Geochemistry characteristics of rare earth elements in the permo-carboniferous Taiyuan Formation coal in Ordos Basin—Taking Ningdong coalfield as an example
-
摘要:
煤中稀土元素地球化学特征的研究在聚煤盆地沉积环境和物质来源等方面具有重要指示意义。为进一步探讨鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪煤中系统元素地球化学特征,以宁东煤田晚古生代石炭—二叠纪太原组煤为研究对象,运用电感耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了煤中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及成因。结果表明:宁东煤田石炭-二叠纪太原组煤中稀土元素含量均值为91.19 μg/g,低于中国煤中稀土元素含量均值(135.89 μg/g),Eu负异常明显,Ce异常不明显,LaN/YbN、LaN/LuN、LaN/SmN、LREE/HREE等稀土元素参数以及上地壳标准化的REE配分模式均反映轻重稀土元素分馏较低和重稀土相对富集的特征。煤中稀土元素继承了源岩区稀土元素的特征,在沉积、成煤作用阶段,在温度、压力、pH值及氧化还原条件的综合作用下,主要赋存于黏土矿物中,此可从其与灰分、Si、Al、Na、K等具有正相关关系加以佐证。∑REY-La/Yb、∑REE-δCe/δEu、ΣREE-La/Lu图解指示宁东煤田石炭—二叠纪煤中形成于下三角洲平原及下三角洲-三角洲平原沉积背景,均受到海水不同程度的影响。宁东煤田石炭-二叠纪太原组煤中稀土元素来源、含量及赋存特征主要受控于长英质陆源碎屑供给,但同时也受到局部微地形、微地貌和微环境的影响,海水与成岩作用对其影响有限。
Abstract:The study of the geochemical characteristics of rare earth elements (REE) in coal has important indicative significance in terms of sedimentary environment and material source in coal basin. In order to further explore the geochemical characteristics of systematic elements in Carboniferous-Permian coal in the Ordos Basin, taking the Permo-Carboniferous Taiyuan Formation (Fm) coal in Nindong coalfield as the research object to study the geochemistry characteristics of REE and discussed its occurrence characteristics and origin, base on the data from X-ray fluorescence spectrometer and plasma mass spectrometer. The result show that: The average content of REE in Permo-Carboniferous Taiyuan Fm coals from Nindong coalfield is 91.91 μg/g, which is lower than the average content of 135.89 μg/g in China coals. The obviously negative Eu abnormity, unobvious Ce abnormity, LaN/YbN, LaN/LuN, LaN/SmN, LREE/HREE and the REE distribution patterns normalized by the upper crust all reflect the characteristics of low fractionation of light and heavy REE and relative enrichment of heavy rare earth elements in coals. The REE in the coal inherit the characteristics of the rare earth elements in the source rock area, and in the sedimentary and coal-forming stages, under the combined action of temperature, pressure, pH value and redox conditions. The REE in coal mainly occurs in clay minerals, which can be verified by the positive correlation between rare earth elements and ash, Si, Al, Na, K. The diagrams of ∑Lei-La/Ibu, ∑-Li-δ/δ-Ou, and Σli-La/Lu indicate that the Carboniferous-Permian coal in the Ningdong coalfield was formed in the sedimentary setting of the Lower Delta Plain and the Lower Delta-Delta Plain, all of which were affected by seawater to varying degrees. The source, content and occurrence characteristics of REE in Permo-Carboniferous Taiyuan Fm coals from Ningdong coalfield are mainly controlled by the supply of felsic terrigenous clasts, but also affected by local micro-topography, micro-geomorphology and micro-environment, the impact of seawater and diagenesis are limited.
