0 引 言
煤层是由地史期的泥炭层转化而来的，煤岩的许多参数取决于泥炭层的沉积环境，沉积环境对煤层中矿物质来源、赋存和聚集起着控制作用，影响煤岩的成分和常量、微量元素的富集程度。从地球化学的角度，研究煤层中的元素含量和赋存状态，可以分析和恢复聚煤沉积环境，探讨与成煤环境和聚煤模式有关的地质学问题。
目前许多学者对胜利煤田的地质特征、沉积环境、赋存状态、聚煤规律特征等方面进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。而对于煤岩、元素地球化学特征和古水体沉积环境方面的相关研究相对较少，煤岩中化学特征和元素的变化规律可以指示沉积盆地的各种环境因素，前人在利用页岩元素反演海陆相、氧化还原条件、古水深及水体古盐度等方面做了很多的研究工作， 王起超等[1]对东北、内蒙古东部地区煤炭中微量元素含量及分布规律进行研究 ；黄文辉等[2]对胜利煤田煤-锗矿床元素地球化学性质进行评价；孙莎莎等[3]对鄂尔多斯盆地西缘宁东地区侏罗系含铀地层元素地球化学特征进行研究；孙玉壮等[4]对煤中某些伴生金属元素的综合利用指标进行探讨；代世峰等[5]对煤型稀有金属矿床：成因类型、赋存状态和利用进行研究； 徐晓琴[6]对胜利煤田0-1孔煤中微量元素地球化学特征进行分析；王华等[7]对西北侏罗纪煤中微量元素含量分布特征进行研究；张文永等[8]对淮南潘谢矿区深部煤系烃源岩地球化学特征与成烃潜力进行研究。
胜利煤田煤炭资源丰富，煤层赋存稳定，是适宜露天和井工开采的特大型煤田，是我国重要的动力煤和化工用煤基地。早白垩世煤系地层发育，为典型的陆相湖泊成因煤田。作者对2005年以来胜利煤田东部二号露天矿勘探项目的86个钻孔进行系统采样分析，共采集煤心煤样2 132件，对0-1、1-1号等钻孔进行地球化学元素测试分析，从煤岩的物理化学和元素地球化学特征角度，选取常量、微量元素含量和比值等方法对胜利组煤系地层沉积时的古气候特征和水体条件、古盐度等方面进行了综合研究，并尝试恢复古生产力，以期为该矿区成煤与聚煤沉积环境的确定提供依据。
1 地质背景
二连盆地位于大兴安岭隆起以西，是中国东部典型的中生代陆相沉积盆地。盆地经历多期改造，盆地的中、新生代构造演化是在古生代造山带基础之上发生和发展的，在中生代后期经正断层强烈拉伸、裂陷而形成“五坳一隆”6大构造单元，自北而南，包括53个凹凸相间的凹陷，进而构成非统一的大湖盆[9]。
胜利煤田位于二连盆地东端乌尼特坳陷的吉尔嘎朗图凹陷(图1)，北为查干敖包—阿荣旗深断裂带，南以西来庙—达青牧场大断裂与腾格尔坳陷为界，西邻苏尼特隆起带，东邻大兴安岭隆起带，属锡盟北部新华夏系弧形构造体系，呈NNE向展布，构造形态为向北西方向倾斜的单斜构造，倾角平缓，均小于5°，胜利煤田形成于燕山期，为中生代聚煤盆地，其基底为古生界海相地层，整个煤田是一个总体呈北东—南西条带状展布的向斜构造，走向长45 km，倾向宽平均7.6 km，含煤面积342 km2，胜利组含有11个煤组、13个煤层，一般厚度在200 m以上，最厚处达400 m，已探明地质储量213.72×108 t。
胜利煤田中生代陆相地层发育，有2种主要的沉积充填序列，下部为充填式的砂砾岩沉积夹火山岩，向上逐渐过渡为湖相深灰色泥岩。这时盆地发育达到鼎盛时期，断陷区快速沉降，水体深、水域广，沉积物向盆地边缘超覆，加之古气候温暖潮湿，植物茂盛，形成一套相对稳定的湖相含煤建造[10]，主要有下白垩统锡林组(K1bxl)和胜利组(K1bsh)。
图1 二连盆地构造纲要图
Fig.1 Outline of structure of Erlian Basin
2 含煤地层地质和沉积特征
胜利煤田含煤地层主要是中生界白垩系下统巴彦花群胜利组(K1bsh)。胜利组是一套陆相沉积并多相结合的含煤建造，从上往下分为二段(图2)，上部为砾岩段(厚约120 m)，下部为上含煤段(厚约360 m)[11]。
图2 胜利煤田煤岩综合柱状
Fig.2 Comprehensive histogram of coal and rock in Shengli Coalfield
