岳振,刘桂建,胡皓,鲁梦菲,谢宗璠

• 1:中国科学院壳幔物质与环境重点实验室
• 2:中国科学技术大学地球和空间科学学院

摘要(Abstract)：

为研究淮南煤田晚二叠世煤中锂、镓和稀土元素赋存状态、分布特征及其影响因素，以晚二叠世主采煤层13~(-1)和11~(-2)煤为研究对象，采用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）测定了煤中微量元素的含量，并结合工业分析和常量元素含量，分析了煤中锂、镓和稀土元素的分布规律。结果表明：11~(-2)煤中锂、镓和稀土元素含量整体比13~(-1)煤高且远高于世界硬煤。13~(-1)煤中的锂、镓和稀土元素主要赋存于煤中的无机矿物中，而11~(-2)煤中的稀土元素可能赋存于煤中的有机质中，两煤层的沉积物源和沉积环境控制了锂、镓和稀土元素分布的总体特征。通过Al_2O_3/TiO_2比值、元素地球化学特征分析得知沉积源区为中间质烃源岩。δCe和δY的正异常综合推断海水活动对稀土元素的重新分配产生了影响。

关键词(KeyWords)： 锂;镓;稀土元素;淮南煤田;晚二叠世

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划资助项目（2021YFC2902002）;; 安徽省自然资源厅公益性地质资助项目（2022-g-1-11）

作者(Author): 岳振,刘桂建,胡皓,鲁梦菲,谢宗璠

参考文献(References)：

• [1]翟明国，吴福元，胡瑞忠，等.战略性关键金属矿产资源：现状与问题[J].中国科学基金，2019, 33(2):106-111.
• [2]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.
• [3]DAI S, WANG P, WARD C R, et al. Elemental and mineralogical anomalies in the coal-hosted Ge ore deposit of Lincang, Yunnan,southwestern China:Key role of N2–CO2-mixed hydrothermal solutions[J]. International Journal of Coal Geology, 2015(152):19-46.
• [4]SUN Y, ZHAO C, QIN S, et al. Occurrence of some valuable elements in the unique ‘high-aluminium coals’ from the Jungar coalfield, China[J]. Ore Geology Reviews, 2016(72):659-668.
• [5]SEREDIN V V, DAI S, SUN Y, et al. Coal deposits as promising sources of rare metals for alternative power and energy-efficient technologies[J]. Applied Geochemistry, 2013(31):1-11.
• [6]ARBUZOV S I, CHEKRYZHOV I Y, VERKHOTUROV A A, et al. Geochemistry and rare-metal potential of coals of the Sakhalin coal basin, Sakhalin Island, Russia[J]. International Journal of Coal Geology, 2023(268):10419
• [7]黄少青，宁树正，刘亢，等.鄂尔多斯盆地煤中微量元素分布特征[J].中国煤炭地质，2021, 33(S1):7-11.
• [8]汪雲龙，郑刘根，陈永春，等.淮南深部山西组煤中汞的含量分布及赋存特征研究[J].地球与环境，2021, 49(2):180-188.
• [9]胡广青，吴盾，魏超，等.淮南低-中灰煤典型有害元素的分布、赋存特征及地质成因[J].煤炭科学技术，2023, 51(5):161-173.
• [10]梁文勖.淮南煤田煤矸石中有害元素和放射性元素特征与风险评价[J].煤炭技术，2022, 41(6):94-97.
• [11]苗林，刘桂建，吴盾，等.淮南煤田潘三井田西部岩浆岩侵入年代确定与意义[J].中国煤炭地质，2012, 24(11):4-6.
• [12]DAI S, REN D, CHOU C, 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.
• [13]DAI S, GRAHAM T, WARD C R, et al. A review of anomalous rare earth elements and yttrium in coal[J]. International Journal of Coal Geology, 2016(159):82-95.
• [14]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.
• [15]DAI S, LI D, CHOU C, et al. Mineralogy and geochemistry of boehmite-rich coals:new insights from the Haerwusu Surface Mine,Jungar Coalfield, Inner Mongolia, China[J]. International Journal of Coal Geolog, 2008, 74(3-4):185-202.
• [16]DAI S, JIANG Y, WARD C R, et al. Mineralogical and geochemical compositions of the coal in the Guanbanwusu Mine, Inner Mongolia, China:Further evidence for the existence of an Al(Ga and REE)ore deposit in the Jungar Coalfield[J]. International Journal of Coal Geology, 2012(98):10-40.
• [17]李华，许霞，杨恺.山西平朔矿区4号煤中锂、镓资源成矿地质特征研究[J].中国煤炭地质，2014, 26(12):17-19.
• [18]孙玉壮，赵存良，李彦恒，等.煤中某些伴生金属元素的综合利用指标探讨[J].煤炭学报，2014, 39(4):744-748.
• [19]ZHAO L, DAI S, NECHAEV V P, et al. Enrichment of critical elements(Nb-Ta-Zr-Hf-REE)within coal and host rocks from the Datanhao mine, Daqingshan Coalfield, northern China[J]. Ore Geology Reviews, 2019(111):102951.
• [20]DAI S, GRAHAM I T, WARD C R, A review of anomalous rare earth elements and yttrium in coal[J]. International Journal of Coal Geology, 2016, 59(4):82-95.
• [21]TAYLOR S R, MCLENNAN S M, ARMSTRONG R L, et al. The composition and evolution of the continental crust:rare earth element evidence from sedimentary rocks and discussion[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1981, 301(1461):381-399.
• [22]尘福艳，杨创，谭富荣，等.微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以冀中坳陷东北部石炭-二叠系为例[J].中国煤炭地质，2019, 242(6):15-22.
• [23] HAYASHIK I, FUJISAWA H, HOLLANND H D, et al.Geochemistry of~1.9Ga sedimentary rocks from northeastern Labrador, Canada[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1997, 61(19):4115-4137.
• [24]张华，于海成，张冀.吕家坨矿煤中伴生稀土元素地球化学特征[J].中国煤炭地质，2024, 36(4):30-37.
• [25]曹泊，吴国强，王双美，等.鱼卡五彩煤矿5号煤中微量元素地球化学特征及沉积环境[J].中国煤炭地质，2021, 275(11):19-27.