现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (04): 1009-1017.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.092
王珍珍1(), 李进孝1, 张珂1, 郭文牧1, 张绍韡2, 肖林1()
收稿日期:
2020-03-17
修回日期:
2020-10-25
出版日期:
2021-08-10
发布日期:
2021-09-08
通讯作者:
肖林
作者简介:
肖 林,女,副教授,硕士生导师,1982年出生,煤田地质学专业,主要从事煤地球化学研究。Email: xiaolin @hebeu.edu.cn。基金资助:
WANG Zhenzhen1(), LI Jinxiao1, ZHANG Ke1, GUO Wenmu1, ZHANG Shaowei2, XIAO Lin1()
Received:
2020-03-17
Revised:
2020-10-25
Online:
2021-08-10
Published:
2021-09-08
Contact:
XIAO Lin
摘要:
采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及X射线荧光光谱(XRF)等方法,分析山西西铭煤矿2号、3号、8 号和9号煤中稀土元素的含量特征和赋存状态,并根据稀土元素Ce、Eu、Gd、Y和常量元素Al2O3/TiO2的异常揭示其成煤环境及物质来源。研究结果显示:(1)西铭煤矿煤中稀土元素含量与世界煤值和美国煤值基本相等,但低于中国煤中稀土元素含量的平均值;稀土元素以中-重稀土富集型为主,其次是轻稀土富集型和轻-中稀土富集型。(2)西铭煤矿成煤环境总体上以弱还原性为主,且受酸性沼泽水环境影响。(3)煤中稀土元素的物质来源主要为陆源碎屑物质,判断其沉积源岩为酸性或中-酸性岩浆岩。
中图分类号:
王珍珍, 李进孝, 张珂, 郭文牧, 张绍韡, 肖林. 山西西铭煤矿煤中稀土元素地球化学特征及指示意义[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1009-1017.
WANG Zhenzhen, LI Jinxiao, ZHANG Ke, GUO Wenmu, ZHANG Shaowei, XIAO Lin. Geochemical Characteristics of Rare Earth Elements and the Indicative Significance in the Ximing Coal Mine, Shanxi Province[J]. Geoscience, 2021, 35(04): 1009-1017.
样品 编号 | 样品 种类 | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Y | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ΣREE | 富集系数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2#-M1 | 煤 | 26.40 | 60.10 | 5.89 | 22.10 | 4.48 | 0.62 | 4.72 | 0.70 | 4.51 | 21.20 | 0.91 | 2.98 | 0.41 | 2.82 | 0.40 | 158.24 | 1.15 |
2#-M2 | 煤 | 15.70 | 31.60 | 3.58 | 13.80 | 2.82 | 0.43 | 2.82 | 0.41 | 2.51 | 10.70 | 0.43 | 1.50 | 0.20 | 1.33 | 0.18 | 88.01 | 0.64 |
2#-M3 | 煤 | 12.00 | 23.80 | 2.70 | 10.20 | 1.98 | 0.30 | 2.06 | 0.29 | 1.76 | 8.36 | 0.34 | 1.10 | 0.14 | 1.06 | 0.15 | 66.24 | 0.48 |
2#-M4 | 煤 | 12.20 | 24.20 | 2.76 | 10.50 | 2.02 | 0.31 | 2.06 | 0.28 | 1.68 | 8.18 | 0.33 | 1.06 | 0.14 | 0.97 | 0.14 | 66.83 | 0.49 |
3#-M1 | 煤 | 9.19 | 17.60 | 1.98 | 7.69 | 1.72 | 0.41 | 2.21 | 0.40 | 2.84 | 14.30 | 0.60 | 2.01 | 0.28 | 2.06 | 0.31 | 63.60 | 0.46 |
3#-M2 | 煤 | 37.00 | 75.90 | 8.22 | 29.90 | 5.62 | 0.86 | 5.52 | 0.69 | 3.80 | 14.80 | 0.68 | 2.12 | 0.27 | 1.86 | 0.25 | 187.49 | 1.37 |
3#-M3 | 煤 | 23.40 | 46.20 | 5.19 | 19.20 | 3.72 | 0.63 | 3.94 | 0.55 | 3.26 | 14.40 | 0.62 | 1.94 | 0.25 | 1.72 | 0.23 | 125.25 | 0.91 |
3#-M4 | 煤 | 21.00 | 40.80 | 4.60 | 17.40 | 3.31 | 0.56 | 3.44 | 0.48 | 2.94 | 13.40 | 0.57 | 1.80 | 0.23 | 1.54 | 0.21 | 112.28 | 0.82 |
8#-M1 | 煤 | 8.54 | 15.00 | 1.68 | 6.24 | 1.14 | 0.19 | 1.21 | 0.15 | 0.85 | 4.43 | 0.17 | 0.55 | 0.07 | 0.52 | 0.07 | 40.81 | 0.30 |
