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本文以宁武煤田轩岗矿区南沟煤矿主采煤层为研究对象,对煤中元素的含量特征、赋存状态、富集机理进行探讨。使用偏光显微镜观测显微煤岩组分,使用X射线荧光光谱（XRF）测定煤及矸石中常量元素含量,使用X射线衍射（XRD）分析煤中矿物组成、使用扫描电镜+能谱（SEM-EDX）观察矿物形态特征,使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定煤及矸石中微量元素含量,使用逐级化学提取（SCEP）测定煤中微量元素赋存状态。显微煤岩组分分析表明2#PP和5#PP煤显微煤岩组分均以镜质体为主,且凝胶化程度较高,煤层形成于还原性较强的环境中,煤相特征分析表明南沟煤矿2#PP和5#PP煤形成于低位泥炭沼泽中。2#PP和5#PP煤中矿物均以粘土矿物和方解石为主。粘土矿物主要为高岭石,来源于陆源碎屑物质,方解石为后生矿物,由煤中裂隙或空隙的循环水中沉淀形成。5#PP煤在扫描电镜下观察到黄铁矿、石英、金红石、锆石等矿物呈碎屑状少量分布。山西组2#PP煤及矸石中Li、Cu、Ga、In、Hf轻度富集,Zr、Nb富集;太原组5#PP煤及矸石中Li、Ga、Sr、Zr富集。使用稀土元素分布模式和La/Yb-∑REE图解分析物源,微量元素物源可能为北部阴山古陆花岗岩沉积岩区。相关性分析表明2#PP和5#PP煤中部分微量元素与灰分表现为正相关,表明这部分微量元素主要赋存在无机矿物中,部分微量元素与灰分相关性不明显或呈负相关,表明了除无机矿物,微量元素也赋存在有机物中。使用Tessier五态法对煤中微量元素及稀土元素进行逐级化学提取,并通过ICP-MS测定各赋存状态下元素的含量,结果表明大部分微量元素主要以赋存在以高岭石为主的无机矿物中,次之为有机态;Cu、Mo、Sb中可交换离子态占较大比例。Mn元素以铁锰氧化物态为主,铁锰氧化物态占比较大的还包括Sc、Sr、Pb等;各元素中碳酸盐态均占比最少,而南沟2#PP和5#PP煤中碳酸盐矿物主要为方解石,即方解石在微量元素的富集中起稀释作用。对稀土元素的逐级化学提取显示,煤中稀土元素赋存状态以硅铝酸盐结合态和有机结合态为主,太原组煤中稀土元素的富集也与黄铁矿有关。轻稀土元素与中、重稀土元素相比,残渣态占比明显较高,有机态占比较低。