华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征与地质成因研究

1999年7月

地球化学GEOCHIMICA

Vol.28,No.4July,

1999

华北晚古生代煤中黄铁矿

*

赋存特征与地质成因研究

刘大锰杨起

摘

要

周春光

北京

汤达祯

100083)

康西栋

(中国地质大学能源地质系

应用煤岩学、煤化学、元素地球化学、同位素地球化学等学科的理论和方法,对华

北晚古生代8层主采煤层中黄铁矿的赋存特征和地质成因进行了全面而系统的研究。结果表明,镜下可划分出莓球状、自形粒状、鱼子状、块状、均一球形、他形、结核状和节理裂隙充填等八种类型的黄铁矿。根据黄铁矿的形态、大小、共生组合关系,与其他组分的空间配置关系,黄铁矿的S、Fe含量及S/Fe原子比以及伴生元素等特征,划分出四个不同的形成世代。应用S同位素研究了煤中黄铁矿硫的形成世代。指出沼泽水介质性质是煤中S含量高低的决定因素。

关键词分类号

煤

黄铁矿

赋存特征

形成世代华北

P571/P618.11

0前言

黄铁矿是煤中分布最普遍的矿物之一,宏观上常呈结核状、透镜状、层状、裂隙充填状和分散状分布于煤层顶底板和煤层中。显微镜下,煤中黄铁矿形态多样、大小各异、赋存

特征千差万别。国外许多学者对煤中黄铁矿形态进行过描述[1~4]。最近,Kortenski[5]研究了保加利亚若干煤盆地中的黄铁矿,并将煤中黄铁矿类型与成因及分布结合,探讨了其演化阶段。国内少数学者将黄铁矿划分成具有生物组构和不具生物组构两大类,并在不具生物组构的黄铁矿系列中再根据黄铁矿晶形进行细分。不同类型的黄铁矿以及同一类型不同煤层或煤分层中的黄铁矿,其S、Fe质量分数、S、Fe原子比以及它们的伴生元素特征均存在差异。基于此,陈善庆在研究我国滇东黔西晚二叠世煤层时,将黄铁矿划分为四个世代:早期成岩黄铁矿、同期成岩黄铁矿、晚期成岩黄铁矿以及后生黄铁矿;Prosser

[8]34

etal.将黄铁矿划分成三个世代,进一步研究还发现黄铁矿结核内部󰀁S值比边缘大,表明黄铁矿结核的形成具有多阶段特点。Swaine[9]研究发现,与煤中黄铁矿共生的元素有Sb、As、Cd、Co、Cu、Pb、Hg、Mo、Ni、Se、Zn等11种。Autschaberetal.

[11]

[10]

[7]

[6]

认为低S煤中的

2-2+

黄铁矿是细菌还原植物组织形成的。Berner认为煤中黄铁矿的形成必须具备S4、Fe及有机质。Raiswelletal.[12]研究认为莓球状黄铁矿是在细菌或生物参与下,通过有机质球粒的交代或充填作用而形成。本文应用光学显微镜、电子探针、中子活化分析、等离子体

第一作者简介:

刘大锰

男

1965年10月生博士、副教授

煤及有机岩石

*国家自然科学基金(编号:49572129、49632090)资助项目收稿日期1998-05-12,改回日期1998-10-08

第4期刘大锰等:华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征与地质成因研究

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质谱、等离子体光谱及S同位素分析等手段研究了华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征,探讨了黄铁矿的形成机制。

1实验样品与方法

华北是我国重要的产煤区,晚古生代煤层层数多、储量大、煤类齐全,且从低硫分煤到

高硫分煤都有分布。在采样方案的选取上选择大同、太原西山、霍西及淮南四个矿点,分别分布于北华北、中华北和南华北三个条带中。采样层位以太原组为主,同时考虑其他组的煤层。对主采煤层从上至下按宏观煤岩类型刻槽取样,同时采集煤层直接顶底板和夹矸样。详见表1。

