文章编号:1001-1986(2003)01-0008-03
聂爱国，谢 宏 (贵州工业大学资源与环境学院，贵州贵阳 550003)
摘要：用微量元素分析、稀土元素分析方法，对峨眉山玄武岩浆与贵州高砷煤成因进行了研究。结果表明，峨眉山玄武岩浆提供了形成高砷煤和周围金属元素矿化的物质来源。关 键 词：高砷煤；成因；峨眉山玄武岩浆；贵州 中图分类号:P618164 文献标识码:A
1 引言
砷是煤中重要的微量元素，一般认为煤中砷含量大于100mg/kg 即为高砷煤。贵州省的高砷煤主要分布于西部地区，量大面广，尤以黔西南为主；而
东部地区尚未见高砷煤。在高砷煤的开采、使用过程中会对环境产生严重的破坏作用，而高砷煤的形成与贵州境内最为强烈、规模较大的一次喷溢岩浆活动)))晚二叠世东吴运动产生的峨眉山玄武岩浆活动有极为密切的关系。因此，研究峨眉山玄武岩浆与贵州高砷煤的成因有着极为重要的价值。2 地质概况[1] 贵州高砷煤分布区，位于扬子克拉通的边缘，元古宙结晶基底上覆古生界至中)上三叠统的海相沉积和上三叠统的陆相沉积地层。泥盆纪到三叠纪的浅海相碳酸盐广泛沉积在扬子克拉通边缘的台地
上。在晚三叠世，该区隆起并接受大面积的陆相沉积，其中包括煤及含煤地层。在195~65Ma 的燕山期，区内岩石普遍经历褶皱及断裂运动。地表岩石主要为三叠纪地层，二叠纪地层主要出露在背斜的核部，部分在三叠纪时即为地势较高的露头。
高砷煤主要产于贵州省的兴义、安龙、兴仁等县，位于滇、黔、桂微细浸染状金矿区。高砷煤为上二叠统龙潭组的无烟煤。区内地层主要为二叠系茅口组灰岩，龙潭组粘土岩、砂岩，夹有煤层及灰岩，长兴组燧石灰岩，大隆组硅质页岩和三叠系夜郎组细砂岩。高砷煤附近有一些金矿床(点)。部分金矿床中发现有透镜状的雄黄矿化，雄黄透镜体之间以细脉相连。 3 高砷煤与金矿的关系
高砷煤产出具体位置主要受断裂构造系统控制，特别是与Au(金)、As(砷)、Hg (汞)、Sb(镉)矿化
收稿日期:2002-03-10
基金项目：教育部访问学者基金资助项目(教技厅函[2001]3号)：贵州省教育厅科研项目(黔教科2001016)作者简介：聂爱国(1963))，男，贵州省铜仁市人，贵州工业大学教授，硕士，从事地质教学
和研究工作1
向挤压来解释逆掩断层的形成机制，可作为福建省含煤区滑脱构造多种成因模式的一种补充。6 结语
苏邦煤矿区是福建省4个百万吨规划区之一。F 106断层之成因机制的正确认识，对于正确指导整个
矿区地质勘探部署及外围煤有着重大的现实意义。同时，对龙永煤田东部类似断层的成因机制及控煤作用分析，也应有一定的借鉴作用。参考文献
[1] 张锡宾.缓断裂实例及控煤作用分析[J].闽煤地勘,1985,
(1):4-6.
