本文以陕西小庄煤矿4~#煤为研究对象,主要以煤岩学、矿物学、沉积学、煤地质学、岩石学和地球化学等理论为指导,对煤岩样品进行X射线荧光光谱分析、偏光显微镜观测、电感耦合等离子体质谱仪分析、带能谱的扫描电镜观测和X射线衍射分析,运用CAD、Origin、CorelDRAW、SPSS等软件对数据进行处理,研究煤中元素的分布规律、赋存状态、相关性及富集机理和矿物的形态和赋存特征,探讨了煤质特征和煤系的沉积环境。研究结果表明,小庄4~#煤中矿物主要以黏土矿物、碳酸盐矿物为主,含有少量的黄铁矿。黏土矿物中,高岭石含量较高而且分布比较广,发现了伊蒙混层;碳酸盐类矿物都属于后生矿物通常情况下都是充填在有机质的裂缝当中;不常见的有钾长石、石膏、锆石、金红石和钾盐等矿物。还发现了石英、金红石、高岭石和黄铁矿的共生状态。小庄4~#煤中煤及夹矸中Pb的含量要高于中国值、克拉克值以及世界值,煤中富集Li、Cu、Tl、Pb、Bi等元素,矸石中富集Li、Ga、Cu、Rb、Cs、Ba、Tl、Pb、Bi、U等元素,属于陆相沉积受到陆源碎屑的影响。物源区沉积碎屑的不同加上水流作用导致了Be、Cs、Pb、U这4种微量元素在夹矸中的含量比其在底板中的含量稍高,其余的微量元素均是在煤层底板中的含量相对较高。小庄4~#煤中稀土元素的类型属于富轻稀土。小庄4~#煤中多数微量元素和灰分显著相关;REY元素和黏土矿物的关系比较密切,大多数元素赋存于黏土矿物中;Mn和碳酸盐呈高度相关,Mn可能赋存在方解石中;微量元素之间Li与Cs,Be与Ga,Ga与Rb、U,In与Rb、Cs、Pb、U,Rb与Pb呈显著相关,说明它们有相似的赋存状态。小庄4~#煤是低灰分、中高热值、中高挥发分、低硫分煤。成煤环境主要是陆相的湖泊沉积属于泥炭沼泽,由滨湖抬升形成的一套陆相碎屑岩沉积体系。