沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

刘贝^1,2,3，黄文辉^1,2,3，敖卫华⁴，闫德宇^1,2,3，许启鲁^1,2,3，滕娟^1,2,3

1. 中国地质大学(北京)能源学院2. 中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室3. 非常规天然气地质评价与开发北京市重点实验室4. 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

摘 要：运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及富集成因。结果表明:沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在黏土矿物中,黄铁矿脉中富集稀土元素,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si,Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。

关键词：煤;稀土元素;地球化学;赋存状态;沁水盆地;