-
Keywords:
- coal /
- Ningdong Coalfield /
- permo-carboniferous /
- rare element /
- geochemistry
-
0. 引 言
稀土元素蕴含了丰富的地质信息,其分布模式、地球化学参数等可恢复物质来源和沉积环境等众多地质信息,是可靠的地球化学示踪剂[1-2]。众多学者先后从煤中稀土元素的分布规律、赋存状态及富集成因等方面进行了大量卓有成效的研究,如王运泉等[3]研究认为我国华北石炭二叠纪聚煤区聚煤期物源区相对较简单,沉积物风化、搬运历史较长,REE分布模式得到了较充分的均化;孙蓓蕾等[4]研究认为稀土元素含量与灰分呈相关性,与Si、Al等元素关系密切,表明稀土元素主要赋存于高岭石等黏土矿物中;刘蔚阳等[5]研究认为煤中稀土元素含量与灰分、Al、Si、Fe、Mn 等元素呈正相关,且赋存状态以硅铝酸盐结合态和有机结合态为主。近年来煤系稀土矿床的陆续发现,使其已经成为矿产资源勘探的重要领域和方向,也成为煤地质学领域的研究热点和前沿[6-8]。
宁东煤田是宁夏最重要的煤炭资源赋存基地,行政区划上隶属于银川市及吴忠市。区内含煤地层主要为上石炭统太原组、下二叠统山西组和中侏罗统延安组,含煤面积约
10710 km2,占宁夏查明煤炭资源储量的82%,是宁夏煤炭资源开发利用和煤化工产业建设的核心区域,现已建成我国重要的千万千瓦级火电基地、煤化工基地和煤炭基地[9],该区域也是未来宁夏煤炭资源开发及深加工利用的主战场。近年来,已有部分研究人员对宁东煤田煤中战略性金属的赋存和富集特征进行了相关研究,如秦国红等[10]研究认为鄂尔多斯盆地西缘石炭—二叠系煤中稀土元素含量明显高于中国和世界煤中的均值,且铕(Eu)和铈(Ce)呈现出负异常,推断其与石炭—二叠系海陆交互相的强还原环境有关;吴蒙等[11]研究认为宁东煤田晚古生代煤中的黄铁矿是微量元素 Cl,F,V,Pb 和 As 的重要载体,而有机硫决定了煤层中 Ga 的富集;秦国红[12]研究认为宁东煤田5号煤中Li和Th富集;刘亢等[13]研究认为鄂尔多斯盆地西缘煤中Li和Ga较为富集。前人研究一方面集中体现在分布于面上讨论和量上的表述,另一方面更多的是聚焦于有害元素和微量元素的研究,针对稀土元素赋存状态及地质意义方面的研究相对较少。本文从宁东6个生产矿井中采集石炭−二叠纪太原组煤样6件,开展煤的稀土元素地球化学特征研究,以期深化研究区煤的成煤环境、稀土元素赋存特征及煤炭资源清洁高效利用方面的认识。
1. 研究区概况
宁东煤田在大地构造上位于鄂尔多斯盆地西缘褶皱逆冲带中部(图1),恰好处于相对稳定的阿拉善微地块、鄂尔多斯地块与多期活动的秦祁褶皱带和六盘山弧形构造带的复合交汇部位[14],其形成和演化明显受贺兰山—六盘山构造带与鄂尔多斯盆地之间的耦合效应控制[15]。
宁东煤田含煤岩系包括晚古生代石炭—二叠纪(C-P)和中生代侏罗纪(J)2套煤系,其中石炭—二叠系是在奥陶系古风化壳之上发育的一套海陆过渡相含煤沉积建造,侏罗系为内陆湖盆形成的一套陆相含煤沉积建造。石炭二叠纪含煤地层包括太原组和山西组,侏罗纪含煤地层为延安组,其中,太原组发育滨海碳酸盐陆棚沉积体系,山西组发育河流和三角洲沉积体系[11]。宁东煤田太原组和山西组共发育煤层5~27层,煤层平均厚度介于8.98~21.21 m,煤层变质程度中等,煤类包含气煤、肥煤、焦煤、瘦煤及贫煤多个类别,煤质具有低灰−中灰、中低硫、低磷、中低氯等特征。
2. 样品采集与测试
本次研究样品采自宁东煤田红墩子二矿(HDZ)、任家庄煤矿(RJZ)、刘家沟湾煤矿(LJG)、湾岔沟煤矿(WCG)、韦州二矿(WEK)、四股泉煤矿(SGQ),每个生产煤矿各采样一件,共采集6件样品,采集煤层为晚古生代石炭—二叠纪太原组煤层。测试工作全部在中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室完成,测试工作根据国家相关标准,利用(Agilent 7700e)进行了稀土元素测试;利用波长色散(ZSX PrimusⅡ)分析了常量元素的氧化物,包括SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5;利用2021101503AXS D8 ADVANCE 进行了煤中矿物质分析,主要包括高岭石、方解石、石英、白云石、地开石、黄铁矿、白云母等。
3. 结果与讨论
此次研究采用Taylor and Mclennan[16]提出的上地壳丰度值对稀土元素进行标准化计算,并对原始数据进行了稀土元素参数计算。LREE包含$\mathrm{La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu} $等元素;HREE包含$\mathrm{Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y} $等元素;$\mathrm{\Sigma REE=LREE+HREE} $。其中,LREE为轻稀土元素;HREE为重稀土元素,ΣREE为总稀土元素。