Discussion on genetic mechanism of reverse thrust and its coa-l controlling effect in Subang coal
mining area
C HE N Quan -lin (Fujian Provincial Bureau of Coal Geology,Fuzhou 350005,China)
Abstract:Differen t authors have di fferent opinions on the genetic mechanism and coal-controllin g effect of the F 106reverse thrust in the Subang
coal mining area,Fujian.From the view of characteristics of the thrust as well as regional tectonic settin g ,its main genesis should be the Indo-Chinese Epoch gliding napping.The followi ng earlier and later stages lateral compression formed the thrust nappe structure,which can be ob -served at presen t.Since the hang i ng wall coal-bearing gliding system suffered multiple stages of structural des tructions,already has no explo -rative value,while the footwall coal-bearin g strata are relatively preserved intact,and should be regarded as the main exploration target.Mean -while,the paper also poi nts out the coal prospectin g orientation i n the periphery of the mining area and prospective coalfield.Key words:reverse thrust;genetic mechanism;coal-controlling;Subang coal mining area
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8#煤田地质与勘探COAL GEOLOGY &EXPLORATION
Vol.32No.1
Feb.2004
表1贵州高砷煤的构造控制及矿化对比
控制因素兴义市大地兴仁县交乐兴仁县烂木厂安龙县戈塘褶皱雄武背斜挂红厂背斜灰家堡背斜大坝背
斜
断层纵向压扭性断层压扭性高角度逆断层纵向逆断层压扭性断层化探异常元素组合Au、As、Hg、U Au、As、Hg、Sb Au、As、Hg、Ti Au、As、Hg、Sb 高砷煤分布金矿床(点)雄武Au、U矿点小丫口金矿点山岔河金矿床戈塘金矿床有关的断裂构造系统(见表1)。在1/20万矿产图
上，高砷煤分布均位于Au、As、Hg、Sb矿化异常区范
围内，如交乐高砷煤附近就有小丫口金矿点产出；大
地高砷煤受控于雄武背斜及平行背斜轴的纵向断
层，并且沿这条NE向的构造带有一系列Au、Hg、U
矿点出现；烂木厂高砷煤附近有三岔河金矿床、戈塘
高砷煤附近有戈塘金矿矿床等等。这些现象显示:
高砷煤与金矿密切相关，存在内在联系。
4高砷煤的成分特征[2]
高砷煤在外观上和正常煤无明显区别，必须经
过化学分析才能辨别。高砷煤成碎块状产出，烟灰
，肉眼难以辨别出矿物，在显微镜下可以见到石
英、黄铁矿等，而毒砂的含量则极少。通常煤中砷含
量不超过10@10-6，但兴仁交乐高砷煤中砷含量竟
高达1@10-3以上，是世界上少见的高砷煤。由于
高砷煤中As、S、Fe含量很高，肉眼可见许多极细粒
分散状黄铁矿，所以推测高砷煤中的砷主要以高砷
黄铁矿形式存在。
通过对采自金矿化区和非矿化区中煤样的多种
元素分析(表2)知：金矿化区中高砷煤明显富集Au、
As、Hg、Sb，而非金矿化区所产煤则上述元素明显降
低，这说明Au、As、Hg、Sb等元素矿化与高坤煤呈同
步消长关系。
通过对采自金矿和煤矿中黄铁矿电子探针分析
(表3)表明，沉积成岩期形成的黄铁矿Au、As、Hg、Sb
大边含砷黄铁矿。这说明在未受到后期含矿热液改
表2不同矿石类型微量元素含量对比表/@10-6
矿石类型As Au Hg Sb Ba Cr样品数
非矿化围岩2000.011 3.83 1.7255.2113.55
金矿化围岩16000.9525.1411.4216.2154.110
金矿石1900028.88215.77446.2141.0160.610
分析单位：中国科学院地球化学研究所。
表3黄铁矿颗粒电子探针成分分析结果对比/%
颗粒结构A s Au Fe S Ba Sb Cu Hg Sn
内部晶粒
外部环带L2742
1.030.2447.0051.720.000.040.020.000.00
4.500.344
5.7949.750.060.090.040.020.01
内部晶粒
外部环带C2361
2.750.3646.0551.470.000.090.020.140.01
5.760.3743.3947.270.060.120.120.470.07
整个颗粒X-1 4.710.3645.8948.150.060.070.080.030.06分析单位：北京大学电子探针室。
表4峨眉山玄武岩中微量元素含量表/@10-6
样号Au/@10-9As Hg Sb Cu Pb Z n S
No.5118.6300.4 1.045.7217.5293.812000 No.5319.3410.70.516.3317.80106.482300 No.5717.425 3.1 3.0427.3813.50113.624300 No.5920.027 4.2 2.957.415.4097.54700贵州晴隆
