沁水盆地霍州礦區石炭-二疊紀煤中微量元素地球化學特征及沉積環境分析

車青松，黃文輝，久 博，郝睿林，孫啟隆，雷 涵

(中國地質大學(北京) 能源學院，北京 100083)

0 引 言

煤中平均豐度小于0.1%且賦存在礦物或者被有機質束縛的元素稱為微量元素[1]。目前，從煤樣以及煤解析出來的氣體樣品中檢測出來的元素有86種[2]，這對煤中微量元素的研究具有很大的意義。對于煤中微量元素的研究，重點在于某些有益元素(Ga、Ge、Li和REE(稀土元素)等)的富集程度能否達到工業開采的地步。其次，某些有害元素能夠對周圍環境產生危害，最后通過某些元素的地球化學特征，可以指示成煤環境和物質來源[3-9]。對于稀土元素的研究同樣具有很重要的意義，一方面，稀土元素的化學性質十分相似而且穩定性很高，不易受變質作用等的影響，可以用來指示成煤環境、判斷母巖的類型、來源等信息[10-13]；另一方面，富集程度達到可供開采的稀土元素礦床，可極大緩解中國稀缺稀土元素的現象，為中國科技和生活等方面的發展提供很大的幫助。

沁水盆地煤炭資源豐富，大多數學者主要致力于對該礦區煤層氣的研究，而對煤中微量元素的研究比較少，但是沁水盆地同樣是我國重要的煤炭開采基地之一[14-16]。筆者以沁水盆地中南部霍州礦區為研究對象，探討該區煤中微量元素包括稀土元素的地球化學特征，并根據環境敏感元素對該區成煤環境進行探討。

1 霍州礦區地質背景

從地理位置上看，霍州礦區位于沁水盆地的中西部，北緯36°30′以及東經111°30′～112°00′。地處霍山與呂梁山之間，地跨霍州、汾西及洪洞三市縣，在地貌上以低山和黃土丘陵為主，地形起伏大，總體地勢由東北向西南、由山區向河谷逐漸降低。……