LaN/YbN、LaN/SmN、GdN/YbN、LaN/LuN均为元素经上地壳标准化的比值;δEu、δCe、Ceanom为以上地壳为标准的异常,其中δEu=EuN/(SmN×GdN)1/2,δCe=CeN/(LaN×PrN)1/2,Ceanom(铈异常指数)=lg[3CeN/(2LaN+NdN)]。
3.1 稀土元素特征
研究样品中的稀土元素含量见表1,计算的稀土元素地球化学参数见表2。
表 1 宁东煤田石炭—二叠纪太原组煤中稀土元素含量Table 1. Content of REE ofPermo-Carboniferous Taiyuan Fm coals in Ningdong Coalfield样品及参数 含量/(μg·g−1) La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y SGQ 1.88 4.74 0.57 2.42 0.78 0.18 1.16 0.22 1.56 0.37 1.09 0.16 1.11 0.18 10.7 WEK 35.1 68.8 7.3 28.3 5.87 0.96 5.21 0.83 5.12 1.1 3 0.42 2.78 0.43 30.4 RJZ 24.8 49.1 5.43 18.9 3.16 0.5 2.47 0.39 2.38 0.48 1.29 0.19 1.28 0.2 12.2 WCG 17.2 34.6 3.94 15.7 3.34 0.6 3.45 0.54 3.57 0.84 2.49 0.36 2.5 0.42 27.7 LJG 19.4 40.3 4.8 21.4 5.49 1.11 5.84 0.94 5.24 1.12 2.99 0.4 2.56 0.41 31.6 HDZ 8.95 19.6 2.25 9.28 2.52 0.55 2.75 0.46 2.83 0.59 1.6 0.23 1.54 0.24 17.1 样品均值 17.89 36.19 4.05 16.00 3.53 0.65 3.48 0.56 3.45 0.75 2.08 0.29 1.96 0.31 21.62 富集系数 0.80 0.77 0.63 0.72 0.87 0.77 0.75 0.91 0.92 0.78 1.16 0.46 0.94 0.82 1.19 中国煤 22.5 46.7 6.42 22.3 4.07 0.84 4.65 0.62 3.74 0.96 1.79 0.64 2.08 0.38 18.2 世界煤 11 23 3.5 12 2 0.47 2.7 0.32 2.1 0.54 0.93 0.31 1 0.2 8.4 上地壳 30 64 7.1 26 4.5 0.88 3.8 0.64 3.5 0.8 2.3 0.33 2.2 0.32 / 表 2 宁东煤田石炭—二叠纪太原组煤的稀土元素地球化学参数Table 2. REE parameters of Permo-Carboniferous Taiyuan Fm coals in Ningdong Coalfield样品 ΣREE LREE HREE LREE/HREE LaN/YbN LaN/SmN LaN/LuN GdN/LuN δEu δCe Ceanom SGQ 16.42 10.57 5.85 1.81 0.12 0.36 0.11 0.61 0.89 1.04 0.89 WEK 165.22 146.33 18.89 7.75 0.93 0.90 0.87 1.09 0.82 0.98 0.82 RJZ 110.57 101.89 8.68 11.74 1.42 1.18 1.32 1.12 0.84 0.96 0.84 WCG 89.55 75.38 14.17 5.32 0.50 0.77 0.44 0.80 0.83 0.96 0.83 LJG 112 92.5 19.5 4.74 0.56 0.53 0.50 1.32 0.92 0.95 0.92 HDZ 53.39 43.15 10.24 4.21 0.43 0.53 0.40 1.03 0.98 1.00 0.98 均值 91.19 78.30 12.89 5.93 0.66 0.71 0.61 1.00 0.88 0.98 0.88 由表2可知,宁东煤田石炭−二叠纪太原组煤中稀土元素含量变化范围较大,介于16.42~165.22 μg/g,均值91.19 μg/g,低于中国煤中稀土元素含量平均值(135.89 μg/g)[17],但高于世界煤中稀土元素含量平均值(60.7 μg/g)[18]。
