论文部分内容阅读
本文采用ICP-MS、XRD和XRF等分析测试手段，结合聚类分析、因子分析等数据处理方法，对淮北煤田南部花沟西勘探区和袁店二井煤矿的10个岩浆岩样品、10个煤样品和9个天然焦样品中的微量元素含量、赋存状态进行了研究，并以REE为例对“岩浆侵入对煤中微量元素的影响”进行了探讨，研究表明: 花沟西勘探区和袁店二井煤矿岩浆岩均为基性的浅成侵入岩，具有基性岩的化学组分特征和钙碱性玄武岩的地球化学性质;原始岩浆起源于活动大陆边缘的构造环境，且受到了壳源物质混染。 采用ICP-MS对研究区煤层及天然焦样品中的微量元素含量进行了测定，与“世界煤”相比，研究区煤及天然焦中大部分微量元素呈正常质量分数水平分布。 聚类分析显示，花沟西煤中微量元素可以划分为五大类:第一大类为有机结合态类:Ga、W、Cs、Sb、Y、V、Mo、Re、Co、Se;第二大类为粘土矿物吸附类:Li、Be、Rb、Ta、Zr、Nb、Th、Sc;第三大类为黄铜矿物类:Ni、Sr、Cu、REE;第四大类为黄铁矿物类:Pb、U、Cd、In、Tl;第五大类为铝硅酸盐矿物类:Cr、Bi、Ba、Zn。袁店二井煤中微量元素也可划分为五大类:第一大类为粘土矿物吸附类:Li、Ni、W、Cs、Pb、Ga、Th;第二大类为黄铜矿物类:Cu、U、Sc、Co;第三大类为硫化物矿物类:Sr、Nb、V、Tl、In、Mo、Ba、Cd;第四大类为有机结合态类:Be、Rb、Cr、Y、Zn、Bi、Re;第五大类为铝硅酸盐矿物类:Sb、Ta、 REE。 因子分析显示，花沟西样品的31个指标可以用4个因子进行表示。因子F1中Th、Zn、Bi、Rb、Nb、Ta、In、Zr、Cr、Pb、Tl、U和Cd的因子载荷较高;因子F2中Re、V、Sb、Mo、W、Y、Co、Cs、Se、Ga和Sc的因子载荷较高;因子F3中Cu、Sr、Ba、REE和Ni的因子载荷较高;因子F4中Li和Be的因子载荷较高。袁店二井样品的29个指标也可以用4个因子来进行表示。f1中W、Cs、Mo、Pb、V、Co、Ga、Nb、Bi、Ba、U、Cu、Rb、Zn和Re的因子载荷较高;f2中Be、Sc、Sr、Y和In的因子载荷较高;f3中Ni、Sb、Ta、Li、Cd、Th和REE的因子载荷较高;f4中Cr和Tl的因子载荷较高。 XRD分析表明，袁店二井煤矿72煤层和天然焦中含有粘土矿物高岭石、蒙脱石、地开石、伊利石、绿泥石等，碳酸盐矿物白云石、铁白云石和方解石等，部分含有石英、黄铁矿、白云母等矿物。 岩浆侵入致使煤中微量元素发生了迁移与富集，大部分元素在煤中发生了富集如REE，小部分元素发生了亏损如Be、V、Cr、Pb、Th、U等，还有一些元素未发生明显的变化如Se和W等，这些变化说明岩浆侵入对煤中微量元素的影响程度是不同的，且这种差异与原煤中微量元素的赋存特征和岩浆的类型、组分及侵入方式都有一定的关系。