鄂尔多斯盆地含煤地层中蕴藏丰富的金属元素,是煤中金属分布规律及成因研究的热点区 域,尤以盆地南北缘煤中金属最为富集,且表现出不同的规律和特征。通过对南缘有代表性的渭北、黄陇煤田和北缘准格尔煤田进行采样分析,结合收集已有测试数据,对比南北缘煤中金属富集 的种类、丰度、煤岩特征及差异、成煤环境差异、物源特征,分析盆地南北缘煤中金属富集成因差异。结果表明,与世界煤相比,盆地北部准格尔煤田煤中 Li,Zr,Hf 富集,Be,Ga,Sr,Nb,Pb,Th 轻度富 集,盆地南部黄陇煤田煤中 Sr,Ba轻度富集,渭北煤田煤中 Li 富集,Ga,Zr,Nb,Cs,Hf,Ta,Pb,Th 轻微富集。 盆地晚古生代煤显微煤岩组分,南部镜质组含量大于北部,总体上山西组镜质组含量低于太原组,中生代延安组煤镜质组含量最低。 煤中矿物以黏土矿物和碳酸盐矿物为主,在盆地南缘煤 中发现磷灰石、锐钛矿,还发现有不规则形状的碎屑石英和蠕虫状高岭石,为火山灰输入含煤地层 特征;北缘煤中发现丰富的方解石晶体,以裂隙填充及自生形态为主。 盆地北部和盆地南部Al2O3 / TiO2(含量比)均在 8~70,表明源岩为中性-长英质物质,Nb/ Y-Zr/ TiO2 分布表明,中性-长英质火 山岩向鄂尔多斯盆地南北部提供了大量的陆源碎屑。 盆地北部煤样与阴山古陆钾长花岗岩、本溪 组铝土矿配分模式相似,表明其源岩为阴山古陆钾长花岗岩和本溪组铝土矿;盆地南部煤样表现出与秦岭古陆中性-长英质火山岩相似的稀土元素配分模式,均为稀土元素分异不明显,表明其物源 来自秦岭古陆。 盆地北部煤中Sr/Ba(含量比)为0.07~7.78,均值3.49,表明其主要受海水影响;盆 地南部渭北煤中Sr/Ba为0.60~6.25,均值2.77,表明其成煤过程也主要受海水影响。 盆地南部黄 陇煤田煤中Sr/Ba为0.60~1.17,均值0.78,表明其成煤过程主要受淡水影响。 北部准格尔煤田煤 的主要物源为阴山古陆中元古代钾长花岗岩和本溪组风化壳铝土矿,由于源岩的碎屑物质供给,煤 中元素含量总体偏高,成煤过程受一定程度的海水影响,为阴山古陆陆源碎屑供给-泥炭形成环境 复合型成矿模式;南部煤田主要物源为秦岭古陆的中性-长英质火成岩,由于源岩的碎屑物质供给,煤中Ga,Li,Bi,Co 等轻度富集,南缘煤的物源主要来自秦岭古陆,基本不受本溪组铝土矿影响, 因此该区煤中发现的磷灰石矿物可能与火山成因的物质有关,为秦岭古陆陆源碎屑供给-酸性火 山灰复合型成矿模式。
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