大柳塔井田侏羅系延安組煤層地球化學特征及地質意義

中圖分類號：P595；P618.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-6883（2025）03-0051-12

DOI：10.19986/j.cnki.1007-6883.2025.03.007

煤層地球化學特征對煤田地質勘探、成煤環境恢復、聚煤規律研究等具有重要的意義：通常古氣候變化控制著古植物生長能力，沉積環境和古構造背景控制著古植物堆積、含煤地層發育等．通過煤層地球化學特征分析和示蹤可揭示物源、構造背景和成煤環境．前人曾對鄂爾多斯盆地含煤地層的沉積學做了大量研究，認為延安組是在印支運動后在侏羅紀早期的剝蝕夷平面上沉積的一套含煤地層[1]；延安期沉積環境演化從早到晚由河流沉積環境逐漸發展到湖灣或湖泊三角洲沉積環境，最后又轉變成河流沉積環境[2-3]；盆地北部延安組沉積巖物源來自長英質巖石，源區大地構造背景主要是活動大陸邊緣[4-5]；延安期古氣候為溫暖潮濕型，古水體為微咸水和分層不強的相對滯留的水體環境，煤系地層主要形成于湖泊三角洲沉積體系，為有利于煤炭的聚集和演化[6-7]．但前人的研究主要側重于鄂爾多斯盆地構造演化、層序地層以及沉積微相等宏觀分析，對延安組煤巖地球化學特征和古環境關系等研究較為薄弱，尤其缺少定量化的地球化學指標支持．在煤礦開采掘進中，煤層時空變化特征的穩定性和規律性一直是地質工作者關注的首要因素，迫切需要對煤系地層的古地理環境開展地質學理論研究.

煤是由植物遺體經過復雜的地質作用轉變而成的一種固體可燃有機巖石，其成煤植物類型和成煤環境決定了煤層的類型、煤質特征以及空間展布規律以及保存特征．自泥盆紀維管植物登陸之后，成煤泥炭沼澤環境被認為是自然生態系統和碳循環相互依存的系統空間．因此，煤層是地質歷史時期古生態和古氣候環境信息的重要載體：泥炭的形成與古環境的變化信息直接記錄在煤層中，具體體現在成煤植物生長、堆積、沉積埋藏和成巖作用等各個階段，如煤中有機碳循環變化可鑒別古植被的類型、規模和發展變化特征，煤層的間隔距離與缺失、分叉反映重大的突發地質事件，古生物化石是判定有機質母質來源的直接證據，煤中微量元素的富集及虧損是環境變化的間接標志.

煤化學元素和煤灰組分分析是煤田勘探的基礎工作，也是煤層儲量計算與判斷煤炭用途、開采前景的主要依據．目前，在煤中已查明有80多種元素，但以碳、氫、氧、氮、硫元素為主，其他元素多為伴生元素或微量元素[8]煤巖地球化學特征的研究發現某些伴生元素有其獨特的地球化學性質，形成于不同的沉積環境中，可以作為沉積環境分析的指標，被稱為指相元素．指相元素的豐度和組合對分析聚煤時期的大地構造背景和成煤沉積環境的恢復，具有重要的參考價值.

大柳塔井田歷年勘探中積累了大量的侏羅系延安組煤田鉆探、煤質分析、地球化學元素測試等資料，為煤系地層沉積環境的研究和恢復提供了基礎條件．本文通過對大柳塔井田延安組探煤孔煤心的煤層、煤質常量元素分析等原始資料的梳理與研究，對聚煤期的古地理環境進行深人研究，揭示煤層形成時大地構造背景、古水體鹽度、古氧相、古水深以及古氣候特征等，探討延安組沉積環境和聚煤規律，為預測煤層的空間展布特征，劃分優質采煤區域，煤礦的工作面布署和開發利用等提供理論依據.

1地質背景

鄂爾多斯盆地是中-新生代發育的一個內陸坳陷型盆地，形成于中生代的印支運動和燕山運動，它北起陰山、南到秦嶺、東自呂梁山、西至賀蘭山一六盤山一線，總面積為 37×10⁴km² ，是中國第二大沉積盆地．鄂爾多斯盆地是中國北方重要的能源聚集盆地，盆地內煤炭、油氣、鈾礦等資源儲藏豐富，下侏羅統延安組是盆地內主要含煤地層[8].