8#-M2 | 煤 | 9.25 | 17.40 | 1.93 | 7.16 | 1.34 | 0.23 | 1.43 | 0.18 | 1.02 | 4.93 | 0.19 | 0.63 | 0.08 | 0.58 | 0.08 | 46.43 | 0.34 |
8#-M3 | 煤 | 7.35 | 13.00 | 1.48 | 5.62 | 1.04 | 0.18 | 1.14 | 0.14 | 0.79 | 4.02 | 0.15 | 0.49 | 0.06 | 0.47 | 0.06 | 35.99 | 0.26 |
8#-M4 | 煤 | 17.50 | 33.70 | 4.10 | 17.40 | 3.59 | 0.68 | 3.60 | 0.45 | 2.57 | 13.10 | 0.50 | 1.68 | 0.23 | 1.64 | 0.24 | 100.98 | 0.74 |
8#-M5 | 煤 | 9.49 | 20.90 | 2.76 | 12.30 | 2.64 | 0.50 | 2.68 | 0.34 | 1.79 | 8.22 | 0.32 | 1.01 | 0.13 | 0.93 | 0.14 | 64.15 | 0.47 |
8#-M6 | 煤 | 11.20 | 26.20 | 3.44 | 15.60 | 3.45 | 0.63 | 3.25 | 0.39 | 2.05 | 10.20 | 0.38 | 1.26 | 0.17 | 1.20 | 0.18 | 79.60 | 0.58 |
9#-M1 | 煤 | 7.90 | 14.60 | 1.68 | 6.52 | 1.44 | 0.28 | 1.56 | 0.23 | 1.56 | 8.66 | 0.32 | 1.09 | 0.15 | 1.08 | 0.15 | 47.22 | 0.34 |
9#-M2 | 煤 | 9.92 | 20.70 | 2.52 | 10.40 | 2.36 | 0.41 | 2.08 | 0.25 | 1.46 | 7.42 | 0.29 | 0.98 | 0.13 | 0.96 | 0.14 | 60.02 | 0.44 |
9#-M3 | 煤 | 7.80 | 16.90 | 2.19 | 9.36 | 2.11 | 0.34 | 1.72 | 0.20 | 1.12 | 5.81 | 0.22 | 0.76 | 0.10 | 0.77 | 0.11 | 49.51 | 0.36 |
9#-M4 | 煤 | 6.02 | 11.20 | 1.34 | 5.48 | 1.24 | 0.22 | 1.30 | 0.19 | 1.26 | 6.42 | 0.25 | 0.81 | 0.11 | 0.76 | 0.11 | 36.71 | 0.27 |
9#-M5 | 煤 | 8.42 | 16.70 | 2.03 | 8.43 | 1.87 | 0.32 | 1.63 | 0.18 | 0.98 | 4.49 | 0.18 | 0.58 | 0.07 | 0.50 | 0.07 | 46.45 | 0.34 |
9#-M6 | 煤 | 14.00 | 31.20 | 3.77 | 15.70 | 3.77 | 0.66 | 3.52 | 0.48 | 2.83 | 12.00 | 0.53 | 1.63 | 0.21 | 1.38 | 0.18 | 91.86 | 0.67 |
9#-M7 | 煤 | 12.60 | 25.20 | 2.89 | 11.60 | 2.56 | 0.44 | 2.42 | 0.31 | 1.78 | 7.80 | 0.33 | 1.04 | 0.13 | 0.92 | 0.13 | 70.15 | 0.51 |
9#-M8 | 煤 | 13.00 | 26.80 | 3.13 | 12.60 | 2.90 | 0.51 | 2.88 | 0.41 | 2.42 | 10.40 | 0.45 | 1.36 | 0.17 | 1.16 | 0.16 | 78.35 | 0.57 |
2#-D1 | 顶板 | 42.30 | 100.00 | 9.36 | 35.00 | 6.46 | 0.80 | 6.47 | 0.85 | 4.94 | 21.20 | 0.93 | 3.04 | 0.42 | 3.00 | 0.44 | 235.21 | 1.71 |
2#-D2 | 底板 | 46.20 | 85.90 | 9.16 | 28.20 | 4.16 | 0.88 | 5.00 | 0.76 | 4.06 | 18.40 | 0.83 | 2.26 | 0.34 | 2.33 | 0.34 | 208.82 | 1.52 |
3#-J1 | 夹矸 | 74.30 | 138.00 | 14.60 | 47.20 | 8.16 | 1.31 | 9.02 | 1.36 | 8.12 | 35.80 | 1.72 | 4.71 | 0.67 | 4.53 | 0.65 | 350.15 | 2.55 |
3#-D1 | 顶板 | 66.50 | 120.00 | 11.90 | 39.20 | 6.82 | 1.20 | 7.51 | 1.07 | 6.08 | 28.80 | 1.30 | 3.69 | 0.54 | 3.68 | 0.53 | 298.82 | 2.18 |
8#-J1 | 夹矸 | 57.40 | 120.00 | 12.70 | 45.40 | 7.54 | 1.40 | 7.74 | 0.92 | 5.28 | 24.10 | 1.02 | 3.34 | 0.45 | 3.18 | 0.47 | 290.94 | 2.12 |
中国煤值[ | 22.50 | 46.70 | 6.42 | 22.30 | 4.07 | 0.84 | 4.65 | 0.62 | 3.74 | 18.20 | 1.79 | 0.96 | 1.79 | 0.64 | 2.08 | 137.30 | - | |
美国煤值[ | 12.00 | 21.00 | 2.40 | 9.50 | 1.70 | 0.40 | 1.80 | 0.30 | 1.90 | 8.50 | 0.35 | 1.10 | 0.15 | 0.95 | 0.14 | 62.19 | - | |
