准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化

张之辉; 王冰; 吕大炜; 葛栋锋; 王洛静; 郑桂波; 郭元辰; 张雨婷; 姜东旭

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.04.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (04) : 24 -34. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.04.003

准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化

张之辉, 王冰, 吕大炜, 葛栋锋, 王洛静, 郑桂波, 郭元辰, 张雨婷, 姜东旭

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摘要

准东煤田煤炭资源丰富，且煤层元素蕴含丰富的地质记录和古环境信息。本研究系统分析了准东煤田五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组60.9 m巨厚煤层元素地球化学特征及古环境演化规律。与中国煤均值相比，五彩湾煤矿中侏罗统西山窑组巨厚煤层主量元素MgO轻度富集，CaO和Na₂O正常富集，微量元素B、Sr、Bi为正常富集，In轻度富集，Sn高度富集，其余元素均为亏损状态。煤样δCe和δEu平均值分别为0.24和0.57,均为负异常，表明沉积时期存在中-酸性岩的陆源碎屑输入，Al₂O₃/TiO₂和Co/Th-La/Sc图进一步表明，源区主要为上地壳长英质岩石；La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10图表明，源区构造环境以大陆岛弧环境为主。V/Cr和U/Th指标反映研究区西山窑组聚煤时期沉积环境整体为富氧环境；Sr/Cu和Rb/Sr指标表明沉积时气候由温暖湿润转向干旱炎热。基于古水温与Sr元素公式计算表明，泥炭沼泽古水体温度较高，平均为28.54℃,B平均含量较高以及Sr/Ba值变化趋势均指示成煤期水体古盐度先逐渐增大，后期减小。