1)上砾岩段(K1bsh2)。上砾岩段主要分布盆地中心部位，主要岩性为灰绿色及灰色砂砾岩、粗砂岩、夹粉砂岩及簿煤层，岩性在北部较粗，主要为砂砾岩夹砂岩，向南有变细趋势。与下伏地层整合接触。
2)上含煤段(K1bsh1)。上含煤段是本区主要含煤段，以河流沼泽相和泥炭沼泽相为主。主要岩性为煤层、灰—灰白色粉砂岩、泥岩、细砂岩、粗砂岩夹砾岩，含10个煤层组，主要可采煤层为6、4、5、6-1、7、8、9、11号煤层，局部可采煤层为6上、6下、10号煤层。该段地层以11号煤层底板为界，与下伏锡林组整合接触。该段地层厚度变化总的规律是西薄东厚，在靠近东北盆缘断裂附近岩性变粗，为砾岩、砂砾岩。
研究表明胜利组上含煤段是锡林组湖泊萎缩的产物，随着地质时间的推移，沉积物增多，湖泊淤积逐渐沼泽化，出现沼泽相沉积，标志着进入了一个新的成煤期，沉积了11号煤，随着滨浅湖泥炭沼泽相扩展，沉积10—7号煤层，到6号煤层沉积时，达到含煤沉积的鼎盛时期。6号煤层沉积后，由于盆地沉降的不均衡性，使得其上部5号煤层沉积时与6号煤层间距在本区由盆地边缘向盆地中心逐渐变小，直至合并。4号煤层的沉积标志着胜利煤盆地由鼎盛走向萎缩，沉积面积逐渐减小，沼泽相与河流相交替出现，使得煤层厚度薄，层数多，结构极为复杂，盆地含煤岩系沉积基本结束、此间，在盆地局部沉积了3、2号煤层[12]。
3 样品与化验
本次研究工作主要依据《煤炭资源勘探煤样采取规程》(1987年煤炭工业部颁发)、GB/T 482—2008《煤层煤样采取方法》、GB/T 483—2007《煤质分析试验方法一般规定》等规程、规范标准，并根据胜利组东部煤层发育的特征和分布情况对采样间隔进行了调整，系统采集了煤样2 132件(包括夹矸及顶板样)， 煤样测试由黑龙江省煤田地质研究测试研究中心完成。
1)煤心煤样：煤心提出孔口后按上下顺序依次排列，测量煤心长度，计算长度采取率，进行编录和宏观煤岩类型描述。然后将煤心及标签装入塑料袋密封送验。
2)煤岩煤样：在煤心中采取，按宏观煤岩类型分层采取混合煤岩类型样。采样点应避开断裂带、风氧化带；主要做显微煤岩组分分析和镜质组最大反射率测定。
4 胜利组煤层煤岩特征
4.1 煤岩特征
胜利组煤层颜色呈褐至黑色，光泽多呈暗淡光泽，内生裂隙发育，断面可见方解石、黄铁矿薄膜。煤的硬度较小，约2～3。煤的吸水性强，易风化，易自燃。煤岩主要为均一状结构，常见水平层理，偶见缓波状层理。煤岩宏观组分以亮煤和暗煤为主，少量镜煤和丝炭，镜煤反射率(Ro)为0.2%～0.5%，按煤化程度划分为暗褐煤。
4.2 煤化指标
煤样工业分析表明，胜利组煤层具有中高含水、低中灰分、高挥发分、特低固定炭、低中硫、中高热值的工艺性能，水分(Mad)为7.80%～16.76%，平均12.12%(图3a)；灰分(Ad)为15.16%～21.51%，平均18.34%，灰分在垂向上随煤层埋深有变低趋势(图3b)；挥发分(Vdaf)为44.20%～46.90%，Vdaf>37.00%，各煤层挥发分在垂向上随煤层埋深变化不大(图3c)；固定碳(FCad)为14.83%～32.84%，平均24.00%，FCad<45.00%，为特低固定煤炭 ；全硫(St，d)为1.21%～1.78%，全硫组成以有机硫(So，d)为主，含量为0.55%～0.87%，其次为无机硫：包括硫酸盐硫(Ss，d)0.15%～0.33%、硫化铁硫(Sp，d)0.01%，垂向上全硫自上而下有逐渐降低趋势(图3d)；原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)为19.47～24.90 MJ/kg，空气干燥基高位发热量(Qgr，d)为18.21～21.80 MJ/kg，样品为中高热值煤。
4.3 煤质特征相关性分析
选择有代表性的1-1号钻孔煤岩分析资料，对煤的灰分、硫分、挥发分等指标相互关系进行探讨。