世界煤值[ | 11.30 | 23.10 | 3.51 | 12.20 | 2.10 | 0.47 | 2.70 | 0.32 | 2.10 | 8.40 | 0.54 | 0.93 | 0.31 | 1.00 | 0.20 | 69.18 | - | |
上陆壳值[ | 30.00 | 64.00 | 7.10 | 26.00 | 4.50 | 0.88 | 3.80 | 0.64 | 3.50 | 22.00 | 2.30 | 0.80 | 2.30 | 0.33 | 2.20 | 170.35 | - |
表1 西铭煤矿煤、岩样中稀土元素含量(μg/g)
Table 1 REE contents of coal and rock samples from the Ximing mine (μg/g)
样品 编号 | 样品 种类 | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Y | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ΣREE | 富集系数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2#-M1 | 煤 | 26.40 | 60.10 | 5.89 | 22.10 | 4.48 | 0.62 | 4.72 | 0.70 | 4.51 | 21.20 | 0.91 | 2.98 | 0.41 | 2.82 | 0.40 | 158.24 | 1.15 |
2#-M2 | 煤 | 15.70 | 31.60 | 3.58 | 13.80 | 2.82 | 0.43 | 2.82 | 0.41 | 2.51 | 10.70 | 0.43 | 1.50 | 0.20 | 1.33 | 0.18 | 88.01 | 0.64 |
2#-M3 | 煤 | 12.00 | 23.80 | 2.70 | 10.20 | 1.98 | 0.30 | 2.06 | 0.29 | 1.76 | 8.36 | 0.34 | 1.10 | 0.14 | 1.06 | 0.15 | 66.24 | 0.48 |
2#-M4 | 煤 | 12.20 | 24.20 | 2.76 | 10.50 | 2.02 | 0.31 | 2.06 | 0.28 | 1.68 | 8.18 | 0.33 | 1.06 | 0.14 | 0.97 | 0.14 | 66.83 | 0.49 |
3#-M1 | 煤 | 9.19 | 17.60 | 1.98 | 7.69 | 1.72 | 0.41 | 2.21 | 0.40 | 2.84 | 14.30 | 0.60 | 2.01 | 0.28 | 2.06 | 0.31 | 63.60 | 0.46 |
3#-M2 | 煤 | 37.00 | 75.90 | 8.22 | 29.90 | 5.62 | 0.86 | 5.52 | 0.69 | 3.80 | 14.80 | 0.68 | 2.12 | 0.27 | 1.86 | 0.25 | 187.49 | 1.37 |
3#-M3 | 煤 | 23.40 | 46.20 | 5.19 | 19.20 | 3.72 | 0.63 | 3.94 | 0.55 | 3.26 | 14.40 | 0.62 | 1.94 | 0.25 | 1.72 | 0.23 | 125.25 | 0.91 |
3#-M4 | 煤 | 21.00 | 40.80 | 4.60 | 17.40 | 3.31 | 0.56 | 3.44 | 0.48 | 2.94 | 13.40 | 0.57 | 1.80 | 0.23 | 1.54 | 0.21 | 112.28 | 0.82 |
8#-M1 | 煤 | 8.54 | 15.00 | 1.68 | 6.24 | 1.14 | 0.19 | 1.21 | 0.15 | 0.85 | 4.43 | 0.17 | 0.55 | 0.07 | 0.52 | 0.07 | 40.81 | 0.30 |
8#-M2 | 煤 | 9.25 | 17.40 | 1.93 | 7.16 | 1.34 | 0.23 | 1.43 | 0.18 | 1.02 | 4.93 | 0.19 | 0.63 | 0.08 | 0.58 | 0.08 | 46.43 | 0.34 |
8#-M3 | 煤 | 7.35 | 13.00 | 1.48 | 5.62 | 1.04 | 0.18 | 1.14 | 0.14 | 0.79 | 4.02 | 0.15 | 0.49 | 0.06 | 0.47 | 0.06 | 35.99 | 0.26 |
8#-M4 | 煤 | 17.50 | 33.70 | 4.10 | 17.40 | 3.59 | 0.68 | 3.60 | 0.45 | 2.57 | 13.10 | 0.50 | 1.68 | 0.23 | 1.64 | 0.24 | 100.98 | 0.74 |
8#-M5 | 煤 | 9.49 | 20.90 | 2.76 | 12.30 | 2.64 | 0.50 | 2.68 | 0.34 | 1.79 | 8.22 | 0.32 | 1.01 | 0.13 | 0.93 | 0.14 | 64.15 | 0.47 |
8#-M6 | 煤 | 11.20 | 26.20 | 3.44 | 15.60 | 3.45 | 0.63 | 3.25 | 0.39 | 2.05 | 10.20 | 0.38 | 1.26 | 0.17 | 1.20 | 0.18 | 79.60 | 0.58 |
9#-M1 | 煤 | 7.90 | 14.60 | 1.68 | 6.52 | 1.44 | 0.28 | 1.56 | 0.23 | 1.56 | 8.66 | 0.32 | 1.09 | 0.15 | 1.08 | 0.15 | 47.22 | 0.34 |
9#-M2 | 煤 | 9.92 | 20.70 | 2.52 | 10.40 | 2.36 | 0.41 | 2.08 | 0.25 | 1.46 | 7.42 | 0.29 | 0.98 | 0.13 | 0.96 | 0.14 | 60.02 | 0.44 |