研究样品中,LREE含量介于10.57~146.33 μg/g,均值78.30 μg/g;HREE含量介于5.85~18.89 μg/g,均值12.89 μg/g;LREE/HREE比值介于1.81~11.74,均值为5.93;LaN/YbN比值介于为0.12~1.42,均值0.66;LaN/LuN比值介于0.11~1.32,均值为0.61,表明轻重稀土元素分馏不明显;LaN/SmN变化范围为0.36~1.18,均值0.71,表明轻稀土元素分馏程度较低;GdN/LuN变化范围为0.61~1.32,均值为1.0,表明重稀土元素分馏程度低。
3.2 稀土元素分布类型
上地壳(UCC)标准化的稀土元素配分模式表明(图2),四股泉、红墩子、湾岔沟和刘家沟煤中稀土元素呈现出重稀土元素富集型(分布曲线呈左倾),表明稀土元素的分布受到海水的影响。韦二矿和任家庄煤中稀土元素呈现出轻稀土元素富集型(分布曲线呈右倾),表明其主要受到物源碎屑输入的影响,但较低的轻重稀土元素分馏也说明其也受到海水的影响。研究区煤中稀土元素总体表现出Eu的负异常,表明长英质碎屑物质的输入;Ce无明显异常,表明成煤时期,泥炭沼泽具有相对稳定的成煤环境。
3.3 煤中稀土元素的赋存状态
煤中稀土元素具有较强的无机亲和性,也可以与有机质形成络合物[19]。代世峰等[20]通过逐级化学提取方法研究认为稀土元素在煤层中以铝硅酸盐结合态存在,吴艳艳等[21]等认为煤中稀土元素与黄铁矿有较好的亲和性,而与黏土矿物呈负相关性,曹泊等[22]研究表明,煤中稀土元素在黏土矿物中存在物理吸附(阳离子交换反应)和化学吸附(水解反应),其中物理吸附与pH和温度无关,而化学吸附是吸热反应,优先在高pH条件下发生。
本次研究样品中稀土元素含量与灰分呈正相关性(图3),说明煤中稀土元素主要赋存于矿物中。此外,稀土元素含量与镜质组含量呈较为显著的正相关性,表明部分稀土元素可能与有机质结合,但也有可能是镜质组中的胞腔、孔隙等被吸附有稀土元素的黏土矿物充填所致。煤中稀土元素含量与SiO2及Al2O3含量均呈正相关性,相关系数分别为0.40、0.53,表明稀土元素可能主要赋存于黏土矿物。稀土元素与K2O(R2=0.82)及Na2O(R2=0.57)含量亦呈正相关性,亦表明稀土元素与含K和Na的黏土矿物有关,推测在沉积与成岩作用过程中,在酸性还原沼泽条件下,黏土矿物中K+、Na+离子的析出为稀土元素的吸附提供空间。
总体上来说,煤中稀土元素含量与灰分、Si、Al、Fe、Na、K等元素呈正相关性,表明陆源碎屑是稀土元素的主要来源。在长英质陆源碎屑供给的背景下,研究区煤中稀土元素继承了源岩区稀土元素的特征,在沉积、成煤作用阶段,伴随着温度、压力、pH值及氧化还原条件的变化,煤中稀土元素主要以吸附态赋存于黏土矿物中,但不能完全排除以物理吸附或化学络合物的形式赋存的有机态稀土元素。
3.4 煤中稀土元素的来源和控制因素成因
煤中稀土元素的赋存状态与聚集是多种地质因素、多期地质作用综合叠加的结果,受沉积物源、搬运介质、沉积环境、风化淋滤和岩浆活动等因素影响[22];秦国红等研究表明,成煤植物提供给煤中的REY(镧元素和铱)含量很低,无法构成煤中REY的主要来源,因此煤中稀土元素的含量主要受控于陆源碎屑的供给[10]。
煤层中的Eu负异常主要继承于陆源碎屑[1, 23]。研究区煤的δEu值范围为0.82~0.98,均值为0.88,整体表现出较为显著Eu负异常,表明宁东煤田晚古生代煤中碎屑物源来源于长英质陆源碎屑,同时指示研究区煤层形成于温暖湿润的气候条件下[24]。海相环境常出现Ce的负异常,在浅海区Ce基本正常,在外海及开阔海域,Ce严重亏损[1]。研究区δCe值范围为0.95~1.04,均值0.98,呈微弱负异常,仅四股泉和红墩子煤样大于1,呈现出正Ce异常,说明本次研究采集样品的矿区聚煤微环境略有区别,四股泉和红墩子矿区成煤时沼泽的还原性也相对更弱一些。研究区煤层均表现为元素Eu负异常明显,元素Ce呈微弱负异常或不明显的异常,表明了稳定的陆源碎屑补给背景[25]。
稀土元素REY和La/Yb交汇图被广泛用于区分泥岩、页岩和煤的物源特征(图4),宁东煤田晚古生代煤样集中分布在沉积岩区,反映出母岩为沉积岩,结合显著的Eu负异常,认为先期沉积母岩具有花岗岩物源特征[26]。
δCe/δEu值大小反应煤层沉积时的氧化还原条件,该值越高反映还原条件越强,一般认为小于1表明氧化条件占主导,反之还原条件占主导[23, 27]。在δCe/δEu和ΣREE关系图中(图5),宁东晚古生代煤中δCe/δEu值都大于1,且δCe/δEu-ΣREE投点相对分散,反映了海陆交互相聚煤环境的非均一性和复杂性,可能受海陆交互相大背景下潮坪、泻湖、海湾及近滨岸三角洲等微环境控制。Ceanom亦广泛用于判别古氧化还原条件,Ceanom>−0.1时,指示还原环境, Ceanom<−0.1时指示氧化环境[28];研究区Ceanom介于0.82~0.98,指示其为还原环境。总体来说,研究区成煤环境主要为还原条件,属下三角洲平原及下三角洲−三角洲平原沉积背景,均受到海水不同程度的影响。