大柳塔井田位于鄂爾多斯盆地東北部，構造位置處于伊陜斜坡東北部，其北部為伊盟隆起，東部為晉西擾褶帶（圖1）．大柳塔井田是鄂爾多斯盆地的一座特大型現代化礦井，井田東西長 10.5～13.9 km ，南北寬 9.1～10.5km ，總面積為 126.18km² ，建礦以來累計為國家提供了 5.7×10⁸ t優質動力煤，為國家經濟建設做出了重大貢獻.

根據前人的研究[9]，區內盆地沉積演化劃分為3個階段：

第1階段：晚三疊世延長期，為半濕潤河湖相沉積階段．早三疊世，由于印支運動，基底穩定下沉，鄂爾多斯盆地開始發育，為干旱炎熱型氣候、植被不發育的河湖相沉積環境；晚三疊世為半濕熱型氣候，但植物生長不穩定，主要為河湖相沉積環境，巖性為灰綠色泥巖，局部夾煤層；在三疊紀末期，由于晚印支運動，使盆地整體抬升，延長組頂遭受風化剝蝕，造成部分地層缺失.

第2階段：早侏羅世富縣—延安期，為溫暖潮濕型湖泊三角洲平原沉積階段．早侏羅世，盆地再度下沉，為半濕潤型氣候，但持續時間較短，沉積了一套陸相碎屑沉積物；中侏羅世，盆地處于溫暖潮濕的亞熱帶氣候環境，植被發育，接受了湖泊三角洲平原沉積，形成延安組砂質含煤地層建造，物源主要來自于東北部的伊蒙隆起等；延安期末的燕山運動，使盆地再次上升造成侵蝕，延安組含煤地層遭受到不同程度的河流沖刷和新生代剝蝕，延安組上部缺失了部分地層，

第3階段：中侏羅世直羅期，為干旱型河流相沉積階段，中侏羅世盆地開始第三次下沉，沉積了干旱氣候、富氧條件下的直羅組大套紅色河流相砂巖，之后盆地又再度上升[9].

根據鉆孔揭露，大柳塔井田地層由老至新依次為三疊系延長組（ （T₃） ）、侏羅系中下統富縣組（J_νf） 、延安組 （J_1-2γ） 、侏羅系中統直羅組（ ΔJ₂z ）和第四系（Q）（圖2）.

延安組煤系地層連續沉積于富縣組之上，其上覆直羅組因河流沖刷和新生代剝蝕，發育不完整，出現地層缺失．延安組巖性主要為砂巖，次為粉砂巖、泥巖、煤層等，含少量炭質泥巖等．延安組共發育5個煤組、10個煤層，其中1-2、2-2及5-2煤層為井田主要可采煤層，4-2、4-3為局部可采煤層.各煤組中的主要煤層大多分布在上部巖層中，其中1#煤組在井田內大多保留不全.

2樣品采集與分析

煤心樣品是評價煤質和研究煤層地球化學特征的基礎．本次研究的樣品采自井田內的31口鉆孔，共取得135件樣品．采樣挑選出新鮮、未風化、未污染、未磨燒的煤巖樣品，送至陜西省煤田地質化驗測試有限公司進行測試，測試前對樣品進行清洗、烘干、研磨等，依據“GB/T1574—2007煤灰成分分析方法”的硅鉬蘭分光光度法測試二氧化硅，使用庫侖滴定法測試三氧化硫、氧化鎂、氧化鈣、二氧化鈦、氧化錳、三氧化二鋁、氧化鈉、三氧化二鐵、氧化鉀，測試儀器為可見分光光度計（722N），分析誤差小于 5% ，煤質測試成果可靠.

3延安組煤層煤巖特征

3.1顯微煤巖特征

煤樣有機顯微組分以鏡質組（均值為 45.72% ）、惰質組（均值為 45.40% ）為主，含少量半鏡質組（均值為 3.35% 、殼質組（均值為 2.27% 0；無機顯微組分主要為黏土類（均值為 1.15% ）、碳酸鹽巖（均值為 1.2% ）、硫化物（均值為 0.33% ）等（表1）.

3.2 煤樣分析

3.2.1 元素分析

煤主要由C、H、N、O等元素組成，煤樣碳（ ）均值為 80.85% 、氫 ?H_daf） ）均值為 4.34% 、氮（N_daf） ）均值為 1.08% 、氧（ O_daf ）均值為 12.91% （表2）.

3.2.2 全硫分析

煤樣全硫 均值為 0.45% ，為特低硫煤．硫元素主要為硫化物硫、有機硫，含少量硫酸鹽硫（表3）．通常認為煤中硫與沉積環境相關，陸相沉積的煤含硫量較低，其硫化物主要是黃鐵礦，是缺氧沉積環境的產物；而有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質.