9#-M3 | 煤 | 7.80 | 16.90 | 2.19 | 9.36 | 2.11 | 0.34 | 1.72 | 0.20 | 1.12 | 5.81 | 0.22 | 0.76 | 0.10 | 0.77 | 0.11 | 49.51 | 0.36 |
9#-M4 | 煤 | 6.02 | 11.20 | 1.34 | 5.48 | 1.24 | 0.22 | 1.30 | 0.19 | 1.26 | 6.42 | 0.25 | 0.81 | 0.11 | 0.76 | 0.11 | 36.71 | 0.27 |
9#-M5 | 煤 | 8.42 | 16.70 | 2.03 | 8.43 | 1.87 | 0.32 | 1.63 | 0.18 | 0.98 | 4.49 | 0.18 | 0.58 | 0.07 | 0.50 | 0.07 | 46.45 | 0.34 |
9#-M6 | 煤 | 14.00 | 31.20 | 3.77 | 15.70 | 3.77 | 0.66 | 3.52 | 0.48 | 2.83 | 12.00 | 0.53 | 1.63 | 0.21 | 1.38 | 0.18 | 91.86 | 0.67 |
9#-M7 | 煤 | 12.60 | 25.20 | 2.89 | 11.60 | 2.56 | 0.44 | 2.42 | 0.31 | 1.78 | 7.80 | 0.33 | 1.04 | 0.13 | 0.92 | 0.13 | 70.15 | 0.51 |
9#-M8 | 煤 | 13.00 | 26.80 | 3.13 | 12.60 | 2.90 | 0.51 | 2.88 | 0.41 | 2.42 | 10.40 | 0.45 | 1.36 | 0.17 | 1.16 | 0.16 | 78.35 | 0.57 |
2#-D1 | 顶板 | 42.30 | 100.00 | 9.36 | 35.00 | 6.46 | 0.80 | 6.47 | 0.85 | 4.94 | 21.20 | 0.93 | 3.04 | 0.42 | 3.00 | 0.44 | 235.21 | 1.71 |
2#-D2 | 底板 | 46.20 | 85.90 | 9.16 | 28.20 | 4.16 | 0.88 | 5.00 | 0.76 | 4.06 | 18.40 | 0.83 | 2.26 | 0.34 | 2.33 | 0.34 | 208.82 | 1.52 |
3#-J1 | 夹矸 | 74.30 | 138.00 | 14.60 | 47.20 | 8.16 | 1.31 | 9.02 | 1.36 | 8.12 | 35.80 | 1.72 | 4.71 | 0.67 | 4.53 | 0.65 | 350.15 | 2.55 |
3#-D1 | 顶板 | 66.50 | 120.00 | 11.90 | 39.20 | 6.82 | 1.20 | 7.51 | 1.07 | 6.08 | 28.80 | 1.30 | 3.69 | 0.54 | 3.68 | 0.53 | 298.82 | 2.18 |
8#-J1 | 夹矸 | 57.40 | 120.00 | 12.70 | 45.40 | 7.54 | 1.40 | 7.74 | 0.92 | 5.28 | 24.10 | 1.02 | 3.34 | 0.45 | 3.18 | 0.47 | 290.94 | 2.12 |
中国煤值[ | 22.50 | 46.70 | 6.42 | 22.30 | 4.07 | 0.84 | 4.65 | 0.62 | 3.74 | 18.20 | 1.79 | 0.96 | 1.79 | 0.64 | 2.08 | 137.30 | - | |
美国煤值[ | 12.00 | 21.00 | 2.40 | 9.50 | 1.70 | 0.40 | 1.80 | 0.30 | 1.90 | 8.50 | 0.35 | 1.10 | 0.15 | 0.95 | 0.14 | 62.19 | - | |
世界煤值[ | 11.30 | 23.10 | 3.51 | 12.20 | 2.10 | 0.47 | 2.70 | 0.32 | 2.10 | 8.40 | 0.54 | 0.93 | 0.31 | 1.00 | 0.20 | 69.18 | - | |
上陆壳值[ | 30.00 | 64.00 | 7.10 | 26.00 | 4.50 | 0.88 | 3.80 | 0.64 | 3.50 | 22.00 | 2.30 | 0.80 | 2.30 | 0.33 | 2.20 | 170.35 | - |
样品 编号 | Ad | 煤灰成分 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | TiO2 | SO3 | P2O5 | K2O | Na2O | MnO2 | 总和 | ||
2#-M1 | 30.78 | 54.22 | 38.57 | 1.42 | 1.26 | 0.29 | 1.48 | 0.18 | 0.14 | 0.62 | 0.22 | 0.01 | 98.41 |
2#-M2 | 15.84 | 49.52 | 40.55 | 1.49 | 1.76 | 0.24 | 1.66 | 1.52 | 0.04 | 0.31 | 0.13 | 0.03 | 97.25 |
2#-M3 | 9.66 | 46.28 | 40.50 | 5.92 | 1.24 | 0.56 | 1.36 | 1.45 | 0.04 | 0.17 | 0.20 | 0.15 | 97.87 |
2#-M4 | 10.62 | 46.90 | 38.48 | 6.16 | 1.75 | 0.58 | 1.34 | 2.34 | 0.06 | 1.16 | 0.24 | 0.10 | 99.11 |