La/Lu-ΣREE关系图显示(图6),宁东晚古生代煤中轻重稀土元素的分馏程度与稀土元素含量总体成正相关性,表明随着稀土元素含量的增加,研究区煤中相对富集轻稀土,一方面是因为越靠近海水,海水的影响越大,轻重稀土元素的分馏程度就越小;另一方面是因为距离海岸越远,陆源碎屑物质的供给越强,煤中轻稀土元素的富集处于优势,这与煤中稀土元素含量和灰分呈正相关性是一致的。
SHIELDS等[29]认为成岩作用可以改变Ce异常值,通常会造成δCe与δEu具有较好的负相关性、δCe与∑REE具有较好的正相关性。宁东地区晚古生代煤的δCe和δEu不具有相关性,δCe和∑REE呈负相关性,R2=0.50,说明这三者之间并不具备较好的相关性,反映成岩作用对宁东煤田晚古生代煤的REE影响十分有限。
总体上来说,宁东煤田晚古生代石炭−二叠纪太原组煤中稀土元素主要受控于沉积物源背景,可能局部因微地形、微地貌及距离古海岸的距离远近等因素影响,造成煤中稀土元素富集程度及含量的变化,但总的背景及稀土元素相对不富集的状态没有改变。
4. 结 论
1)宁东煤田晚古生代石炭−二叠纪太原组煤中稀土元素含量较低,均值仅为91.19 μg/g,低于中国煤中稀土元素平均值,具有Eu负异常,Ce异常不明显的特征,稀土元素地球化学参数显示稀土元素分馏不明显,相对上地壳具有重稀土相对富集的分配模式。
2)煤中稀土元素赋存状态是源岩、沼泽氧化还原条件、温度、压力、pH等条件的综合作用结果,研究区煤中稀土元素主要以吸附态赋存于黏土矿物及黄铁矿当中。
3)煤中稀土元素主要受控于聚煤古环境,其含量与灰分、Si、Al、Na、K等元素呈正相关性,表明陆源碎屑是稀土元素的主要来源,且在沉积成岩作用过程中再分配;成煤时期受海水影响而相对富集重稀土,但海水及成岩作用对其影响十分有限,没有改变低稀土元素含量的事实。
-
表 1 宁东煤田石炭—二叠纪太原组煤中稀土元素含量
Table 1 Content of REE ofPermo-Carboniferous Taiyuan Fm coals in Ningdong Coalfield
样品及参数 含量/(μg·g−1) La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y SGQ 1.88 4.74 0.57 2.42 0.78 0.18 1.16 0.22 1.56 0.37 1.09 0.16 1.11 0.18 10.7 WEK 35.1 68.8 7.3 28.3 5.87 0.96 5.21 0.83 5.12 1.1 3 0.42 2.78 0.43 30.4 RJZ 24.8 49.1 5.43 18.9 3.16 0.5 2.47 0.39 2.38 0.48 1.29 0.19 1.28 0.2 12.2 WCG 17.2 34.6 3.94 15.7 3.34 0.6 3.45 0.54 3.57 0.84 2.49 0.36 2.5 0.42 27.7 LJG 19.4 40.3 4.8 21.4 5.49 1.11 5.84 0.94 5.24 1.12 2.99 0.4 2.56 0.41 31.6 HDZ 8.95 19.6 2.25 9.28 2.52 0.55 2.75 0.46 2.83 0.59 1.6 0.23 1.54 0.24 17.1 样品均值 17.89 36.19 4.05 16.00 3.53 0.65 3.48 0.56 3.45 0.75 2.08 0.29 1.96 0.31 21.62 富集系数 0.80 0.77 0.63 0.72 0.87 0.77 0.75 0.91 0.92 0.78 1.16 0.46 0.94 0.82 1.19 中国煤 22.5 46.7 6.42 22.3 4.07 0.84 4.65 0.62 3.74 0.96 1.79 0.64 2.08 0.38 18.2 世界煤 11 23 3.5 12 2 0.47 2.7 0.32 2.1 0.54 0.93 0.31 1 0.2 8.4 上地壳 30 64 7.1 26 4.5 0.88 3.8 0.64 3.5 0.8 2.3 0.33 2.2 0.32 / 表 2 宁东煤田石炭—二叠纪太原组煤的稀土元素地球化学参数
Table 2 REE parameters of Permo-Carboniferous Taiyuan Fm coals in Ningdong Coalfield