表1

Tablel

研究样品地质分布

Geglogicaldistributionofsamplesforthestudy

煤中黄铁矿的显微赋存状态观察是在MPV󰀁󰀁显微光度计下进行的。黄铁矿的S、Fe原子含量及主元素含量测定在中国地质大学电子探针室完成,分析精度为0.01%,分辨率为1󰀂m。煤层顶底板泥岩微量元素测试和煤中黄铁矿伴生元素及REE测定都是在等离子体光谱下进行的,分析精度分别为0.1󰀂g/g和0.1󰀂g/g;煤中黄铁矿S同位素分析在国产ZhT󰀁03质谱计上完成,分析精度为󰀂0.2 ( )。上述测定均在中国科学院地质研究所完成。煤层中微量元素含量测定在中国科学院高能物理研究所中子活化分析仪上完成,辐照10~15h,中子通量为1.3!10cm∀s,探测器分辨率为1.85keV,分析误差小于15%。上述实验除显微赋存状态观察和电子探针分析是在光片(<10mm!10mm!5mm)下进行以外,其余样品均采用粉末样,磨至过200目筛。

13

-2

-1

2

2.1

煤中黄铁矿赋存特征

黄铁矿宏观赋存特征

研究区内受海水影响很明显的太原组煤层(H9、H10和Q8)中常见多层顺层分布的透镜状黄铁矿,在煤层中延伸1m左右即消失,最厚者达10cm,薄者仅2~3cm。在其他煤层中很少见黄铁矿层,宏观上仅见薄膜状黄铁矿充填于节理和裂隙中。此外,霍西10号煤

342地球化学1999年

层(H10)顶板泥岩中分布有黄铁矿结核,呈孤立状顺层分布于与煤层顶板紧邻煤层的10cm范围内,结核呈扁透镜状,长约5cm左右,厚约2~3cm。2.22.2.1

黄铁矿显微赋存特征莓球状黄铁矿

镜下多呈圆球形,少数呈椭球形,直径一般在5~40󰀂m之间,少数直径可达80󰀂m。莓球内部由许多单颗粒黄铁矿组成,粒径0.5~5󰀂m,颗粒断面形态以不等边的六边形、五边形为主。该类型在D8、Q8、H9、H10及B6煤层中最为常见。莓球状黄铁矿多分布于镜质组,尤其是基质镜质体中,少数充填于其他组分胞腔或组分间的空隙中,常顺层断续分布,并见其他组分绕过黄铁矿的现象。

2.2.2自形粒状黄铁矿

该类型黄铁矿颗粒变化较大,单个颗粒一般在5~12󰀂m之间,个别达30󰀂m。颗粒表面均一光洁,形态完整,呈孤立状断续分布于煤中。主要晶形有立方体、五角十二面体和八面体,断面颗粒形态有三角形、四边形、菱形、梯形、五边形、六边形及不规则形态。该类型黄铁矿主要分布于基质镜质体中,呈孤立状断续平行层理方向分布,在D8、Q8、H9、H10及B6煤层中常见。2.2.3

鱼子状黄铁矿

黄铁矿颗粒很细,单颗粒直径在1󰀂m以下,形状似鱼子或葡萄,镜下难以辨认出其晶形,常密集成堆成群出现,或呈串珠状顺层断续分布,主要分布于基质镜质体中,且常与莓球状黄铁矿、自形晶粒黄铁矿共生。主要出现于霍西H9、H10煤层中。2.2.4

块状黄铁矿

黄铁矿块度大,一般在100󰀂m以上,最大可达250󰀂m,表面不均一、不光洁,断面呈长方形、正方形或不规则状,常与镜质组共生。多分布于D8、Q8、H9、H10及B6煤层中。2.2.5