1)硫分与灰分。煤质的相关性分析发现，胜利组煤层随着灰分增加，硫分则相对增加(图4a)。一般认为煤中矿物质主要是水流自陆源方向带入泥炭沼泽，灰分产率与水动力频度和强度正相关，水动力越强、灰分则越高。而煤层中全硫分为有机硫和无机硫，有机硫主要来自成煤植物，无机硫受沉积时水环境控制，主要形成水介质条件为pH>7、Eh<0的还原环境，与凝胶化作用呈正相关关系，与水动力条件呈负相关关系。当水进时，煤岩呈现灰分低、无机硫含量高、有机硫含量低的特点；而当水退时，呈现灰分高、无机硫含量低、有机硫含量高的特点。胜利组煤层硫分与灰分呈正相关性，表现为灰分较低(平均18.34%)、无机硫含量较低(平均0.24%)、有机硫含量较高(平均0.71%)，表明当时古水体环境为水流活动频繁和强烈的沼泽相。
图3 煤的工业分析指标
Fig.3 Parameters of coal proximate analyses
2)硫分与挥发分。煤的挥发分取决于煤化程度、煤的成因素型和煤岩组成等。胜利组煤岩挥发分随硫分的含量增加而逐渐升高；硫含量增加，挥发分也随之增大(图4b)。胜利组煤层多属低中硫煤，全硫以有机硫为主，因此胜利组煤中挥发分和硫分实际上是受有机硫控制，有机硫多来自成煤植物，组成十分复杂，并不完全随挥发分分解而逸出[13]。
图4 1-1号钻孔硫分与灰分、挥发分变化曲线
Fig.4 Sulfur vs ash yield and volatile matter curves of No.1-1 borehole
4.4 常量元素
煤灰分组成主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等常量元素氧化物，灰分产率反映了同期流入湖盆的陆源碎屑物的数量[14]。胜利组煤层的矿物质以黏土矿物为主，其中SiO2含量最高、平均为49.87%，其次为Fe2O3和Al2O3含量，平均分别为14.56%和14.07%，CaO含量和MgO含量较低、平均分别为4.85%和2.44%，与陆源碎屑相关的TiO2含量比较稳定，TiO2含量在0.71%～1.10%浮动(表1)。通过灰分常量元素氧化物组成可以间接地研究古湖泊的氧化还原条件和含盐度。
1)灰成分指数法。煤灰中氧化物可反映成煤沼泽环境的地球化学特征及古地理环境，湖泊中的SiO2、Al2O3主要来源于陆源河流及尘土的碎屑，CaO、MgO主要来自陆源碳酸盐岩和湖泊内生沉淀，Fe主要是由陆地搬运而来的，还原环境中铁以Fe2+的形式存在，咸水的沉积环境有助于将Fe2+从溶解相移除，变为固体相沉淀下来保存在泥岩中。在低位沼泽弱还原环境中，灰分以SiO2、Al2O3为主，在高位沼泽强还原环境中，Fe2O3、CaO、MgO含量较高。煤的灰成分指数与还原性成反比，灰成分指数越低，还原性越强。灰成分指数K计算[15]式为
K=(SiO2 + Al2O3)/(Fe2O3 + CaO + MgO)
经计算，胜利组煤层陆源元素SiO2、Al2O3含量较低，灰分指数K=1.74%～3.77%，K较低，反映了胜利组成煤期为中位泥炭沼泽环境，覆水较深，还原性较强，覆水深度的变化对成煤影响十分明显。
2)MgO/Al2O3比值法。镁、铝含量对沉积环境的判别具有重要指向意义。试验发现，Mg易溶解和迁移，为亲水性元素，Al相对稳定，为亲陆性元素，镁/铝比值m可作为古盐度判断的指标[16]，m可通过下式计算，即
m=MgO/Al2O3×100%
其中，m可用于古盐度判别:m<1时为淡水环境；1<m<10时为半咸水环境；m>10时为咸水环境。胜利煤田m=11.01～46.81，平均18.78，整体上属咸水环境。通过数据在各煤层表现可以看出，m在一定范围内震荡变化，可能是由气候干燥，蒸发量大引起古盐度的升降变化造成。
3)CaO/(MgO×Al2O3)比值法。煤岩中碳酸盐岩矿物含量可推测湖泊沉积时的状况，其中Ca/Mg比值反映古气候冷暖变化。在封闭的湖泊体系中，CaO、MgO主要与湖水的蒸发量有关，炎热和干燥的气候条件有利于Mg的沉淀。Ca/Mg高，多表示湿热环境，湖泊水位上升；Ca/Mg低，多表示干旱程度增加，湖面下降。MgO一般来源于陆源碎屑，可用Al2O3含量校正陆源碎屑的影响，CaO/(MgO×Al2O3)可识别内生碳酸盐含量的大小，具有古气候指示的意义，其值高代表温暖时期，值低指示相对寒冷时期。胜利煤田煤岩CaO/(MgO×Al2O3)为0.11～0.26，平均0.15，比鄂尔多斯盆地三叠系延长组的0.112要高，反映了胜利组沉积时气温较高，为干旱炎热的气候特征，蒸发量较大 [17]。