3.2.3 常量元素

根據煤樣的測試分析數據，煤灰成分主要為 SiO₂ （均值為 49.63% ），其次為CaO（均值為14.46% ）、 Al₂O₃ （均值為 14.01% ）、 Fe₂O₃ （均值為 9.15% ）、 SO₃ （均值為 6.13% ），含有少量的 MgO （均值為 1.04% ）、 TiO₂ （均值為 0.87% ）等（表4）．利用常量元素豐度和比值可判別煤炭形成的地質條件，協助恢復成煤環境和條件.

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4成煤環境的辨識

煤主要是由植物遺體堆積埋藏后經成煤作用轉變而成，在還原環境下可以保留原始物源和化石信息，根據煤中元素豐度和比值等，可進行物源追蹤和古氣候、古地理、古環境的恢復[10].

4.1 源區構造背景

大地構造控制沉積盆地的物源區分布和沉積物中地球化學特征，不同的構造背景下形成的碎屑巖化學成分具有不同的特征，因此可利用沉積巖的常量元素恢復物源區的構造背景．在板塊構造環境從大洋島弧向大陸島弧、活動陸緣到被動陸緣的變化過程中， Fe₂O₃+MgO 、 Al₂O₃/SiO₂ 值減小，而 K₂O/ Na₂O 值增大[11]， K₂O/Na₂O-SiO₂ 和 SiO₂/Al₂O₃-K₂O/Na₂O 圖版是判別沉積物源區構造背景有效指標[1].根據 K₂O/Na₂O-SiO₂ 和 SiO₂/Al₂O₃-K₂O/Na₂O 圖解判別，研究區延安組煤樣主要與活動大陸邊緣環境有關，少數與大陸島弧環境有關（圖3）．這與前人使用泥巖稀土元素特征及其分布模式圖相驗證，判別盆地北部物源區構造背景主要為活動大陸邊緣也和大陸島弧背境相關的結論吻合[1，].

4.2 物源分析與沉積再循環

巖石中Si、Al和Ti等元素與陸源碎屑的輸入有關，而Fe、 Mn 等元素則是熱液參與的指示.

4.2.1 Al₂O₃/TiO₂ 值

利用 Al₂O₃/TiO₂ 值可判別物源的母巖類型：中性巖（鎂鐵質巖）、基性巖（長英質巖）等[12]．延安組煤樣 Al₂O₃/TiO₂ 值為 13.48～18.02 ，平均為16.12，且分布較為穩定（表5、圖4），說明延安組煤層礦物的母巖類型傾向于鎂鐵質巖石（ SiO₂ 含量為 52%～65% ），成分較為穩定，具有貧 SiO₂ 、 K₂O 、 Na₂O 富 MgO 、 Fe₂O₃ 的特征.

由 Al₂O₃/TiO₂ 確定的煤層礦物的物源特征表現較為集中，主要來自活動大陸邊緣環境，以鎂鐵質巖石為主．在上三疊統延安組地層沉積時期，由于印支-燕山期構造運動，伊蒙隆起抬升，井田地形北高南低，井田北部存在火山巖侵入區，認為鄂爾多斯盆地東北部物源區為北部的伊盟古隆起[13].

4.2.2成分變異指數（ICV）

張天福等人的研究證實[14]，經過搬遷和再循環沉積作用，碎屑巖成分會發生改變，利用成分變異指數（ICV）可進行碎屑巖的再沉積作用的判別，檢驗是否為再循環沉積物，其定義為

ICV=（Fe₂O₃+K₂O+Na₂O+CaO+MgO+MnO+TIO₂）/Al₂O₃

當 ICVgt;1 時，說明碎屑顆粒的搬運距離較短，黏土礦物含量少，為首次沉積[14]．煤樣的ICV值

為1.92， ICVgt;1 ，指示其基本為活動構造帶的首次沉積，在沉積過程中未經歷沉積物的物質循環過程，能夠較好地指示源巖組分.

4.2.3 沉積特征

上地殼的成分主要為 SiO₂ 7 Al₂O₃ 等氧化物， SiO₂/Al₂O₃ 值通常為3.6，正常沉積物的 SiO₂/Al₂O₃ 接近3.6，大于3.6則多是由于生物或熱水作用的沉積．煤樣 SiO₂/Al₂O₃=2.88～4.06 ，平均為3.54，指示煤中礦物主要來自上地殼巖石，屬于水體的正常沉積物.