均一球形黄铁矿

呈球形或椭球形,直径在30󰀂m左右,少数达120󰀂m。表面均一洁净,球内分不出晶形,部分边缘具小锯齿状。常分布于镜质组中,在煤层中不多见。2.2.6

他形黄铁矿

可分出两种亚型:一种是置换他形黄铁矿,常以火焚丝质体细胞壁黄铁矿化为特征;另一种为充填于细胞腔中的他形黄铁矿,主要充填于丝质体、半丝质体胞腔中。黄铁矿形状视植物遗体外形而定。分布于所有煤层中。2.2.7

结核状黄铁矿

根据外形可分出两种亚型:一种具均质核心,边缘轮廓清晰,呈规则多边形或次圆形,外圈与内圈之间常充填粘土等杂质。呈单体或连生集合体产出,可能是藻类成因;另一种具非均质核心,核心由其他无机矿物(粘土和石英)和黄铁矿组成,朝边缘细粒状黄铁矿呈放射状排列,最外层由粒度较大的黄铁矿组成。从核心往外层黄铁矿晶形变好,粒度增大,这种类型黄铁矿粒径多在200󰀂m以上。常分布于H9、H10煤层中。2.2.8节理裂隙充填黄铁矿

该类型黄铁矿在煤层中常见,承袭裂隙和节理的形态,往往切割煤层中的各种有机

第4期刘大锰等:华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征与地质成因研究

343

组分,表面一般较均一。

上述八种类型黄铁矿是镜下最常见的黄铁矿类型,在不同煤层和同一煤层不同分层中的相对含量不一,与成煤环境、泥炭沼泽微环境以及成岩后生变化密切相关。

3

3.1

黄铁矿成分分析与形成机理

黄铁矿成分电子探针分析

作者对采自煤层顶底板和煤层内部的黄铁矿进行电子探针微区测试,重点测试S、Fe

含量、S/Fe原子比以及Co、Ni、Zn、Cu、As、Sb、Se、V等伴生元素的含量(表2)。

表2

Table2

黄铁矿成分电子探针测试结果(%)

Analyticalresultsofpyritecompositions(%)byelectronprobe

344地球化学1999年

从表2可以发现如下规律:

(1)黄铁矿类型不同,S、Fe含量不同。均一球形黄铁矿、规则块状黄铁矿及胞腔充填黄铁矿的S、Fe含量最高,S含量为52.39%~53.67%;Fe含量为43.14%~46.35%;S、Fe含量居第二位的是不规则块状黄铁矿,S含量为50.82%~55.48%;Fe含量为43.14%~46.94%;S、Fe含量居第三位的是自形粒状黄铁矿,S含量为47.92%~53.06%,Fe含量为39.14%~46.92%,S、Fe含量波动幅度较大;S、Fe含量最低的是莓球状黄铁矿和鱼子状黄铁矿,S含量为48.74%~52.97%,Fe含量为44.29%~46.61%,且S、Fe含量波动幅度最大。

(2)黄铁矿类型不同,S/Fe原子比不同。规则块状黄铁矿、胞腔充填黄铁矿和均一球形黄铁矿的S/Fe原子比最大,一般在2.002~2.147之间。不规则块状黄铁矿、黄铁矿化细胞壁和自形粒状黄铁矿的S/Fe原子比中等,介于1.9~2.13之间。莓球状黄铁矿的S/Fe原子比最小,一般在2以下,介于1.846~1.992之间。

(3)结核状黄铁矿S、Fe含量及S/Fe原子比具不均一性。表现为核心和边缘的S、Fe含量及S/Fe原子比明显不同,一般边缘大于核心。如Q8煤层结核核心S含量为53.44%,边缘S含量为53.86%;Q8、H10-9下煤层的三个结核核心S/Fe原子比分别为1.992、1.982和1.967,而边缘S/Fe原子比分别为2.036、2.031和2.000。这说明结晶作用对元素具有富集作用。