样品 ΣREE LREE HREE LREE/HREE LaN/YbN LaN/SmN LaN/LuN GdN/LuN δEu δCe Ceanom SGQ 16.42 10.57 5.85 1.81 0.12 0.36 0.11 0.61 0.89 1.04 0.89 WEK 165.22 146.33 18.89 7.75 0.93 0.90 0.87 1.09 0.82 0.98 0.82 RJZ 110.57 101.89 8.68 11.74 1.42 1.18 1.32 1.12 0.84 0.96 0.84 WCG 89.55 75.38 14.17 5.32 0.50 0.77 0.44 0.80 0.83 0.96 0.83 LJG 112 92.5 19.5 4.74 0.56 0.53 0.50 1.32 0.92 0.95 0.92 HDZ 53.39 43.15 10.24 4.21 0.43 0.53 0.40 1.03 0.98 1.00 0.98 均值 91.19 78.30 12.89 5.93 0.66 0.71 0.61 1.00 0.88 0.98 0.88 -
[1] 刘贝,黄文辉,敖卫华,等. 沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征[J]. 煤炭学报,2015,40(12):2916−2926. LIU Bei,HUANG Wenhui,AO Weihua,et al. Geochemistry characteristics of rare earth elements in the Late Paleozoic coal from Qinshui Basin[J]. Journal of China Coal Society,2015,40(12):2916−2926.
[2] 崔晓南,黄文辉,敖卫华,等. 渭北煤田下峪口矿二叠纪煤中稀土元素地球化学研究[J]. 地学前缘,2016,23(3):90−96. CUI Xiaonan,HUANG Wenhui,AO Weihua,et al. Study on the geochemistry of rare earth elements in the Permian coal from Xiayukou,Weibei Coalfield[J]. Earth Science Frontiers,2016,23(3):90−96.
[3] 王运泉,任德贻,雷加锦,等. 煤中微量元素分布特征初步研究[J]. 地质科学,1997,32(1):65−73. WANG Yunquan,REN Deyi,LEI Jiajin,et al. Distribution of minor elements in Chinese coals[J]. Chinese Journal of Geology (Scientia Geologica Sinica),1997,32(1):65−73.
[4] 孙蓓蕾,曾凡桂,李美芬,等. 西山煤田马兰矿区8号煤及其夹矸的微量与稀土元素地球化学特征[J]. 煤炭学报,2010,35(1):110−116. SUN Beilei,ZENG Fangui,LI Meifen,et al. Geochemistry characteristics of trace elements & rare earth elements(REEs) of No. 8 coal and parting in Malan Coal Mine,Xishan Coalfield[J]. Journal of China Coal Society,2010,35(1):110−116.
[5] 刘蔚阳,樊景森,王金喜,等. 宁武煤田煤中稀土元素地球化学特征研究[J]. 煤炭科学技术,2020,48(4):237−245. LIU Yuyang,FAN Jingsen,WANG Jinxi,et al. Study on geochemical characteristics of rare earth elements from coal in Ningwu Coalfield[J]. Coal Science and Technology,2020,48(4):237−245.
[6] 代世峰,任徳贻,周义平,等. 煤型稀有金属矿床:成因类型、赋存状态和利用评价[J]. 煤炭学报,2014,39(8):1707−1715. DAI Shifeng,REN Deyi,ZHOU Yiping,et al. Coal-hosted rare metal deposits:genetic types,modes of occurrence,and utilization evaluation[J]. Journal of China Coal Society,2014,39(8):1707−1715.