3#-M1 | 18.29 | 51.90 | 41.76 | 1.11 | 0.44 | 0.38 | 1.28 | 0.22 | 0.08 | 0.92 | 0.18 | 0.01 | 98.28 |
3#-M2 | 21.61 | 49.88 | 41.91 | 1.19 | 1.14 | 0.21 | 1.34 | 1.04 | 0.10 | 0.40 | 0.19 | 0 | 97.40 |
样品 编号 | Ad | 煤灰成分 | |||||||||||
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | TiO2 | SO3 | P2O5 | K2O | Na2O | MnO2 | 总和 | ||
3#-M3 | 13.01 | 50.00 | 42.72 | 0.88 | 1.24 | 0.20 | 1.66 | 0.68 | 0.10 | 0.20 | 0.19 | 0.01 | 97.88 |
3#-M4 | 13.62 | 48.00 | 43.34 | 0.81 | 0.98 | 0.21 | 1.59 | 0.83 | 0.08 | 0.27 | 0.19 | 0.01 | 96.31 |
8#-M4 | 13.55 | 42.65 | 33.31 | 18.40 | 0.45 | 0.21 | 1.28 | 0.51 | 0.11 | 0.36 | 0.09 | 0.05 | 97.42 |
8#-M5 | 8.83 | 41.55 | 31.66 | 21.18 | 0.85 | 0.26 | 0.66 | 1.18 | 0.05 | 0.39 | 0.19 | 0.14 | 98.11 |
8#-M6 | 13.76 | 45.00 | 34.16 | 15.95 | 0.64 | 0.25 | 1.16 | 1.10 | 0.06 | 0.46 | 0.24 | 0.09 | 99.11 |
8#-M1 | 5.38 | 36.35 | 29.16 | 24.78 | 1.64 | 0.28 | 0.50 | 2.60 | 0.05 | 2.27 | 0.14 | 0.06 | 97.83 |
8#-M2 | 6.50 | 35.20 | 28.26 | 28.08 | 1.26 | 0.25 | 0.54 | 1.68 | 0.04 | 1.60 | 0.14 | 0.05 | 97.10 |
8#-M3 | 7.51 | 23.45 | 19.20 | 50.95 | 1.16 | 0.22 | 0.30 | 1.52 | 0.04 | 1.46 | 0.12 | 0.04 | 98.46 |
9#-M1 | 11.05 | 44.15 | 37.64 | 7.15 | 2.42 | 0.67 | 1.36 | 2.39 | 0.06 | 0.25 | 0.16 | 0.09 | 96.34 |
9#-M2 | 9.92 | 48.30 | 39.63 | 3.54 | 2.04 | 0.47 | 1.10 | 2.08 | 0.06 | 0.22 | 0.18 | 0.06 | 97.68 |
9#-M3 | 9.27 | 47.38 | 40.26 | 4.25 | 1.18 | 0.20 | 0.60 | 1.86 | 0.06 | 0.17 | 0.30 | 0.04 | 96.30 |
9#-M4 | 8.54 | 48.90 | 39.57 | 2.07 | 2.26 | 0.40 | 1.14 | 2.98 | 0.04 | 0.21 | 0.30 | 0.05 | 97.92 |
9#-M5 | 6.06 | 46.58 | 38.84 | 2.89 | 2.70 | 0.37 | 0.74 | 4.16 | 0.04 | 0.06 | 0.20 | 0.07 | 96.65 |
9#-M6 | 12.10 | 45.55 | 38.60 | 3.87 | 2.60 | 0.76 | 1.70 | 2.74 | 0.07 | 0.04 | 0.20 | 0.07 | 96.20 |
9#-M7 | 10.33 | 48.08 | 37.04 | 4.21 | 3.36 | 0.90 | 1.12 | 4.30 | 0.04 | 0.05 | 0.15 | 0.09 | 99.34 |
9#-M8 | 14.10 | 48.55 | 39.40 | 4.30 | 1.61 | 0.44 | 1.82 | 2.18 | 0.04 | 0.06 | 0.11 | 0.06 | 98.57 |
2#-D1 | 56.38 | 54.01 | 39.59 | 1.65 | 0.16 | 0.20 | 0.83 | 1.06 | 0.05 | 0.46 | 0.18 | 0.01 | 98.20 |
2#-D2 | 81.88 | 51.15 | 31.31 | 6.00 | 0.17 | 0.49 | 1.12 | 4.25 | 0.04 | 3.64 | 0.13 | 0.01 | 98.31 |
3#-J1 | 68.51 | 52.62 | 39.29 | 0.96 | 0.25 | 0.32 | 3.71 | 0.23 | 0.09 | 0.82 | 0.23 | 0 | 98.54 |
3#-D1 | 75.59 | 55.83 | 35.86 | 0.77 | 0.11 | 0.29 | 2.06 | 0.11 | 0.05 | 1.28 | 0.21 | 0 | 96.58 |
8#-J1 | 56.06 | 50.12 | 41.47 | 1.71 | 0.41 | 0.12 | 0.77 | 2.89 | 0.05 | 0.43 | 0.05 | 0.01 | 98.05 |
表2 西铭煤矿煤样中常量元素含量(%)
Table 2 Major element contents of coal samples from the Ximing mine (%)
样品 编号 | Ad | 煤灰成分 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | TiO2 | SO3 | P2O5 | K2O | Na2O | MnO2 | 总和 | ||