(4)黄铁矿类型相同但晶形或晶体大小不同,其S、Fe含量及S/Fe原子比不同。3.2

黄铁矿成分等离子体质谱分析

由表3可知,与黄铁矿伴生的重金属元素如Zr、Ba、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu等含量高,其中Cu、Zn、Pb含量比较稳定,不随黄铁矿采样位置和黄铁矿类型的变化而变化,它们可能是在还原条件下以硫化物形式与黄铁矿一同形成的。这是因为受海水影响的煤层,既有丰富的金属离子带入,又有丰富的S源,加上丰富的有机质,使Cu、Pb、Zn在沉积过程中以ZnS、PbS、CuS的形式沉淀下来。另外,Cu、Zn与Fe半径相近,可以类质同象置换黄铁矿中的Fe。

表3

Table3

2+

2+

2+

黄铁矿伴生元素等离子体质谱分析结果(󰀂g/g)

Theanalysisresultsofassociatedelements(󰀂g/g)inpyritebyICP󰀁MS

煤层顶板泥岩中结核状黄铁矿(H10-1)中的一些伴生元素含量如Ti、Cr、Co、Mn、Ni、Rb、Zr、Nb、Cs、Ba、Hf、Ta及Th等明显高于煤层内部的层状黄铁矿(H10-2和Q8)。这是因

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为微量元素的多少受成矿介质中微量元素的原始含量的影响,一般围岩中微量元素浓度越高,其伴生元素含量也越高;反之,围岩中微量元素含量越低,其伴生元素含量也越低。由于结核状黄铁矿的围岩为灰黑色泥岩,其中微量元素含量明显高于层状黄铁矿之围岩###煤层(表4),从而造成了结核状黄铁矿伴生元素含量高于层状黄铁矿,显然这是由于两种不同类型的黄铁矿形成于截然不同的沉积环境所致,前者形成于潟湖中,后者形成于泥炭沼泽中。

表4

Table4

黄铁矿围岩的微量元素浓度(󰀂g/g)

Concentrationsofminorelements(󰀂g/g)incountryrocksofpyrite

不同煤层中黄铁矿伴生的微量元素含量也存在差异,差别较大的元素主要有Ti、Cr、Cu、Sr、Zr、Nb、Ba、Hf、Pb、Th、U,造成这种差异的原因可能是成煤环境和泥岩沼泽微环境不同所致。3.3

黄铁矿伴生稀土元素等离子体质谱分析

黄铁矿稀土元素等离子体质谱分析(表5)也揭示了上述非稀土元素所共有的规律,即结核状黄铁矿无论单一稀土元素,还是稀土元素总量都大于层状黄铁矿。从稀土元素对北美页岩的分布曲线(图1)来看,结核状黄铁矿(H10-1)和层状黄铁矿(H10-2)都是轻稀土富集型,反映它们可能形成于既有淡水又有海水影响的背景下,从曲线的走势上可以看出它们形成于相似的地质背景。但太原西山8号(Q8)煤层的层状黄铁矿则表现为重稀土富集的稀土分布模式。一般在潮湿的气候条件下,陆相富集轻稀土,海相富集重稀土,

表5

Table5

黄铁矿稀土元素等离子体质谱分析结果(󰀂g/g)

Contents(󰀂g/g)ofassociatedrareearthelementsinpyritebyICP󰀁MS

346地球化学1999年

Fig.1

图1黄铁矿的北美页岩标准化REE分布模式

NASC󰀁normalizedREEdistributionpatternsofpyrite

1.H10󰀁1结核状黄铁矿;2.H10󰀁2层状黄铁矿;3.Q8层状黄铁矿。

所以Q8煤层中层状黄铁矿形成于受海水影响更明显的咸水或半咸水环境。

虽然Ce、Eu异常原因很多,但主要还是氧化还原条件的变化引起它们与其他稀土元素的分离,故对二者进行研究可以恢复介质的氧化还原条件。Ce、Eu异常计算可选择如

下公式:

EuN

󰀁Eu=

∃SmN∀GdN

󰀁Ce=

3Ce/Ce页

2La/La页岩+Nd/Nd页岩

页岩

式中,EuN、SmN和GdN分别为Eu、Sm和Gd对球粒陨石标准化的值;Ce/Ce、La/La

页岩

和Nd/Nd页岩分别为Ce、La和Nd对北美页岩标准化的值。

由上式求出3个样品中󰀁Eu分别为0.71、0.73和0.62,󰀁Ce分别为0.97、0.85和0.90,反映它们均为Ce负异常和Eu负异常,即它们形成于还原环境中。但从󰀁Eu值的大小来看,似乎Q8煤层中黄铁矿形成时的还原性高于H10󰀁1和H10󰀁2,这与Q8煤层形成时海水的影响更为明显相吻合。Murrayetal.[13]认为球粒陨石标准化曲线中Ce负异常是受海水影响的最好证据,所以上述黄铁矿都表现出Ce负异常,亦反映它们的形成都受到海水影响。此外,H10󰀁1、H10󰀁2和Q8三层黄铁矿的(La/Lu)N值分别为14.7、20.7和1.6,据Murray一致。

[14]

的研究结果,说明前二者受海水影响程度低于后者,这也与󰀁Eu值得出的结论

4黄铁矿的地质成因

煤中形态多样、大小各异的黄铁矿往往不是同时或同一阶段形成的,它们在时间上有

先有后,即分阶段形成。根据华北晚古生代煤中黄铁矿晶形、颗粒大小、与有机组分的空间配置关系、黄铁矿共生组合及黄铁矿S同位素组成等特征,可以将本区黄铁矿的形成

分成以下四个阶段。

(1)同生󰀁准同生阶段:煤中黄铁矿的形成最早始于泥炭化阶段,大量形成于准同生

第4期刘大锰等:华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征与地质成因研究

347

阶段,即泥炭堆积到一定厚度后,在泥炭表面以下一定深度黄铁矿开始大量形成。桑树勋等[15]研究海南红树林泥炭时发现,埋藏型泥炭含硫量明显高于堆积型泥炭,全硫中以黄铁矿硫占绝对优势,其次为硫酸盐硫,有机硫最低。所以,泥炭被埋藏后不久的准同生阶段是黄铁矿大量形成的阶段。

自形粒状、莓球状和鱼子状黄铁矿应是最早形成于同生阶段,定形于准同生阶段。因为这几种黄铁矿晶形完整、自形程度高、粒度小,一般为1~10󰀂m;S、Fe含量及S/Fe原子比变化较大,但总体偏低,说明同生阶段其他杂质元素加入较多,这时沉积水介质中有多种金属离子。这几种黄铁矿常共生,分布于镜质组,尤其是基质镜质体中;黄铁矿常顺层断续分布,并见其他组分绕过它,不切割层理。因此,上述黄铁矿雏晶可能在同生阶段便已形成,在准同生阶段进一步生

34

长定型。根据󰀁S(CDT)值大小及离散程度来看(图2),此阶段形成的黄铁矿󰀁S值明显偏负值且离散程度小。如D8煤层

34

的󰀁S值为-14.88 ~-10.4 ,表明硫源为单一的海水硫源,且有大量硫酸盐还原菌参与,表明黄铁矿形成于同生󰀁准同生阶段。因为S同位素分馏效应表

3234

明,早期形成的黄铁矿更富󰀁S,即󰀁S值更偏负值;晚期形成的黄铁矿更富󰀁S,即󰀁S值更偏正值。镜下观察结果也进一步证实了上述S同位素分析结论。

(2)早期成岩阶段:该阶段形成的黄铁矿主要为规则块状、球形及结核状。其共同特点是:黄铁矿块度大,大都在200󰀂m以上,表明它们的形成经历了较长时间;S、Fe含量及S/Fe原子比高;黄铁矿常与镜质组共生,未见切割有机组分和层理绕过它的现象。据此推测它们是在泥炭向软褐煤转化过程中由雏晶逐渐变为单晶,由单晶聚合成聚晶而成。在晶体生长过程中,尤其是煤中黄铁矿夹层,由于成岩期上覆压力影响,黄铁矿横向生长速度大于垂向,故黄铁矿夹层常呈扁透镜体产出。