此外，各煤层TiO2/Al2O3较低且变化小，一般为0.05～0.11，平均为0.07，较低的TiO2/Al2O3指示了煤岩发育时沉积速率居中和相对稳定的水体环境，有利于成煤物质的埋藏和堆积,与丁修建等[9]根据地层厚度和沉积时间求取的吉尔嘎朗图凹陷沉积速率(5.5 cm/ka)居中的结论相吻合[9]。
表1 煤灰成分分析及比值
Table 1 Analysis and ratio of coal ash composition
煤层煤灰成分/%灰成分指数镁铝比钙与镁铝比钛铝比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2SO3KmCaO/(MgO×Al2O3)TiO2/Al2O3247.606.4322.705.033.010.714.001.7646.810.260.11447.7515.2814.055.432.661.055.492.8517.410.130.07546.0915.0212.186.542.991.107.212.8119.910.150.07647.9213.6911.866.783.051.026.482.8422.280.160.076下154.9811.9812.434.512.600.974.793.4321.700.140.086下254.0514.0212.344.192.190.853.933.6415.620.140.06753.0214.0612.344.192.190.853.933.5815.580.140.068上60.9017.086.653.561.880.993.096.4511.010.110.06851.8414.8911.884.192.090.933.813.6714.040.130.06951.5515.7911.853.832.200.854.083.7713.930.110.051050.4914.8413.284.222.350.934.563.2915.840.120.061148.6514.5313.805.242.590.835.502.9217.830.140.061233.5215.2820.935.301.870.807.021.7412.240.190.05
4.5 沉积相
煤的生成和演化是受某些条件控制的，这些条件称为成煤的控制因素，具体包括古地理、古气候和古水体等条件，古气候决定植物繁茂程度，古水体氧化还原环境决定植物遗体保存条件，古地理决定植物的堆积和保存，因此分析古成煤的古地理环境对研究煤的演化和聚煤规律有重要意义[18]。
煤中Sr和Ba含量是判别海陆相有效指标。因Sr化合物溶解度比Ba要高，Sr元素迁移速度大于Ba元素，使得水体盐度增加时元素Ba首先沉淀，Ba更容易在近岸堆积[19]。一般认为Sr<90 μg/g为陆相沉积；Sr>160 μg/g为海相沉积。胜利组煤样微量元素Sr为47.9～91.5 μg/g，平均78.17 μg/g，指示泥炭形成时为陆相沉积环境(表2)。此外,Ba元素多数以硫酸钡形式沉积，其含量与有机质的输入呈正相关，也是常用的沉积相指标,胜利组煤岩Ba含量平均为150.69 μg/g，指示为过渡相沉积环境；Ba/Ga平均为40.34，指示为陆相沉积环境的特征。
表2 沉积相判别指标
Table 2 Sedimentary phase discrimination indicators
沉积相判别指标沉积相煤组陆相过渡相海相1煤组2煤组4煤组平均Sr/(μg·g-1)<9090～160>16077.1993.7056.1878.17Ba/(μg·g-1)>400100～400<100118.20193.90129.20150.69Ba/Ga>1610～16<1028.3545.3023.2040.34
4.6 氧化还原条件
