首阳山煤矿3号、9号煤的地球化学特征

• 作 者: 沈阳
• 出 处: 河北工程大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 沁水煤田 煤中矿物 地球化学特征 成煤古环境

首阳山煤矿位于山西省长治市,地处沁水煤田南部。含煤地层为石炭上统太原组和二叠系下统山西组煤层。太原组厚度为90.91m-122.02m,平均厚度112.95m,太原组共含煤10层,其中15号为稳定可采煤层,9号煤层不稳定,局部可采;山西组厚度为34.82m-65.98m,平均厚度53.60m,山西组共含煤3层,其中3号煤为稳定可采煤层。以首阳山煤矿3、9号煤为研究对象,应用统计学、煤岩学、矿物学、地球化学等学科和XRD、XRF、ICP-MS、带能谱的扫描电镜等实验方法,探讨了研究区煤样的宏观、显微煤岩学特征和煤中矿物、元素的含量变化、分布规律及赋存状态,并探讨了成煤时期的古环境及成煤沼泽环境。3号煤宏观煤岩成份以亮煤为主,9号煤以半亮煤为主。首阳山煤矿煤层的显微煤岩组分镜质组含量均达到70%以上,惰质组次之,壳质组极少。首阳山煤矿3号煤煤灰中矿物粘土矿物的含量最高,其次是方解石和白云石,个别煤层中发现少量石英和黄铁矿;9号煤中粘土矿物含量最高,石英和方解石含量次之,白云石、黄铁矿、菱铁矿、菱镁矿、重晶石在大部分煤层中均有分布,但是含量较少;石膏、长石只在少数煤层零星分布。微量元素中,与中国煤相比3号煤中Li、、Sr、Cr、Ga、Pb、U元素含量的算数平均值大于中国煤的算术平均值,与中国煤相比9号煤中Li、Be、Sc、V、Cr、Cu、Ga、Zr、Nb、Hf、Pb、Th、U、Mo和Ba的平均含量均大于中国煤算术平均值。3号煤中富集的元素为Li、Sr、Zr、Pb、Th;9号煤中富集的元素为Li、Sc、V、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Th、U。稀土元素中,首阳山3号煤只有La、Y元素富集正常,其余元素均表现为亏损,9号煤中La元素表现为轻度富集,其余元素为富集。首阳山9号煤中的稀土元素含量高于3号煤,3号、9号煤中稀土元素表现为富集正常,稀土元素富集类型为富轻稀土型。首阳山3号、9号煤沉积类型为陆相泥炭沼泽。根据多种方法对比,确定研究区整体的成煤环境是还原环境,首阳山3号煤成煤环境属于半干燥-半潮湿气候,首阳山9号煤成煤环境属于潮湿气候。