34

在该阶段形成的黄铁矿󰀁S依然偏负值,但总体上稍大于前一阶段。如B6煤层的󰀁S(CDT)值为-12.53 ~-0.62 ,平均为-6.58 ,离散程度大,说明B6煤层S源具多样性特点,但总体偏负值表明了黄铁矿早期形成的特点。

(3)晚期成岩阶段:这一阶段的黄铁矿以胞腔充填和交代植物细胞壁两种形式出现,其晶体无固定晶形,主要承袭原有植物遗体的细胞形态。或充填于丝质体和半丝质体的完整或破碎的细胞腔中,或充填于破碎或压扁的细胞空隙中,或交代火焚丝质体的细胞壁,这是成岩晚期含矿溶液沿空隙渗入并沉淀而成,在其渗入并沉淀过程中经历时间较长,因而S、Fe含量和S/Fe原子比都高。可能发生在软褐煤向硬褐煤的转化过程中。

(4)后生阶段:这一阶段形成的黄铁矿最明显的特点是,黄铁矿呈脉状或不规则断续

3434

34

[16]

34

图2

Fig.2

34

主煤层中黄铁矿硫同位素󰀁S分布直方图

Distributionhistogramofpyritesulfurisotope

inmaincoalbeds煤层号同表1。

348地球化学1999年

分布的长条状,并切割层理和其他有机组分。在硬褐煤形成之后含矿地下水渗入或流入煤层节理、裂隙时,在还原条件下沉淀形成。

在晚期成岩阶段和后生阶段形成的黄铁矿󰀁S值偏正值,且分布较集中。如W5煤层的󰀁S值为2.08 ,表明煤中S源为淡水来源,与该煤层聚积于三角洲平原这种淡水背景相符。同时还说明该黄铁矿形成较晚。且镜下观察表明,W5煤层中以胞腔充填黄铁矿和裂隙充填黄铁矿为主,也进一步证实了黄铁矿形成较晚。

实际上,黄铁矿的形成过程极其复杂,上述四个阶段的划分也是相对的,且往往单个

34

阶段难以独自形成,即具有多阶段演化的特点。同时S源也具多样性。如Q8煤的󰀁S(CDT)值为-9.5 ~+5.55 ,这一结果可以表明:%黄铁矿S源复杂,既有海水S源,又有火山S源,还可能有岩浆热液S源。主要证据有三点:第一点,Q8煤层聚积在受海水影响明显的三角洲背景下,煤层顶板为灰岩,底板和夹矸为碱水介质下沉积的泥岩,海水可提供源源不断的S源;第二点,石炭纪󰀁二叠纪时,在西山煤田的七里沟、柳子沟和西铭矿区8008孔见代表火山事件的沉凝灰岩、凝灰岩

[17]

34

34

,同期火山活动将无疑会提供一部分

S源;第三点,太原西山煤田西缘中部有燕山期碱性二长岩的侵入,形成岩体岩床,并造成煤的接触变质,出现系列煤级煤,这种伴随岩浆侵入而产生的气液无疑提供次生S源,煤中节理裂隙充填黄铁矿之硫源很可能部分来自岩浆热液。&黄铁矿为多阶段形成。以早期黄铁矿为主的样品其󰀁S偏负值,而以晚期黄铁矿为主的样品,其󰀁S偏正值,这符合由开放体系过渡到封闭体系硫酸盐同位素逐渐变重的演变规律,󰀁S值离散程度高也揭示了多阶段形成黄铁矿共存的局面。