正常沉積形成沉積物， ，小于0.4則為有熱液參與的沉積（表5）．煤樣Al/（Al+Fe+Mn） 為 0.41～0.74 ，平均值大于0.6，推測其為無熱液參與的正常沉積；與前人關于研究區地質構造簡單、無巖漿巖侵入的地質結論相吻合.

4.3 碳氮比 （C/N）

碳氮比（C/N）是指有機物中碳和氮的比值，C/N值與氣候變化、植物門類等相關，通常在溫暖濕潤氣候條件下，植物C/N比高；寒冷干旱氣候條件下，植物的C/N比低；裸子植物的C/N值很高，均

值為 64.7% ；被子植物的C/N值較小，均值為 49.6% [16]

適當的碳氮比例，有助于植物的分解礦化和煤化作用．煤樣C/N比值為 74.97% ，H/C比值為0.05，具有C/N比值較高、H/C比值較低的特征，指示延安期古氣候為溫暖濕潤，植物煤化條件良好.

4.4 古氣候演變

4.4.1 CIA

在濕熱地區，化學風化作用占主導地位，化學風化作用破壞了巖石的原有礦物，產生黏土礦物，隨著化學風化的進行，K、 ΔNa 、Ca等礦物風化出來并隨水流失，Al、Si殘留原地，化學風化指數（CIA）可指示巖石向黏土礦物的轉化程度，表征物源區的氣候特征和化學風化強度[17]：

CIA=[Al₂O₃/（Al₂O₃+CaO₂^*+Na₂O+K₂O）]×100，

式中： CaO₂ *表示硅酸鹽礦物中的CaO摩爾數．在CIA計算時，可采用 Na₂O 含量代替 CaO 含量，對過氧化鈣量進行校正.

前人研究認為當 CIA 為 60～85 時，指示物源區為溫暖、濕潤的古氣候條件，化學風化程度中等.煤樣CIA為 80.21～86.48 ，平均值為82.08（表5），指示延安期為溫濕的古氣候特征，化學風化作用中等.4.4.2 C 值

在化學風化作用下，巖石中K、 Na 、 Ca 、 Mg 、Fe、 Mn 等組分按照溶解度先后流失，呈離子或膠體溶液搬運入湖．在干旱氣候地區，湖水逐漸咸化過程中，溶解度較低K、 ΔNa 、Ca、 Mg 等鹽類容易沉積和富集；在潮濕氣候地區，因水量充足，帶入湖中的Fe、 Mn 等組分較多，受到黏土、有機質的吸附、絡合作用而沉積和富集；因此，可用C值反演古氣候的變化[18]

C=（Fe+Mn+Cr+V+Co+Ni）/（Ca+Mg+Sr+Ba+K+Na），

當 Cgt;0.4 指示為半濕潤氣候， Clt;0.4 指示為半干旱氣候，煤樣 c 值為 0.37～0.87 ，均值為0.54（表5），指示延安期為半濕潤的古氣候特征.

4.4.3 CaO/（ MgO×Al₂O₃） 和 MgO/CaO

巖石中 Mg 、 Ca 、Al含量和比值可以用來重建古氣候，它們能夠反映氣溫和降水量的變化，通常CaO/（MgO×Al₂O₃）lt;0.6 和 Mg0/CaOgt;0.5 ，指示為干旱少雨的氣候特征； CaO/（MgO×Al₂O₃）gt;0.6 和MgO/CaOlt;0.5 ，指示為濕潤氣候特征、降雨量增加.

本研究的數據分析表明，煤層的 CaO/（MgO×Al₂O₃） 值為 0.45～2.02 ，平均為0.99， MgO/CaO 比值為 0.04～0.15 ，平均為0.07（表5）．由于各煤層 CaO/（MgO×Al₂O₃） 為較高值和 MgO/CaO 為低值，且變化范圍小，反映延安期處于潮濕、多雨的氣候環境[19].

4.5 古鹽度演化

巖石中 Mg 、Al、Fe等金屬元素具有指相意義，其中 Mg 為親水性元素，Al為親陸性元素， Mg/Al 比值是判別古鹽度的敏感性指標，當 mlt;1 為淡水環境； 1

m=100×MgO/Al₂O₃

沉積物中 Ca 、 Fe²⁺ 等元素富集與水體的 pH 值和氧化還原條件有關．在干旱氣候條件下，水體中Ca、 Fe²⁺ 等因堿度增加而沉積，利用 Ca/Fe²⁺ 比值可推測古鹽度， nlt;0.4 指示淡水， 0.4

n=CaO/（CaO+Fe₂O₃），

研究區煤樣 m 值為 4.74～10.7 ，平均為7.41； n 值為 0.5～0.69 ，平均為0.61（表5），反映湖水蒸發較強烈，含鹽度較高，整體上屬半咸水環境.

