煤中矿物质和微量元素富集机理与成矿作用

地区:上海市 宝山区

关键词:中国矿业大学(北京)

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004589

成果描述:

煤中矿物质和微量元素的组成、赋存特征和富集不仅是煤炭高效、洁净、循环利用的主要影响因素,而且能够为含煤盆地和区域地质构造演化的研究提供独特的煤地球化学和煤矿物学方面信息。项目主要取得了如下成果:1.阐明了新型的煤型稀有金属矿床的成矿机制:项目发现了2个新型的、超大型的煤型金属矿床:煤型镓铝和煤型铌-锆-稀土-镓多金属矿床。内蒙古煤型镓铝矿床中镓和铝的主要载体为勃姆石,来源于泥炭聚积期间煤盆地边缘的风化壳铝土矿,是三水铝石在成岩阶段经压实和岩浆热液变质作用下脱水而形成。西南地区煤型铌-锆-稀土-镓矿床,属于峨眉山地幔柱消亡阶段碱性火山灰喷发和后期热液流体改造复合成因。该发现丰富和发展了稀有和分散元素成矿理论。2.建立了国际主流的高硫煤中硫的形成演化模式:在高硫煤中发现了蓝藻胶壳降解有机质、富硫超微类脂体,黄铁矿化杆菌,揭示了菌藻类低等生物对煤中硫的富集作用,阐明了煤中黄铁矿硫和有机硫的同位素的变化机理。该模式已被美国、英国和俄罗斯等20个国家学者用于解释煤中硫的富集机制。3.提出了煤中矿物质和元素富集机理与模式体系:提出沉积源区、热液流体作用(包括岩浆热液、低温热液、海底喷流)、同沉积火山灰、地下水、沉积环境是影响煤中矿物质和微量元素富集的主要成因机制,该认识为煤中矿物质富集成因的研究提供了类比参考。4.阐明了煤中火山灰蚀变粘土岩夹矸的形成机理:建立了以稀土元素配分模式和钛铝比值为主要参数的鉴别火山灰性质的地球化学指标。建立了以自然伽马测井曲线和微量元素含量相关联的地球物理-地球化学指标参数,用于寻找和碱性火山灰相关的粘土岩夹矸与煤型稀有金属矿床。5.建立了以“储量权值”为核心的评估方法以及中国煤中69种元素背景值,为煤中有害微量元素的环境效应和有益元素的富集成矿评估提供了标尺,该成果被美国、俄罗斯、澳大利亚等22个国家的煤地球化学家引用,已经成为国内外煤地球化学家研究煤中元素背景值的三个主要依据之一。围绕该研究,在国际知名期刊International Journal of Coal Geology、Chemical Geology、Fuel等刊物上发表SCI论文96篇;其中8篇代表性论文SCI他引637次;20篇主要论文SCI他引1194次;有8篇文章入选ESI全球Top 1%高被引论文,1篇入选ESI全球TOP 0.1%热点论文,2篇入选“2012年中国百篇最具影响国际学术论文”;11篇文章先后被列入IntJ Coal Geol被引用最多的文章排行榜;1人进入TOP 1%高引科学家世界排名,1人入选2014年中国高被引学者榜单。该项目曾获得教育部自然科学一等奖2项(2008年和2013年)、教育部科技进步一等奖1项(2001年)。
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