2#-M1 | 30.78 | 54.22 | 38.57 | 1.42 | 1.26 | 0.29 | 1.48 | 0.18 | 0.14 | 0.62 | 0.22 | 0.01 | 98.41 |
2#-M2 | 15.84 | 49.52 | 40.55 | 1.49 | 1.76 | 0.24 | 1.66 | 1.52 | 0.04 | 0.31 | 0.13 | 0.03 | 97.25 |
2#-M3 | 9.66 | 46.28 | 40.50 | 5.92 | 1.24 | 0.56 | 1.36 | 1.45 | 0.04 | 0.17 | 0.20 | 0.15 | 97.87 |
2#-M4 | 10.62 | 46.90 | 38.48 | 6.16 | 1.75 | 0.58 | 1.34 | 2.34 | 0.06 | 1.16 | 0.24 | 0.10 | 99.11 |
3#-M1 | 18.29 | 51.90 | 41.76 | 1.11 | 0.44 | 0.38 | 1.28 | 0.22 | 0.08 | 0.92 | 0.18 | 0.01 | 98.28 |
3#-M2 | 21.61 | 49.88 | 41.91 | 1.19 | 1.14 | 0.21 | 1.34 | 1.04 | 0.10 | 0.40 | 0.19 | 0 | 97.40 |
样品 编号 | Ad | 煤灰成分 | |||||||||||
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | TiO2 | SO3 | P2O5 | K2O | Na2O | MnO2 | 总和 | ||
3#-M3 | 13.01 | 50.00 | 42.72 | 0.88 | 1.24 | 0.20 | 1.66 | 0.68 | 0.10 | 0.20 | 0.19 | 0.01 | 97.88 |
3#-M4 | 13.62 | 48.00 | 43.34 | 0.81 | 0.98 | 0.21 | 1.59 | 0.83 | 0.08 | 0.27 | 0.19 | 0.01 | 96.31 |
8#-M4 | 13.55 | 42.65 | 33.31 | 18.40 | 0.45 | 0.21 | 1.28 | 0.51 | 0.11 | 0.36 | 0.09 | 0.05 | 97.42 |
8#-M5 | 8.83 | 41.55 | 31.66 | 21.18 | 0.85 | 0.26 | 0.66 | 1.18 | 0.05 | 0.39 | 0.19 | 0.14 | 98.11 |
8#-M6 | 13.76 | 45.00 | 34.16 | 15.95 | 0.64 | 0.25 | 1.16 | 1.10 | 0.06 | 0.46 | 0.24 | 0.09 | 99.11 |
8#-M1 | 5.38 | 36.35 | 29.16 | 24.78 | 1.64 | 0.28 | 0.50 | 2.60 | 0.05 | 2.27 | 0.14 | 0.06 | 97.83 |
8#-M2 | 6.50 | 35.20 | 28.26 | 28.08 | 1.26 | 0.25 | 0.54 | 1.68 | 0.04 | 1.60 | 0.14 | 0.05 | 97.10 |
8#-M3 | 7.51 | 23.45 | 19.20 | 50.95 | 1.16 | 0.22 | 0.30 | 1.52 | 0.04 | 1.46 | 0.12 | 0.04 | 98.46 |
9#-M1 | 11.05 | 44.15 | 37.64 | 7.15 | 2.42 | 0.67 | 1.36 | 2.39 | 0.06 | 0.25 | 0.16 | 0.09 | 96.34 |
9#-M2 | 9.92 | 48.30 | 39.63 | 3.54 | 2.04 | 0.47 | 1.10 | 2.08 | 0.06 | 0.22 | 0.18 | 0.06 | 97.68 |
9#-M3 | 9.27 | 47.38 | 40.26 | 4.25 | 1.18 | 0.20 | 0.60 | 1.86 | 0.06 | 0.17 | 0.30 | 0.04 | 96.30 |
9#-M4 | 8.54 | 48.90 | 39.57 | 2.07 | 2.26 | 0.40 | 1.14 | 2.98 | 0.04 | 0.21 | 0.30 | 0.05 | 97.92 |
9#-M5 | 6.06 | 46.58 | 38.84 | 2.89 | 2.70 | 0.37 | 0.74 | 4.16 | 0.04 | 0.06 | 0.20 | 0.07 | 96.65 |
9#-M6 | 12.10 | 45.55 | 38.60 | 3.87 | 2.60 | 0.76 | 1.70 | 2.74 | 0.07 | 0.04 | 0.20 | 0.07 | 96.20 |
9#-M7 | 10.33 | 48.08 | 37.04 | 4.21 | 3.36 | 0.90 | 1.12 | 4.30 | 0.04 | 0.05 | 0.15 | 0.09 | 99.34 |
9#-M8 | 14.10 | 48.55 | 39.40 | 4.30 | 1.61 | 0.44 | 1.82 | 2.18 | 0.04 | 0.06 | 0.11 | 0.06 | 98.57 |
2#-D1 | 56.38 | 54.01 | 39.59 | 1.65 | 0.16 | 0.20 | 0.83 | 1.06 | 0.05 | 0.46 | 0.18 | 0.01 | 98.20 |
2#-D2 | 81.88 | 51.15 | 31.31 | 6.00 | 0.17 | 0.49 | 1.12 | 4.25 | 0.04 | 3.64 | 0.13 | 0.01 | 98.31 |
