臥龍湖礦區(qū)巖漿蝕變煤中環(huán)境礦物及伴生元素地球化學(xué).pdf

1、我國東部地區(qū)的的中、新生代的巖漿活動非常頻繁，燕山期巖漿侵入煤層現(xiàn)象非常明顯。巖漿侵入作用一方面對煤層、煤質(zhì)以及煤炭資源利用造成了嚴(yán)重影響;另一方面煤中的常量元素和微量元素會進行重新分配，組成新的礦物種類，有害的巖漿侵入會以這些礦物為載體，在煤層中富集，對環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生有害影響。本次研究以臥龍湖煤礦受巖漿侵入的8煤層為研究對象，系統(tǒng)采集了不同類型的樣品，通過光學(xué)顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察、X射線粉晶衍射、以及一系列化學(xué)實驗，運用礦物

2、學(xué)、環(huán)境化學(xué)以及數(shù)理統(tǒng)計等相關(guān)理論知識，對8煤層的煤質(zhì)特征、礦物學(xué)特征以及微量元素特征進行了分析研究，系統(tǒng)地探討了礦物及微量元素對巖漿侵入的響應(yīng)規(guī)律等科學(xué)問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴臥龍湖煤屬于中灰分、特低揮發(fā)分、特低全水分、特低硫煤。在巖漿侵入作用下，煤中灰分、水分升高，揮發(fā)分呈降低趨勢;巖漿熱液引起煤中有機硫揮發(fā)、黃鐵礦硫滲入煤層中，導(dǎo)致煤中有機硫隨距離侵入體的距離越近，含量越低，黃鐵礦則含量越高；⑵接觸熱變質(zhì)、富硅熱液

3、、富鐵熱液以及元素遷移等因素相互作用導(dǎo)致石英、鐵白云石及黃鐵礦含量在侵入體→接觸帶煤→蝕變煤中分布逐漸降低；⑶蝕變煤中黃鐵礦、石英及碳酸鹽礦物主要來源于巖漿熱液，高嶺石、伊利石來源于陸源沉積礦物，鮞綠泥石則由高嶺石在早期成巖過程中與富鐵流體交代而成；⑷巖漿熱液及煤層自身提供的Fe元素形成了黃鐵礦，導(dǎo)致黃鐵礦通過微裂隙進入煤層中晶型發(fā)生改變，并在巖-煤蝕變帶存在由“石英-鐵白云石-黃鐵礦”向“鐵白云石-黃鐵礦”轉(zhuǎn)換的物質(zhì)演化過程；⑸研究區(qū)

4、煤層煤中富集Sc(7.09 mg/kg)、V（72.37 mg/kg）、Cr(18.35mg/kg)、Cu(32.17 mg/kg)、Rb(14.29 mg/kg)、Cs(1.41 mg/kg)、Ba(200.68mg/kg)和Pb（20.28mg/kg）等微量元素， Sc、Cu和Pb由侵入體→蝕變帶煤→蝕變煤中含量呈現(xiàn)逐漸降低趨勢；⑹V、Rb以及Cs主要以黏土礦物為載體，并與伊利石存在密切關(guān)系，Sc的主要賦存形式為黏土礦物和黃鐵礦，C