重庆松藻矿区晚二叠世煤的地球化学和矿物学特征及其成因

运用电离耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、冷原子吸收光谱(CV-AAS)、离子选择性电极(ISE)、带能谱仪的扫描电子显微镜(SEM-EDX)、X射线衍射分析(XRD)等方法对重庆松藻矿区4个主要煤层6#,7#,8#和11#煤的地球化学和矿物学特征进行了研究.研究发现,松藻矿区8#主采煤层(其储量占松藻矿区总储量的60%)没有明显富集有害微量元素;而11#煤层明显富集的微量元素有碱金属元素、Be(9.14μg/g),Sc(12.9μg/g),Ti(9508μg/g),Mn(397μg/g),Co(23.7μg/g),Cu(108μg/g),Zn(123μg/g),Ga(32μg/g),Zr(1304μg/g),Nb(169μg/g),Hf(32.7μg/g),Ta(11.4μg/g),W(24.8μg/g),Hg(2.8μg/g),Pb(28.1μg/g),Th(24.1μg/g)和稀土元素(509.62μg/g),其中Nb和Ta的含量之高,非常罕见.Nb和Ga已经超过了伴生矿床的工业品位,其工业利用价值值得关注.除黄铁矿、石英、方解石、高岭石外,在11#煤层中发现的痕量矿物有黄铜矿、白铁矿、菱铁矿、钠长石、伊蒙混层矿物、独居石、磷灰石、锐钛矿、绿泥石和石膏等,并报道了煤中的热液成因的硫锰矿和胶态状的锐钛矿.在11#煤层中发现了由碱性火山灰蚀变形成的黏土质微层,其主要成分为伊蒙混层矿物,并和有机质相间排列、重复出现,11#煤层所记录到的碱性火山灰沉积物的产状特征反映了该时期碱性火山活动具有多期喷发、每次喷发的时间相对短、规模相对小的特点.碱性火山灰是11#煤层中碱金属元素,Nb,Ta,Zr,Hf和稀土元素富集的主控因素,而后期热液成因的硫化物是Ga,Cu和Hg的主要载体.