3#-J1 | 68.51 | 52.62 | 39.29 | 0.96 | 0.25 | 0.32 | 3.71 | 0.23 | 0.09 | 0.82 | 0.23 | 0 | 98.54 |
3#-D1 | 75.59 | 55.83 | 35.86 | 0.77 | 0.11 | 0.29 | 2.06 | 0.11 | 0.05 | 1.28 | 0.21 | 0 | 96.58 |
8#-J1 | 56.06 | 50.12 | 41.47 | 1.71 | 0.41 | 0.12 | 0.77 | 2.89 | 0.05 | 0.43 | 0.05 | 0.01 | 98.05 |
样品编号 | 样品种类 | (La/Lu)N | (La/Sm)N | (Gd/Lu)N | 富集类型 | δEu | δCe | δCe/δEu | (Gd/Gd)N* | (Y/Ho)N | TiO2/Al2O3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2#-M1 | 煤 | 0.70 | 0.88 | 0.99 | H | 0.68 | 1.10 | 1.61 | 1.17 | 0.85 | 0.038 |
2#-M2 | 煤 | 0.91 | 0.84 | 1.29 | M-H | 0.78 | 0.96 | 1.24 | 1.17 | 0.91 | 0.041 |
2#-M3 | 煤 | 0.85 | 0.91 | 1.16 | M-H | 0.76 | 0.95 | 1.26 | 1.21 | 0.89 | 0.034 |
2#-M4 | 煤 | 0.96 | 0.91 | 1.28 | M-H | 0.79 | 0.95 | 1.21 | 1.23 | 0.91 | 0.035 |
3#-M1 | 煤 | 0.32 | 0.80 | 0.60 | H | 1.01 | 0.94 | 0.93 | 1.07 | 0.87 | 0.031 |
3#-M2 | 煤 | 1.58 | 0.99 | 1.86 | L-M | 0.82 | 0.99 | 1.22 | 1.28 | 0.79 | 0.032 |
3#-M3 | 煤 | 1.07 | 0.94 | 1.42 | L-M | 0.85 | 0.96 | 1.12 | 1.23 | 0.85 | 0.039 |
3#-M4 | 煤 | 1.07 | 0.95 | 1.39 | L-M | 0.85 | 0.95 | 1.11 | 1.21 | 0.86 | 0.037 |
8#-M1 | 煤 | 1.27 | 1.12 | 1.42 | L | 0.86 | 0.90 | 1.05 | 1.35 | 0.97 | 0.038 |
8#-M2 | 煤 | 1.26 | 1.04 | 1.54 | L | 0.89 | 0.94 | 1.05 | 1.32 | 0.93 | 0.021 |
8#-M3 | 煤 | 1.23 | 1.06 | 1.50 | L | 0.91 | 0.90 | 0.99 | 1.35 | 0.97 | 0.033 |
8#-M4 | 煤 | 0.78 | 0.73 | 1.27 | M-H | 1.01 | 0.91 | 0.90 | 1.28 | 0.95 | 0.017 |
8#-M5 | 煤 | 0.74 | 0.54 | 1.66 | M-H | 1.00 | 0.93 | 0.92 | 1.28 | 0.94 | 0.019 |
8#-M6 | 煤 | 0.67 | 0.49 | 1.54 | M-H | 1.00 | 0.95 | 0.96 | 1.29 | 0.97 | 0.016 |
9#-M1 | 煤 | 0.55 | 0.82 | 0.86 | H | 0.95 | 0.91 | 0.96 | 1.19 | 0.98 | 0.036 |
9#-M2 | 煤 | 0.78 | 0.63 | 1.29 | M-H | 0.96 | 0.94 | 0.98 | 1.26 | 0.94 | 0.028 |
9#-M3 | 煤 | 0.76 | 0.55 | 1.32 | M-H | 0.93 | 0.93 | 1.00 | 1.24 | 0.94 | 0.015 |
9#-M4 | 煤 | 0.61 | 0.73 | 1.03 | M-H | 0.87 | 0.90 | 1.03 | 1.18 | 0.94 | 0.029 |
9#-M5 | 煤 | 1.32 | 0.68 | 2.02 | L-M | 0.98 | 0.92 | 0.94 | 1.31 | 0.91 | 0.019 |
9#-M6 | 煤 | 0.81 | 0.56 | 1.61 | M-H | 0.93 | 0.98 | 1.05 | 1.19 | 0.82 | 0.044 |
9#-M7 | 煤 | 1.07 | 0.74 | 1.62 | M | 0.93 | 0.95 | 1.02 | 1.25 | 0.85 | 0.029 |
9#-M8 | 煤 | 0.88 | 0.67 | 1.54 | M-H | 0.90 | 0.96 | 1.06 | 1.19 | 0.84 | 0.046 |
2#-D1 | 顶板 | 1.02 | 0.98 | 1.23 | M | 0.65 | 1.15 | 1.78 | 1.25 | 0.83 | 0.021 |
2#-D2 | 泥岩 | 1.46 | 1.67 | 1.25 | L | 0.99 | 0.95 | 0.96 | 1.20 | 0.80 | 0.036 |
3#-J1 | 泥岩 | 1.23 | 1.37 | 1.18 | L | 0.78 | 0.95 | 1.22 | 1.17 | 0.76 | 0.095 |
3#-D1 | 泥岩 | 1.35 | 1.46 | 1.20 | L | 0.87 | 0.96 | 1.11 | 1.22 | 0.81 | 0.058 |
8#-J1 | 夹矸 | 1.31 | 1.14 | 1.40 | L | 1.00 | 1.01 | 1.02 | 1.34 | 0.86 | 0.018 |
表3 西铭煤矿煤样稀土元素地球化学参数
