中国西南地区煤中砷的分布及富集因素探讨.pdf

收稿日期“ “ 作者简介李大华 8 7 A B C0 D 8 8 EFG H 寒武纪石煤 I G JI K G L I L G I JL 志留纪无烟煤 L K G HL K G H 早石炭世煤层 L G JK G LI G I JI G L KL 早二叠世梁山 组煤层 L G F G MK G L AI G A K G F KI G HJ 早二叠世孤峰 组煤层 L G HL G H 晚二叠世煤层 G K I H G L FIJ G I H H G A A 晚三叠世煤层 G K M G K I G F MJ G J FA G I J I G I F I J H 早侏罗世煤层 G AM G FA G F MI G JI G M I G A FL M 第三纪褐煤 G AA I LI M G M A J G F H M G A A L G H M K K A 表N中国西南地区各煤类煤中砷含量统计 “ A 最小最大 算术 平均 几何 平均 B C 样本数 石煤 G AA F G HL A G K I L G A A L G LA 无烟煤 G K I H I G A MI G I FA G L H I 烟煤 G K M G KF G K MI G M IK G I J M F 褐煤 G AA I LI M G M A J G F H M G AK K A 西南地区煤中砷异常分布区往往与构造有关R 特别是与构造体系的复合部位和深大断裂有关G其 中以黔西南兴义地区S L T和滇东南老厂矿区S I T晚二 叠世无烟煤及滇西第三纪褐煤分布区最为典型R为 西南地区高砷煤异常分布区9 ;9砷 U V A W K I HV A G 特别是黔西南兴义地区的高砷煤 9俗称X癞子煤Y 已对当地的生态环境和人的身体 健康造成了严重影响G 煤中砷的富集因素 G Z 物源区母岩 物源区是煤中微量元素重要而又持续的供给 地R由于物源区母岩岩石类型的不同R则其中微量 元素的组成和丰度有很大差异G煤中砷含量的变化 与陆源区砷的丰度密切相关R而与煤层中的全硫和 灰分的变化不相关R图 R L是云南马关盆地L 煤 中砷与硫及灰分的关系G 从图 R L中可以看出R煤中砷含量向陆源供给 区呈现出有规律的变化R在砷含量等值线图上R砷 含量的增高或减低具有明显的变化趋势R并向供给 砷的陆源区方向增大R由此可根据砷含量等值线图 推测砷供给的陆源区G如云南省马关盆地第三纪 L煤层R盆地北东端普遍含砷较高为; 9砷 U I IV AWK L M V A R南西方向明显降低9 低于 图 L 煤中砷与灰分的关系 [ \ ] G _ ‘ a b \ c d e f \ gh _ b i_ _ da j e _ d \ ka d l a e f\ dLk c a ‘ e _ a m 图L L 煤中砷与硫分的关系 [ \ ] G L _ ‘ a b \ c d e f \ gh _ b i_ _ da j e _ d \ ka d l e n ‘ o n j\ dLk c a ‘ e _ a m V A或 J V A R 根据砷的分布特征R再考 虑到盆地东北外围与燕山期花岗岩侵入体有关的 高温热液型硫砷矿床的存在以及区域砷元素的背 景值高出克拉克值L 倍以上R确认第三纪泥炭沼 泽中砷来源于盆地东北外围基岩9图I G 图I L 煤层砷含量等值线图 [ \ ] G I p e c ] j a m c o a j e _ d \ kk c d b _ d b \ dLk c a ‘ e _ a m 9据云南煤田地质局 G 成煤植物 不同成煤植物种类和同种植物不同的器官由 于它们对微量元素吸附程度的差异R也影响煤中微 量元素浓度G藻类形成或参与形成的煤9腐植腐泥 煤q腐泥煤中大部分微量元素的含量比高等植物 形成的煤9腐植煤中含量高S J TG西南地区早古生代 石煤中砷的含量比晚二叠世和晚三叠世煤中的高R 其重要原因之一就在于它们成煤植物的不同G早古 生代石煤的成煤植物为海洋低等生物藻类R而晚二 叠世和晚三叠世煤的成煤植物为陆生高等植物大 羽羊齿植物群和蕨类植物群G LK 中国矿业大学学报第I 卷 万方数据 “ 成煤环境 各成煤期的煤中微量元素含量不一样除了成 煤植物陆源区母岩类型不同外成煤环境的不同 也是其重要原因之一“就是同时代的同一煤层也 