(12件)
200113 4.19125
玄武岩中微量
元素平均含量¹
420.090.2876105300
分析单位：中国科学院地球化学研究所;¹据涂里干和费德波(1961)。
表5地热区热泉沉积物中微量元素含量/@10-6地点As Au Hg Sb 美国内华达70015700115%新西兰布德兰斯40082200010%中国腾冲491280.0150.3267.8%
克拉克值 1.80.0040.00080.2%
造影响的煤层中,Au、As、Hg、Sb等的含量不高，但煤层一旦遭受后期成矿热液改造作用时，煤层中的Au、As、Hg、Sb等含量则显著增高；同时这也揭示该区并不是所有二叠系龙潭组煤层都是高砷煤，高砷煤分布仅在后期构造活动明显的局部地段。
5峨眉山玄武岩微量元素成分特征
根据对贵州西部4个新鲜未蚀变峨眉山玄武岩中Au、As、Hg、Sb等元素的分析(表4)，其平均含量明显高于世界其他地区玄武岩的含量。对现代火山热液作用地区研究指出[3]，火山热液作用可带来大量的Au、As、Hg、Sb等元素。例如我国腾冲现代热泉沉积物中,Au、As、Hg、Sb等元素明显高于克拉克值，而美国内华达汽艇泉、新西兰布德兰斯热泉这些元素则更高(表5)。因此，可以推测贵州高砷煤中的As主要来源于峨眉山玄武岩浆。
6砷的物质来源分析
稀土元素作为成矿物质来源的良好地球化学指示剂，可以通过研究地质体中稀土元素的组成和配分来探讨成矿物质的来源和演化。通过对高砷煤分布区龙潭组含煤地层、峨眉山玄武岩、金矿矿石的分析研究表明(表6、图1)，其稀土总量相差不大，富轻稀土，基本上无Ce和Eu亏损，它们的稀土配分模式曲线基本相似，呈向右陡倾斜型。金矿矿石仅微弱Eu亏损，可能是金矿在热液蚀变过程中Eu发生了
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第1期聂爱国，谢宏：峨眉山玄武岩浆与贵州高砷煤成因研究
表6 贵州高砷煤矿区稀土元素含量(@10-6
)及特征值
样品类型
金矿矿石峨眉山玄武岩龙潭煤系页岩
稀 土 元 素
La 58.2437.1745.44Ce 98.6486.2996.06Pr 11.059.7610.59Nd 37.4346.4650.66Sm
6.7610.0811.38Eu 1.39 3.02 3.28Gd 5.869.1010.06Tb 0.87 1.27 1.36D y 4.73 6.53 6.70Ho 1.00 1.13 1.13Er 1.48 2.53 2.
62Tm 0.300.210.
25Yb 2.01 1.41 1.75Lu 0.270.210.25Y 17.8734.0935.04特 征 参 数
E REE 247.90249.25276.57LREE
212.12192.78217.41HREE 21.9356.4759.16MREE 13.8514.4714.04LR/HR 9.68 3.41 3.68(La/Sm)N 4.62 2.32 2.51(Gd/Lu)N 3.13 5.25 4.64(La/Lu)N
18.4217.9017.51D Ce 1.02 1.09 1.05D Eu
0.78
0.96
0.94
分析单位：北京大学地质系ICP 法测定。
迁移。在La/Yb-r REE 相关图上(图2)，龙潭组含煤地层、峨眉山玄武岩和金矿矿石均集中在玄武岩和沉积岩过渡区域，推测高砷煤中As 的来源与该区晚二叠世峨眉山玄武岩浆喷发热液作用有关。7 峨眉山玄武岩浆与贵州高砷煤成因关系
综上所述：贵州最为强烈、规模较大的一次喷溢岩浆活动)))晚二叠世早斯峨眉山玄武岩浆喷发期间，伴随着海底火山热液活动，大量的Au 、As 、Hg 、Sb 及其他微量元素进入沉积盆地，随着古海平面的变化，沉积了龙潭组含煤地层。处于成岩期的煤层、地层中的Au 、As 、Hg 、Sb 及其他微量元素呈极分散均一状态，但在燕山期构造作用下，这些分散存在的Au 、As 、Hg 、Sb 等元素发生活化迁移，沿褶皱、断裂等构造薄弱带运移，并在通过煤层时，于局部地段富集，结果形成高砷煤及周围的金矿床(点)和其他元素的异常、矿化。
图1 龙潭煤系页岩
金矿矿石和峨眉山玄武岩REE 配分模式
图2 龙潭煤系页岩 金矿矿石和峨眉山玄武岩在地球岩石La/Yb-E REE 相关图解上的位置
参考文献
[1] 丁振华等1黔西南高砷煤的分布及地球化学特征研究[J ].地
球化学,2000,29(5):490-494.
[2] 聂爱国等1贵州西南地区高砷煤与低温元素矿化的关系[J]1
贵州地质,1995,12(4):317-321.
[3] 侯宗林等1梁河地热系统与现代热泉型金矿化作用[J]1地质
论评,1991,37(3):243-249.
A research on origin between Emei Mountain Basalt Magma and high -As coal in Guizhou
NIE A-i guo,XIE Hong
(Institute of Resource and Environment,Guizhou University of Technolgy,Guiyang 550003,China)
Abstract:By means of analysis method of microelemen ts and rare earth elemen ts,researching ori g i n between Emei Mountain Basalt Magma and high -As coal in Guizhou,i t is found out that E mei Mountain Basalt Magma provides a matter resource forming high -As coal and surrounding miner -alizating metal elemen ts.Key words:high -As coal;E mei Mountain Basalt Magma;origin;Guizhou
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10#煤田地质与勘探 第32卷