[7] 代世峰,刘池洋,赵蕾,等. 煤系中战略性金属矿产资源:意义和挑战[J]. 煤炭学报,2022,47(5):1743−1749. DAI Shifeng,LIU Chiyang,ZHAO Lei,et al. Strategic metal resources in coal-bearing strata:significance and challenges[J]. Journal of China Coal Society,2022,47(5):1743−1749.
[8] 黄文辉,久博,李媛. 煤中稀土元素分布特征及其开发利用前景[J]. 煤炭学报,2019,44(1):287−294. HUANG Wenhui,JIU Bo,LI Yuan. Distribution characteristics of rare earth elements in coal and its prospects on development and exploitation[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(1):287−294.
[9] 何伟,吴亮,魏向成,等. 宁东煤田中侏罗统延安组稀有稀散稀土元素地球化学特征及其对沉积环境的指示意义[J]. 岩矿测试,2022,41(6):962−977. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2022.6.ykcs202206008 HE Wei,WU Liang,WEI Xiangcheng,et al. Geochemical characteristics of rare,dispersed,and rare earth elements in the Middle Jurassic Yan’an formation of the ningdong coalfield and their indication for a sedimentary environment[J]. Rock and Mineral Analysis,2022,41(6):962−977. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2022.6.ykcs202206008
[10] 秦国红,邓丽君,刘亢,等. 鄂尔多斯盆地西缘煤中稀土元素特征[J]. 煤田地质与勘探,2016,44(6):8−14. QIN Guohong,DENG Lijun,LIU Kang,et al. Characteristic of rare earth elements in coal in western margin of Ordos basin[J]. Coal Geology & Exploration,2016,44(6):8−14.
[11] 吴蒙,秦云虎,王晓青,等. 宁东地区晚古生代煤中硫的地化特征及其对有害元素富集的影响[J]. 煤炭学报,2020,45(S2):932−942. WU Meng,QIN Yunhu,WANG Xiaoqing,et al. Geochemical characteristics of sulfur and its impact on accumulation of hazardous trace elements in Late Paleozoic coal from Ningdong area[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(S2):932−942.
[12] 秦国红. 鄂尔多斯盆地晚古生代煤中微量元素富集特征与成因类型[D]. 北京:中国矿业大学(北京),2020. QIN Guohong. Enrichment characteristics and genetic type of trace elements in the late Paleozoic Coal from Ordos Basin[D]. Beijing:China University of Mining & Technology−Beijing,2020.
[13] 刘亢. 鄂尔多斯盆地西缘煤系矿产资源共生组合特征研究[D]. 北京:中国矿业大学(北京),2016. LIU Kang. Combination Characteristics of Coal Series Mineral Resources in the West margin of Ordos Basin [D]. Beijing:China University of Mining & Technology−Beijing,2016.
[14] 刘亢,曹代勇,高科飞,等. 宁东煤田南北段构造演化差异成因研究[J]. 煤炭科学技术,2017,45(6):157−164. LIU Kang,CAO Daiyong,GAO Kefei,et al. Study on differentiation cause about tectonic evolution of northern and southern segments in Ningdong Coalfield[J]. Coal Science and Technology,2017,45(6):157−164.
[15] 马志凯,高科飞,徐浩,等. 宁东地区煤层构造形态空间分析[J]. 中国煤炭地质,2014,26(8):99−103. MA Zhikai,GAO Kefei,XU Hao,et al. Coal seam structural form spatial analysis in Eastern Ningxia Area[J]. Coal Geology of China,2014,26(8):99−103.
[16] TAYLOR S R,MCLENNAN S M. The continental crust:its composition and evolution[M]. Oxford:Blackwell,1985
[17] DAI S F,REN D Y,CHOU C L,et al. Geochemistry of trace elements in Chinese coals:a review of abundances,genetic types,impacts on human health,and industrial utilization[J]. International Journal of Coal Geology,2012,94:3−21. doi: 10.1016/j.coal.2011.02.003
[18] KETRIS M P,YUDOVICH Y E. Estimations of clarkes for carbonaceous biolithes:world averages for trace element contents in black shales and coals[J]. International Journal of Coal Geology,2009,78(2):135−148. doi: 10.1016/j.coal.2009.01.002
[19] 赵志根,唐修义,李宝芳. 淮南矿区煤的稀土元素地球化学[J]. 沉积学报,2000,18(3):453−459. ZHAO Zhigen,TANG Xiuyi,LI Baofang. Geochemistry of rare-earth elements of coal in Huainan mining area[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2000,18(3):453−459.
