高铝煤中矿物学特征和伴生元素特征的研究具有重要的意义,在煤炭资源的开发利用中,它们可以为煤中有害元素的脱除和有益元素的提取提供理论依据,还可以为分析煤层的演化过程提供数据支撑。本文运用煤田地质学、沉积学、矿物学和地球化学等学科作为理论支撑,使用光学显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱分析仪、电感耦合等离子体质谱、带能谱的扫描电镜等实验仪器,对沁水煤田昔阳县坪上矿和长治县首阳山矿15号煤的地球化学特征作了初步的探讨和研究。坪上矿和首阳山矿15号煤均以亮煤为主,夹有少量暗煤,总体为玻璃光泽。显微组分以镜质组为主（69.28%和79.24%）,惰质组次之（19.35%和11.54%）,且均未发现壳质组显微组分,说明两矿煤层的成熟度较高。两矿煤层中的矿物主要以黏土矿物、石英、方解石和黄铁矿为主,其次还存在少量的黄铜矿、金红石、钛铁矿、铁白云石、勃姆石和磷灰石。常量元素中,除坪上矿15号煤中的Al₂O₃、P₂O₅的含量略高于中国煤中元素含量背景值外,两矿中其余常量元素的含量均低于中国值;微量元素中,坪上矿和首阳山矿15号煤层中的微量元素含量大致相同,整体上均表现出亏损状态,分布趋势大致相同,说明两煤层的物质来源是相似的,地质背景大致相同。通过R型聚类分析可知,在煤层的沉积过程中,受陆源供给、环境变化、地质构造等因素的影响,导致两煤矿中元素的聚类趋势差异较大。坪上矿15号煤的稀土元素可能多以有机吸附形式存在;而首阳山矿15号煤可能以有机吸附态和无机态共存的形式存在,且主要赋存在无机矿物中。两矿稀土元素的富集类型为L-type型,HREY元素均亏损严重,两煤层的母岩均为陆相来源,但是沉积过程中不断受到海水侵蚀的影响,成煤环境为以酸性-还原环境为主的海陆交互相。