岩石经过风化和淋滤后，发生化学搬运，水体中的微量元素依其活波性进行分异和沉积。通常深水沉积物比浅水沉积物更富集某些微量元素，暗色泥岩(含煤)比浅色砂岩更容易吸附某些微量元素。由于微量元素(如Mo、Cr、Ni、U、V等)对沉积环境的变化较为敏感，经常用于氧化还原环境的示踪。为减少微量元素受陆源组分的干扰，采用微量元素比值作为氧化还原环境的示踪，选择与氧化还原条件关系密切的元素作为分子，选择与氧化还原条件关系较弱的元素作为分母，常用元素比值有V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co和U/Th等，这些元素比值总是随着底层水缺氧还原程度增加而增大，即具有正相关关系[20]，可作为古气候分析和判断古水体氧化还原强弱的指标(表3)。胜利组煤岩的V/(V+Ni)平均为0.83，表明成煤为缺氧、极贫氧环境；V/Cr、U/Th、V/Sc平均分别为2.14、0.87、10.06，为贫氧、次贫氧环境；Ni/Co、U平均2.15、0.98，为富氧环境；由此可见,胜利组煤发育时的底层水环境以长期缺氧的还原条件为主,并伴随着多次短暂的富氧(图5)。
研究表明,正常非热液沉积岩中U/Th通常小于1，U-Th图表明研究区泥页岩U/Th均小于1，亦指示非热液沉积(图6)，与研究区未见侵入岩及喷出岩结论一致[21]。
表3 氧化还原条件的微量元素地球化学指标
Table 3 Trace element geochemical indicators of redox conditions
沉积环境判别指标 氧化还原环境煤组缺氧、极贫氧贫氧、次贫氧富氧1煤组2煤组4煤组平均V/(V+Ni)>0.50.45～0.6<0.450.840.870.780.83V/Cr>4.252～4.25<22.392.301.702.14Ni/Co>75～7<51.772.042.602.15U/Th>1.250.75～1.25<0.750.970.880.700.87V/Sc—高,>9.1低,<9.111.3112.255.5510.06U/(μg·g-1)—高,>1低,<11.170.880.870.98
4.7 古气候与古环境分析
4.7.1 古气候辨别
研究[22]表明，Sr/Cu可帮助恢复古气候，Sr/Cu为1.3～5.0时为温湿气候，5～10为半干旱气候，>10时为干旱气候。胜利组煤岩Sr/Cu为3.24～12.01，平均为7.47，反映了以半干旱为主的古气候特征。在该气候条件下，降水量较少，蒸发严重，植物覆盖减少，使得湖泊营养状况变差，湖盆沉积面积逐渐萎缩，出现沼泽相沉积环境,有利于成煤[22]。
4.7.2 古盐度条件
有关古盐度的测定和判断方法很多，通常采用Sr/Ba和Th/U作为古盐度判断标志。
1)Sr/Ba法。煤中的Sr和Ba含量是判断古盐度有效的指标。
由于Ba的溶解度较小，离子半径较大，容易在海水中沉淀和被黏矿物吸附，使得淡水环境中Ba含量较高，Sr含量较低；而咸水环境中Ba含量较低，Sr含量较高。通常情况下认为： Sr/Ba<0.5为淡水环境、Sr/Ba为0.5～1为半咸水环境为，Sr/Ba>1为海洋环境[23]。胜利组煤岩Sr/Ba为0.36～0.76，平均为0.53，判别为半咸水环境。在垂向上，自下而上Sr/Ba逐渐增加(图5)，代表水体古盐度变高，沉积环境从淡水沼泽向咸水沼泽演变。
2)Th/U法。研究表明[22]Th在低温地表环境
图5 胜利组煤岩微量元素特征变化
Fig.5 Changes of trace element characteristics in coal and rock of Shengli Formation
中比较稳定，不易发生迁移，容易富集在黏土矿物中，而U易氧化和淋失，不易保存。所以在陆相沉积环境的泥页岩中Th/U较高，Th/U>7为淡水环境，2～7为微咸水-半咸水环境，Th/U<2为咸水环境，因此，可以利用Th/U判别水介质的性质[24]。胜利组煤岩Th/U为0.75～2.09，平均为1.22，判断胜利组沉积水体主要为咸水沉积环境；自下而上Th/U逐渐降低(图6)，可以认为在煤岩形成过程中，随湖盆的逐渐萎缩和蒸发量变大，泥炭沼泽覆水变浅，水体含盐度有所增加。
图6 胜利组煤岩U—Th散点图
Fig.6 U-Th scatter plot of coal and rock from Shengli Formation
4.8 古湖泊生产力指标