因成煤环境的差异其微量元素含量也不相同“据 A以下 7 砷8大于 A 的煤其浮煤的7挥发分8多集中在B CD C“ 图9 3 4 5煤层砷含量与浮煤挥发分的关系 E F G “ 9 H I J K L F M N O P F QR I L SI I NK T O I N F UU M N L I N L K N VW M J K L F J IM X X J M K L U M K J “ Y 构造运动 大地构造的演化直接控制着含煤岩系的构造 变形和含煤盆地的演化是分析煤中微量元素分布 的重要基础“云南省第三纪褐煤中砷的区域分布与 大地构造的关系十分密切位于扬子板块上的褐煤 盆地煤中砷的含量相对较低7砷8一般远小于 A 其中位于扬子板块中心地区的砷含量 最低常小于 AZ 位于三江碰撞山系和华南 褶皱系内的褐煤盆地煤中砷含量较高7砷8一 般为 AD5 AZ 位于红河大断裂附近 的褐煤盆地 7砷8的平均值一般大于[ A“ 黔西南晚二叠世高砷煤位于扬子板块的西南 缘南临华南褶皱系也处于东西或北东向构造与 北西向构造的交接地带高砷煤的分布均位于金 汞锑等矿化异常区范围内并受控于背斜及平行 背斜的纵向断裂7图5 8 “ 图5贵州兴义煤田高砷煤分布与构造关系示意图 E F G “ 5 H I J K L F M N O P F QR I L SI I NP F G PK T O I N F U U M N L I N L U M K J O I K \OK N VG I M J M G F U K J O L T ] U L ] T IF N F N G _ F U M K J X F I J V ‘ ] F a P M ] “晴隆背斜Z 4 b滥木厂背斜Z b龙广向斜Z b兴义背斜Z 4 b坝布向斜Z 49 第9期李大华等d中国西南地区煤中砷的分布及富集因素探讨 变化构成特殊的中低温元素组合并可见中低温 热液矿化现象或中低温热液矿产“黔西南晚二叠世 高砷煤就是沉积期后热液矿化作用叠加的结果 “ “贵州地质 ’ 5 5 4 ’ * 1 7 2 ’ A B C D EF E GH E A I J KL E M F I D A D N 8A L E I E9 D F O D N P D C J QL L A E9 J E F R S F J C F 9 TH UVC E H UWX F D 9 TH UWM F E Y Z E Y [8UW; L *9 J D E Y \ E Y9 D F O W L D O D Y ]S E C L 9 J D E Y \ E Y1 , , , 1 9 J E F _ ‘ a b c d a 7X J LKF EI D F O N D A K E YZ L A D G F E G J LI D E L E F E GG A B C D ED N F A L E I EI D F O D N G N N L A L E e E G EP D C J QL 9 J E FQL A LA L L F A I J L G f8E G J LL E A I J KL E N F I D A D N F A L E I EI D F O QF F E F O ] g L G “ X J LA L C O J D Q J F J LN F I D A E N O C L E I E Y J LK Y A F D EF E GL E A I J KL E D NF A L E IF A LKF E O ] J L KD J L AA D I eD N Z A D h L E F E I L J LI D F O N D A K E YZ O F E F E GL E h A D E KL E I D F O N I F D E F E G L I D E IKD h L KL E “X J LL E A I J KL E D N F A L E I EI D F O J LA L C O D N Y L D O D Y I F O F I D E EG N N L A L E Z L A D G “ ij kl m b n ‘ 7I D F O F A L E I fI D E L E fL E A I J KL E N F I D A 1 中国矿业大学学报第2 ’卷 万方数据