为探明太原西山矿区杜儿坪井田夹矸的地球化学特征及其地质成因，用 X 射线衍射分析（XRD）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）、氢化物-原子荧光光谱（HG-AFS）、发射光谱法（ES）等方法对杜儿坪井田2号、3号和8号煤层夹矸进行了矿物学和地球化学特征研究。结果发现2号、3号和8号煤层夹矸中矿物以高岭石、石英为主；与华北上地壳相比，杜儿坪夹矸中富集有害微量元素 Cd、Se、Mo、Pb、Be、Cu、Th 和 U，山西组夹矸中有害元素含量大于太原组（除 Mo、Pb 和 U）；所有夹矸样品中 Li、Ga 的含量超过了工业品位，其工业利用价值值得关注；山西组夹矸稀土元素总含量高于太原组夹矸，所有夹矸稀土元素分配模式反映其与陆源碎屑关系密切；通过分析得到该区夹矸形成期间的陆源碎屑主要来自北部的花岗岩；太原组夹矸形成过程受海水影响；稀土元素与 Al 和 Si 等造岩矿物的聚类分析表明，夹矸中稀土元素主要赋存于高岭石等黏土矿物中。