[20] 代世峰,任德贻,李生盛. 煤及顶板中稀土元素赋存状态及逐级化学提取[J]. 中国矿业大学学报,2002,31(5):349−353. DAI Shifeng,REN Deyi,LI Shengsheng. Occurrence and sequential chemical extraction of rare earth element in coals and seam roofs[J]. Journal of China University of Mining & Technology,2002,31(5):349−353.
[21] 吴艳艳,秦勇,易同生. 贵州凯里梁山组高硫煤中稀土元素的富集及其地质成因[J]. 地质学报,2010,84(2):280−285. doi: 10.1111/j.1755-6724.2010.00086.x WU Yanyan,QIN Yong,YI Tongsheng. Enrichment of rare earth elements in high sulfur coal of Liangshan formation from Kaili,Guizhou,China and geological origin[J]. Acta Geologica Sinica,2010,84(2):280−285. doi: 10.1111/j.1755-6724.2010.00086.x
[22] 曹泊,朱士飞,秦云虎,等. 煤中稀土元素研究现状及展望[J]. 煤炭科学技术,2022,50(4):181−194. CAO Bo,ZHU Shifei,QIN Yunhu,et al. Research status and prospect of rare earth elements in coal[J]. Coal Science and Technology,2022,50(4):181−194.
[23] 吴盾,孙若愚,刘桂建. 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[J]. 地质学报,2013,87(8):1158−1166. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2013.08.010 WU Dun,SUN Ruoyu,LIU Guijian. Characterization of REE geochemistry of the Permian coals from the Zhuji coal mine,Huainan Coalfield and its geological implication[J]. Acta Geologica Sinica,2013,87(8):1158−1166. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2013.08.010
[24] 史基安,郭雪莲,王琪,等. 青海湖QH1孔晚全新世沉积物稀土元素地球化学与气候环境关系探讨[J]. 湖泊科学,2003,15(1):28−34. doi: 10.3321/j.issn:1003-5427.2003.01.004 SHI Jian,GUO Xuelian,WANG Qi,et al. Geochemistry of REE in QH1 sediments of Qinghai Lake since late Holocene and its paleoclimatic significance[J]. Journal of Lake Science,2003,15(1):28−34. doi: 10.3321/j.issn:1003-5427.2003.01.004
[25] 李祥,李伍. 淮北煤田朱庄煤矿煤中微量元素地球化学特征[J]. 煤炭科学技术,2023,51(8):178−191. LI Xiang,LI Wu. Geochemical characteristics of trace elements in Zhuzhuang Coal Mine of Huaibei coalfield[J]. Coal Science and Technology,2023,51(8):178−191.
[26] 马风华,张勇,潘进礼,等. 六盘山盆地白垩系马东山组泥页岩稀土元素地球化学特征及地质意义[J]. 地质论评,2021,67(1):209−217. MA Fenghua,ZHANG Yong,PAN Jinli,et al. Geochemical characteristics of rare earth element and their geological significance of mud—shale in Cretaceous Madongshan formation,Liupanshan Basin[J]. Geological Review,2021,67(1):209−217.
[27] 代世峰,任德贻,李生盛. 华北若干晚古生代煤中稀土元素的赋存特征[J]. 地球学报,2003,24(3):273−278. doi: 10.3321/j.issn:1006-3021.2003.03.013 DAI Shifeng,REN Deyi,LI Shengsheng. Modes of occurrence of rare earth elements in some Late Paleozoic coals of North China[J]. Acta Geosicientia Sinica,2003,24(3):273−278. doi: 10.3321/j.issn:1006-3021.2003.03.013
[28] ELDERFIELD H,PAGETT R. Rare earth elements in ichthyoliths:variations with redox conditions and depositional environment[J]. Science of the Total Environment,1986,49:175−197. doi: 10.1016/0048-9697(86)90239-1
[29] SHIELDS G,STILLE P. Diagenetic constraints on the use of cerium anomalies as palaeoseawater redox proxies:an isotopic and REE study of Cambrian phosphorites[J]. Chemical Geology,2001,175(1-2):29−48. doi: 10.1016/S0009-2541(00)00362-4
-
期刊类型引用(1)
1. 马丽,何金先,夏筱红,岳鹏,李聚豪,黄正鑫. 淮北煤田许疃煤矿煤岩及矿井水微量元素地球化学特征. 中国煤炭地质. 2024(12): 62-69 . 百度学术
其他类型引用(0)