義馬盆地中侏羅世2-3 號煤層元素地球化學及沉積環境分析

高 迪 ，郭慧玲 ，王佳慧

（1.河南理工大學 資源環境學院, 河南 焦作 454003；2.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室, 北京 102249；3.煤炭安全生產與清潔高效利用省部共建協同創新中心, 河南 焦作 454003）

0 引 言

煤作為重要的化石能源，在我國能源結構中占據主導地位，隨著碳達峰碳中和愿景目標的提出，如何清潔利用煤炭是我們面臨的嚴峻挑戰。煤中元素運移特點、富集的物化特性和物源供給的不同，控制著不同成煤區、不同成煤期、不同地質背景下元素富集規律[1-2]。研究區義馬組是河南省唯一具有工業價值的中生代煤系，前人開展了部分研究工作。義馬盆地是晚太古代結晶基底和元古代-古生代-早中生代褶皺基底之上的中新生代斷陷-拗陷盆地[3]；認為義馬組沉積環境具有沖積扇-湖濱三角洲-半深湖-濱淺湖-半深湖的演化特征[4-5]；義馬組各煤層分別發育在扇前沖積平原、湖濱三角洲和濱淺湖泊相[6-7]；盆地產生于構造活動期，發展于穩定成煤期，結束于活動期，經歷了氧化-還原-氧化的環境[8]。前人研究側重于沉積環境及構造演化、成煤機制等，煤層元素地球化學特征及其所反映的沉積環境研究工作尚未見到公開報道。

1 地質背景

義馬煤田位于河南省西部，東西長25 km，南北寬2.5～11 km，面積約150 km2[5,7]。構造上位于華北板塊西南緣，東秦嶺-大別山構造帶北緣，是在華北地臺基礎之上發育起來的中新生代疊合盆地[9]（圖1a）。古生代古秦嶺洋俯沖消減，華北古板塊和揚子古板塊碰撞形成以近東西向構造，中新生代特提斯洋俯沖、消減，印度板塊與歐亞板塊碰撞和太平洋板塊俯沖對盆地復雜大地構造背景具有深遠影響[3]，中生代時期盆地物源區主要為南側的秦嶺-大別山造山帶[10]。……