H9和H10煤层的󰀁34S(CDT)值为-13.68 ~+1.27 ,变化幅度亦很大,同样反映了多S源和多阶段黄铁矿的特点,但从󰀁S值总体偏负值可以反映出早期黄铁矿应是主要的,镜下丰富的莓球状、自形粒状、块状黄铁矿也证明了这一点。

总之,煤中各种类型黄铁矿的共生是不同演化阶段的产物,一般需要满足以下条件:硫酸盐的供给;有利于细菌活动的厌氧条件;有机质供给;适当Fe的供给。华北晚古生代煤层,尤其经受海水影响的煤层,正是满足了上述4个条件,才得以形成丰富的黄铁矿。

34

34

34

34

5结论

通过上述研究,可以得出以下认识:

(1)宏观上,华北晚古生代煤中黄铁矿呈结核状、透镜状、层状、裂隙充填状和分散状;显微镜下可划分出莓球状、自形粒状、鱼子状、块状、均一球形、他形、结核状和节理裂隙充填等八种黄铁矿。

(2)根据黄铁矿形态、大小、共生组合关系,与其他组分的空间配置关系,黄铁矿的S、Fe含量及S/Fe原子比以及伴生元素等特征,可划分出4个世代:同生󰀁准同生阶段、早期成岩阶段、晚期成岩阶段和后生阶段。

(3)ICP󰀁MS分析表明:不同煤层中黄铁矿伴生元素含量存在差异,且在煤层顶板泥岩中结核状黄铁矿中伴生元素含量明显高于煤层内部层状黄铁矿,这与成矿介质中微量元素的原始含量高低有关。造成这一差异的原因可能是成煤环境和泥岩沼泽微环境不同

第4期刘大锰等:华北晚古生代煤中黄铁矿赋存特征与地质成因研究

349

所致。

(4)H10󰀁1结核状黄铁矿和H10󰀁2层状黄铁矿为轻稀土富集型,反映它们可能形成于既有淡水又有海水影响的背景下;Q8层状黄铁矿则表现为重稀土富集型的稀土分布模式,表明Q8煤层形成于受海水影响更明显的咸水或半咸水介质。

3434

(5)黄铁矿󰀁S值表明华北晚古生代煤中硫源具多样性,且早期形成的黄铁矿󰀁S更偏负值,晚期形成的黄铁矿󰀁S更偏正值,󰀁S离散程度越大,越能反映煤中多世代黄铁矿共生的局面。

参

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考文献

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350地球化学1999年

OccurrenceandgeologicalgenesisofpyritesinLatePaleozoiccoalsinNorthChina

LiuDameng

YangQi

ZhouChunguang

TangDazhen

KangXidong

(DepartmentofEnergyResourcesandGeology,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083)

Abstract

TheoccurrenceandgeologicalgenesisofpyriteinLatePaleozoiccoalsofNorthChinahavebeensystematicallystudiedbywayofthetheoryandmethodsofcoalpetrology,coalchemistry,elementalgeochemistryandsulfurisotopicgeochemistry.Theresultssuggestthateighttypesofpyrites,i.e.framboidal,automorphicgranular,oolitic,massive,homogeneouslyspherical,allotriomorphic,nodular,joint󰀁andfissure󰀁fillingpyritescanbedividedunderthemicroscopy.Fourgenerationsofpyritearealsorecognizedaccordingtotheshape,size,coexistingassem󰀁blage,spacedistributionrelationshipwithothermacerals,thecontentsofsulfurandiron,theatomicS/Feratioandassociatedelementsinpyrite.ThesourcesofsulfurinLatePaleozoiccoalsofNorthChinaareconsideredtobediverseusingthesulfurisotopicvariationsinpyrite.The󰀁Svalueofpyritegeneratedattheearlystagepreferstobenegative,andatthelatestagepreferstobepositive.

Keywords:coal,pyrite,occurrence,generation,NorthChina

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