自下而上（5#—1#）煤樣的 值有增加趨勢，指示5#一1#煤層沉積時水體古鹽度不斷增大，由于水體鹽度的高低與氣候變化關系密切，古鹽度反映了古氣候的變化．因此，5#—1#煤層沉積時水體古鹽度增加，證實延安期古氣候是由溫濕氣候不斷向半干旱氣候演變.

4.6 古氧相

4.6.1 鏡惰比 （V/I）

煤顯微組分鏡質組、惰質組含量與泥炭沉積時的條件關系密切，可以很好地反映成煤泥炭沼澤的 覆水程度和古氧相．通常，V/I比值與沼澤覆水條件相關， V/Igt;1 ，指示為強覆水缺氧的滯水沼澤； V/Ilt;1 ，指示多氧少水弱覆水環境[21].

煤樣鏡惰比（V/I）相對較高，為 0.65～1.68 ，平均為1.06（表1），表示泥炭沼澤主要為強弱覆水交替的缺氧環境.

4.6.2 灰分指數（K）

煤層沉積與古地理環境關系密切，湖水的酸性氧化物（ SiO₂ 、 Al₂O₃ ）主要來源于陸源河流，堿性氧化物（ Fe₂O₃ 、CaO、 MgO ）主要來自陸源搬運和湖泊內生沉淀．低位沼澤的貧氧環境，有利于形成酸性氧化物；高位沼澤的缺氧環境，有利于形成堿性氧化物[22]．煤灰的酸堿度可用灰分指數 （K） 表示，由下式計算

K=（SiO₂+Al₂O₃）/（Fe₂O₃+CaO+MgO），

K 均值為2.58（表5），表明煤層以酸性氧化物為主，成煤期整體為低位泥炭沼澤環境，還原性較強，為較有利的成煤環境.

5 延安組沉積環境

鄂爾多斯盆地是整體升降、坳陷遷移、構造簡單的盆地，基底為太古宇及下元古界變質巖系，自晚古生代以來進入內陸坳陷沉積盆地構造演化階段，在盆地的沉降速率和物源的補給速率的基本平衡情況下，發育了巨厚的內陸碎屑沉積，有機質來源豐富，形成了多種能源礦產資源[23]．早三疊世-古近紀，鄂爾多斯盆地經歷了湖泊發育、鼎盛再到后期關閉的湖泊演化過程；在中侏羅世，盆地為潮濕氣候區，水量充足，生物繁盛，沉積了一套從西向東逐漸變薄的含煤碎屑巖建造．鄂爾多斯東北部的大柳塔井田位于內陸坳陷湖盆的邊緣，其沉積發育特征對湖平面變化響應敏感，延安期經歷了多次河流-三角洲-湖盆演化的沉積環境，在溫暖濕潤的氣候條件下，生長了大量的錐葉蕨-擬刺蕨植物群和銀杏類、松柏類和蘇鐵類植物等，為聚煤作用提供了物質基礎．活動大陸邊緣的構造演化造成有利于植物殘骸的搬運和堆積的地形，為聚煤作用和成煤演化提供了良好條件．

大柳塔井田主要含煤巖系為延安組，自下而上可劃分為 I～V 五個中級旋回巖段，發育五個煤層組，分別位于各巖段頂部．通過對延安組煤樣的地球化學數據、鉆探巖心、測井曲線等綜合分析，延安組整體上為一套河流-湖泊過渡相的淺灰色含煤碎屑巖建造，煤層形成于河流-湖泊水面變化頻繁的三角洲平原中的泥炭沼澤和湖泊沼澤沉積環境（圖5）[24]．早期氣候溫暖潮濕，三角洲平原中河道之間、分流間灣、三角洲淺水湖泊沼澤中植物繁茂，為大量的泥炭堆積提供物質基礎；晚期逐漸干旱，三角洲平原季節性萎縮、斷流，使成煤植物喪失了生長環境．與煤炭共生的巖石類型有炭質頁巖、炭質粉砂巖及粘土巖等，發育塊狀層理、水平層理，偶見小型沙紋層理，常含大量植物化石，并伴有黃鐵礦、菱鐵礦等，說明巖石沉積時水面平靜，受物源區水動力破壞較小，為強還原條件．三角洲平原泥炭沼澤是研究區延安組煤層的主要成煤環境，水面波動頻繁，沉積了多層可采煤層（圖6）.

