“V”字型平滑曲線，具有火山巖的稀土元素組成模式特點，輕稀土分異程度稍大，富輕稀土，曲線分布特征與西南晚二疊世玄武巖中稀土元素分布一致［21］。因此也可推測高砷煤中砷的來源與該區(qū)晚二疊世峨眉山玄武巖漿有關。

此外，海水的侵入對元素含量和分配模式有較大的影響，其稀土元素分布的另一個特點是明顯虧損Ce(表7，Ce＜La)，這與河水及其他地質體有明顯的差別［21］。表6和圖8(上)顯示火燒鋪7號煤層稀土元素Ce小于La(13.373＜17.058)，各稀土元素含量均較低，因此推測7號煤層在三角洲相沉積環(huán)境形成中可能受到短暫的海水侵入，導致稀土元素含量較低。其他煤層稀土元素含量變化相對平緩，陸源物質的供應相對比較穩(wěn)定，未受海水影響。

4　結　　論

(1)黔西南盤縣火燒鋪和金佳煤礦屬于陸相沉積?？档峁抨懙貧さ穆∩?，使該地區(qū)受海水影響較小，煤中硫含量較低，主要以有機硫的形式賦存。整體而言，兩礦煤均屬低水分、低灰分、高固定碳和低硫煤。

(2)與中國煤均值相比，火燒鋪和金佳礦煤中Si，Al，Ca，Mg，P，Ti含量較高。Si主要以碎屑石英和黏土礦物(高嶺石為主)的形式賦存于煤中;Al主要以硅酸鹽形式賦存于煤中;Fe主要以硫化物形式賦存于煤中;Ca主要以碳酸鹽態(tài)(主要為方解石)形式賦存于煤中。

(3)火燒鋪和金佳礦煤中As異常富集，Co和Cu較為富集。煤中As不是以硫化物(黃鐵礦)、獨立礦物(毒砂)形式存在，可能是含砷礦物被硅酸鹽礦物(黏土礦物)包裹或以高價有機砷的形式存在。研究區(qū)域煤中高含量的As主要來源于晚二疊世峨眉山玄武巖漿，低溫熱液流體巖脈是As富集的主要載體。

(4)火燒鋪和金佳煤礦富集中、重稀土，稀土元素分布模式大多呈右傾的“V”字型，具有明顯的δEu負異常。稀土元素的含量主要受控于陸源碎屑的供給，而峨眉山玄武巖是煤層稀土元素的主要物質來源和控制因素。

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中圖分類號:P595

文獻標志碼:A

文章編號:0253－9993(2016)06－1507－10

收稿日期:2015－07－02修回日期:2015－12－20責任編輯:韓晉平

基金項目:國家自然科學基金資助項目(41472133);河北省杰出青年科學基金資助項目(D2014402046);河北省高校百名優(yōu)秀創(chuàng)新人才支持計劃資助項目(BR2－204)

作者簡介:秦身鈞(1977—)，男，河北邯鄲人，教授，博士。Tel:0310－8577750，E－mail:qsjhbhd@163．com

Geochemistry of the associated elements in the Late Permian Coal from the Huoshaopu and Jinjia Mines，Southwestern Guizhou

QIN Shen-jun1，2，GAO Kang1，WANG Jin-xi1，LI Yan-heng1，LU Qing-feng1
(1．Key Laboratory of Resource Exploration Research of Hebei Province，Hebei University of Engineering，Handan056038，China;2．State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing100083，China)

Abstract:The samples were collected from the Huoshaopu Mine(Nos．3，7，12，17)and Jinjia Mine(Nos．3，9)．The major elements and trace elements in these coals were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)，X-ray fluorescence spectrometric(XRF)technique，scanning electron microscope in conjunction with an energy dispersive X-ray spectrometer(SEM-EDX)and X-ray powder diffraction(XRD)，respectively．The contents，occurrence modes，and enrichment mechanism of coal-associated elements，especially Si，Al and As with elevated concentrations，were studied in detail．The results indicate that the contents of Si，Al，Ca，Mg，P，Ti，and As，Co，Cu，Pb in Huoshaopu and Jinjia coals，are higher than their average contents in coals from China and overseas．Emei Mountain basalt magma and hydrothermal fluid vein are the sources of high arsenic in coals in this region．

Key words:Huoshuopu Mine;Jinjia Mine;Late Permian coal;associated elements;geochemistry