Table 3 REE geochemical parameters of coal samples from the Ximing mine
样品编号 | 样品种类 | (La/Lu)N | (La/Sm)N | (Gd/Lu)N | 富集类型 | δEu | δCe | δCe/δEu | (Gd/Gd)N* | (Y/Ho)N | TiO2/Al2O3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2#-M1 | 煤 | 0.70 | 0.88 | 0.99 | H | 0.68 | 1.10 | 1.61 | 1.17 | 0.85 | 0.038 |
2#-M2 | 煤 | 0.91 | 0.84 | 1.29 | M-H | 0.78 | 0.96 | 1.24 | 1.17 | 0.91 | 0.041 |
2#-M3 | 煤 | 0.85 | 0.91 | 1.16 | M-H | 0.76 | 0.95 | 1.26 | 1.21 | 0.89 | 0.034 |
2#-M4 | 煤 | 0.96 | 0.91 | 1.28 | M-H | 0.79 | 0.95 | 1.21 | 1.23 | 0.91 | 0.035 |
3#-M1 | 煤 | 0.32 | 0.80 | 0.60 | H | 1.01 | 0.94 | 0.93 | 1.07 | 0.87 | 0.031 |
3#-M2 | 煤 | 1.58 | 0.99 | 1.86 | L-M | 0.82 | 0.99 | 1.22 | 1.28 | 0.79 | 0.032 |
3#-M3 | 煤 | 1.07 | 0.94 | 1.42 | L-M | 0.85 | 0.96 | 1.12 | 1.23 | 0.85 | 0.039 |
3#-M4 | 煤 | 1.07 | 0.95 | 1.39 | L-M | 0.85 | 0.95 | 1.11 | 1.21 | 0.86 | 0.037 |
8#-M1 | 煤 | 1.27 | 1.12 | 1.42 | L | 0.86 | 0.90 | 1.05 | 1.35 | 0.97 | 0.038 |
8#-M2 | 煤 | 1.26 | 1.04 | 1.54 | L | 0.89 | 0.94 | 1.05 | 1.32 | 0.93 | 0.021 |
8#-M3 | 煤 | 1.23 | 1.06 | 1.50 | L | 0.91 | 0.90 | 0.99 | 1.35 | 0.97 | 0.033 |
8#-M4 | 煤 | 0.78 | 0.73 | 1.27 | M-H | 1.01 | 0.91 | 0.90 | 1.28 | 0.95 | 0.017 |
8#-M5 | 煤 | 0.74 | 0.54 | 1.66 | M-H | 1.00 | 0.93 | 0.92 | 1.28 | 0.94 | 0.019 |
8#-M6 | 煤 | 0.67 | 0.49 | 1.54 | M-H | 1.00 | 0.95 | 0.96 | 1.29 | 0.97 | 0.016 |
9#-M1 | 煤 | 0.55 | 0.82 | 0.86 | H | 0.95 | 0.91 | 0.96 | 1.19 | 0.98 | 0.036 |
9#-M2 | 煤 | 0.78 | 0.63 | 1.29 | M-H | 0.96 | 0.94 | 0.98 | 1.26 | 0.94 | 0.028 |
9#-M3 | 煤 | 0.76 | 0.55 | 1.32 | M-H | 0.93 | 0.93 | 1.00 | 1.24 | 0.94 | 0.015 |
9#-M4 | 煤 | 0.61 | 0.73 | 1.03 | M-H | 0.87 | 0.90 | 1.03 | 1.18 | 0.94 | 0.029 |
9#-M5 | 煤 | 1.32 | 0.68 | 2.02 | L-M | 0.98 | 0.92 | 0.94 | 1.31 | 0.91 | 0.019 |
9#-M6 | 煤 | 0.81 | 0.56 | 1.61 | M-H | 0.93 | 0.98 | 1.05 | 1.19 | 0.82 | 0.044 |
9#-M7 | 煤 | 1.07 | 0.74 | 1.62 | M | 0.93 | 0.95 | 1.02 | 1.25 | 0.85 | 0.029 |
9#-M8 | 煤 | 0.88 | 0.67 | 1.54 | M-H | 0.90 | 0.96 | 1.06 | 1.19 | 0.84 | 0.046 |
2#-D1 | 顶板 | 1.02 | 0.98 | 1.23 | M | 0.65 | 1.15 | 1.78 | 1.25 | 0.83 | 0.021 |
2#-D2 | 泥岩 | 1.46 | 1.67 | 1.25 | L | 0.99 | 0.95 | 0.96 | 1.20 | 0.80 | 0.036 |
3#-J1 | 泥岩 | 1.23 | 1.37 | 1.18 | L | 0.78 | 0.95 | 1.22 | 1.17 | 0.76 | 0.095 |
3#-D1 | 泥岩 | 1.35 | 1.46 | 1.20 | L | 0.87 | 0.96 | 1.11 | 1.22 | 0.81 | 0.058 |
8#-J1 | 夹矸 | 1.31 | 1.14 | 1.40 | L | 1.00 | 1.01 | 1.02 | 1.34 | 0.86 | 0.018 |
图3 西山煤矿、胜利煤田和新德煤矿3号煤样稀土元素上地壳(UCC)标准化配分模式图(数据据文献[34,35])
Fig.3 UCC-normalized REE patterns for samples from the Xishan coal mine, Shengli coalfield and Xinde coal mine (data after refs.[34-35])
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