6 結論與建議

第一，延安組煤有機顯微組分以鏡質組、惰質組為主，具有高碳、低氮、貧氫的特點，屬中高揮發分的長焰煤和不粘結煤，是優質的動力煤．第二，延安組煤成分特征基本接近，主要由 SiO₂ 、 Al₂O₃ 組成，其次為 CaO ！ Fe₂O₃ 、 SO₃ 等，其他氧化物含量相對較低，煤灰成分以酸性氧化物為主，指示為低位沼澤的貧氧環境．第三，根據 K₂O/Na₂O-SiO₂ 圖解和 SiO₂/Al₂O₃ 、 Al₂O₃/TiO₂ 、ICV等指標的分析，延安組煤物源區構造背景主要與活動大陸邊緣相關，碎屑物質未經歷沉積再循環，能夠較好地指示源巖組分；煤樣中無機礦物的物源為北部伊盟古隆起的鎂鐵質巖石，成分較為穩定；化學風化指數（CIA）均值 82.08% ，指示物源區為溫濕型古氣候特征，風化作用中等．第四，煤樣具有碳氮比（C/N）高、氫碳比（H/C）低的特點，代表延安期主要是溫濕氣候特征，有助于古植物的煤化作用．第五，通過對鏡/惰比（V/I）和煤灰指數（K）研究，表明延安期為強覆水缺氧的泥炭沼澤環境，有利于聚煤作用和成煤轉化；通過對CIA、C值、MgO/CaO等指標的反演，延安組沉積期古氣候溫暖潮濕，植物繁盛，為半咸化的湖盆，含煤地層主要發育在湖泊三角洲平原沼澤沉積體系，有利于有機質保存、聚煤作用和成煤演化，

由于煤巖地球化學指標具有多解性，今后應與測井、層序地層學等其他分析方法相結合，深人剖析延安組煤層的成因和演化，豐富煤巖學研究理論．建議加強對延安組煤中微量元素、稀土元素等的測試和分析，對微量元素、稀土元素地球化學特征、成因類型、富集機理和成礦環境進行深人探討和研究.

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Geochemical Characteristics and Geological Significance of the Coal Seam in the Yanan Formation of the Jurassic in Daliuta Mine Field

LI Bin’，REN Xi-ning2，LUO Qun ³ ，CUI Chun-lan4，DONG Zhen-guo5（1.College of Geograpy and Tourism，Hanshan Normal University， Chaozhou， Guangdong，521041；2.Shenhua Xinjie Energy Co.，Ltd.，Ordos，Inner Mongolia，O172O0；3.Collegeof Geoscienc-es，China University of Petroleum（Beijing），Beijing，100049； 4.CHN Energy Trading Company，Bei-jing，10001l；5.Shenhua Geological Exploration Co.，Ltd.，102249）

Abstract：Through the geochemical analysis of coal core samples of the Yanan formation drilled in Daliutamine field，the sedimentary environment of the coal seam in Daliuta mine field is revealed. The K2O/Na2O-SiO2 plateand SiO2/Al2O3 and Al2O3/TiO2 ratio in the coal seam are used to indirectly infer the tectonic seting.Thecarbon-nitrogen ratio （C/N）in the coal seam is used to determine the paleoclimaticconditions during coal formation and the coalification process of plants．The vitrinite/inertiniteratio（V/I），major element contents，and ratios in the coal seam are used to reveal the paleosalinity，redox conditions，and paleoclimate change characteristics of the coal forming water body.Theresults indicate that the tectonic seting of the Yanan constituent coal isprimarilyrelated toan active continental margin．The clastsin the coal seam are mainly neutral rocks（maficrocks）， with the main provenance being igneous rocks. The coal-forming plants are mainly gymnosperms growingunder humid climate conditions.The coal seam is formedin the inland lake delta environment. From the early stage（Coal Group 5）to the late stage（Coal Group 1），the climate isgradually transformed from warm and humid to hot and arid，the salinity of the waterbody isgradually transformed from slightly saline to semi-saline，and the water body had poor retention and circulation，indicating conditions of a strong reductive environment .

Key words：Daliuta mine field；Yanan formation； elemental geochemistry；provenance analysis; paleosedimentary environment