古生产力表征单位面积、单位时间内所产生有机物的大小。高生产力有利于植物遗体的埋藏和成煤，沉积物中有机质的富集与湖泊表层生产力大小、水体的氧化还原条件以及早期的埋藏环境密切相关。水体的有机质丰度可作为古生产力的指标:高的生产力有利于水体的有机质富集，有机质通过与微量金属元素的络合作用或者通过分解形成局部的硫酸盐还原微环境造成某种痕量金属元素的沉淀，水体有机质越丰富，某些微量金属元素沉积量就越大。目前对于古生产力的计算还没有成熟的方法，主要采用某些微量元素如Mo、Ba、Cu、Ni等的含量推测古湖泊生产力和水体营养程度[25-26]。
1)Mo、Ba、Cu、Ni指标。在水中溶解的Mo、Ba、Cu、Ni等微量元素可通过与水体离子络合或在有机质表面吸附等形成络合物沉淀埋藏下来，因此Mo、Ba、Cu、Ni等可作微营养元素，指示水体营养程度，代表湖泊表层生物初级生产力参数，间接的反映生产力的大小，含量高指示有机质来源丰富，反映较高的古生物生产力。胜利煤田Mo、Ba、Cu、Ni元素含量分别为1.9、147.1、10.94、7.06 μg/g，比中国煤中平均、世界煤中平均值略低，无富集作用(表4)，因此可推测古生产力中等，反映沼泽中矿物质养分来源有限，营养状况中等，表现为中位泥炭沼泽环境。
2)碳酸盐岩δ13C。碳酸盐岩δ13C与沉积环境关系密切，其高低可以反映原始古生产力，通常在还原条件下浮游植物发育时，浮游植物在光合作用过程中会优先吸收δ12C，从而引起水体中δ13C富集，δ13C含量高表示浮游植物茂盛，代表古生产力越高。根据试验测试，吉尔嘎朗图凹陷的腾格尔组一段泥岩样品中碳酸盐岩δ13C为-0.124 4%～0.615 0%，平均0.327 5%, 反映此时古生产力居中[9]，与Mo等元素含量推测结果相吻合。
表4 胜利组煤岩部分微量元素对比
Table 4 Comparison of trace elements from coal
and rock in Shengli Formation
煤层微量元素含量/(μg·g-1)MoBaCuNi12.55118.213.3710.7821.25193.99.745.4941.96129.29.724.91平均1.90150.6910.947.06中国煤3.08159.0017.5013.70世界煤2.2150.0015.009.00
5 结 论
1)内蒙古东部胜利煤田胜利组煤系地层发育，煤层厚度大，适宜露天和井工开采，煤层颜色为褐至黑色，煤的变质程度较低，Ro=0.2%～0.5%，煤的硬度较小，为2～3。
2)根据对胜利煤田东部胜利组煤岩的采样分析，各煤层煤类基本为褐煤，以亮煤和暗煤为主，煤层具有“三高三低”的工艺特点，即含水高、挥发分高、热值高、灰分低、固定炭低、全硫低，原煤水分平均为12.12%、挥发分平均为45.55%、低位发热量平均22.19 MJ/kg、灰分平均为18.34%、固定碳平均为24%、全硫平均1.39%。
3)胜利组煤灰中常量元素以Si、Fe、Al为主，少量Ca、Mg等，灰成分指数较低，推测煤层沉积时为水体覆水程度较深、还原性较强的沼泽环境，有利于成煤作用；MgO/Al2O3中等(平均18.78)和CaO/(MgO×Al2O3)较高(平均0.15)，表明胜利组煤岩是气候干燥的陆相环境的产物，当时古气候较干燥，蒸发量较大，盐度较高，基本属于咸水环境。
4)煤岩的微量元素V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/Sc分别为0.83、2.14、2.15、0.87、10.06，结合U丰度为0.98 μg/g，判断研究区的底层水环境以长期缺氧还原条件为主，并伴随着多次短暂的贫氧；Sr/Ba和Th/U判断胜利组沉积水体为半咸水环境，在垂向上，随湖盆的逐渐萎缩和蒸发量变大，自下向上泥炭沼泽覆水变浅，水体含盐度有所增加。
5)煤岩的微量元素Mo、Ba、Cu、Ni含量无明显的富集作用，推测当时古湖泊生产力一般，反映此时矿物质养分来源有限，营养状况中等，表现为中位泥炭沼泽环境特点，为有利的成煤和聚煤沉积环境。
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