煤中微量元素的研究对煤炭资源开发利用具有理论意义和经济价值,此项研究不但能够反映出聚煤时期的沉积环境,还可以对煤中有益元素的提取利用提供数据支持。实验研究表明合山煤田具有稀有元素富集的特征,因此该课题选择石村矿二叠纪4₁号煤层和河里洛山矿4₂号煤层为研究对象,以煤岩学、元素地球化学、矿物学等理论方法作为指导,运用电感耦合等离子体质谱、偏光显微镜、带能谱的扫描电镜、X射线衍射和X射线荧光光谱分析等仪器,对石村矿12个样品和河里洛山矿9个样品的地球化学特征作了分析研究。结果表明,石村矿和河里洛山矿煤均由亮、暗煤条带相间组成,常夹泥质或丝炭细条带,以半亮煤-半暗煤型为主,少数高灰份者属暗煤型,显微煤岩组分以镜质组(58.54%和62.69%)为主,惰质组(28.57%和27.81%)含量次之,河里洛山矿和石村矿中均未发现壳质组,镜质组反射率R_o分别为1.775%和1.807%,均属于高阶烟煤。石村矿和河里洛山矿煤中伴生矿物主要是高岭石、石英、黄铁矿和方解石,另外还发现斜长石、钙长石、钠长石、钾长石、锆石、金红石等。粘土矿物以同沉积成因为主;碳酸盐矿物主要为热液成因,在形成过程中受到岩浆侵入的影响;硫化物矿物主要由黄铁矿组成;氧化物矿物主要由石英组成,石英矿物以陆源石英碎屑为主。将煤中伴生元素含量分别与上地壳、中国煤和世界煤中元素的背景值进行比较,可知石村矿4₁号煤中元素Li、Zr属于富集水平;河里洛山矿4₂号煤中元素Mo、U属于异常富集水平,Cs、Zr属于富集水平。石村矿和河里洛山矿煤中稀土元素含量的平均值均高于中国值、世界值、美国值和上地壳值,石村矿4₁号煤层中稀土元素含量高于河里洛山矿煤层,石村矿4₁号煤为富轻、中稀土型,河里洛山矿为富轻稀土型。石村矿4₁号煤中微量元素的来源为陆源碎屑岩,成煤环境为海陆交互相,介质沉积以还原性条件为主;河里洛山矿4₂号煤在成煤过程中受到了岩浆侵入以及海水腐蚀性影响,介质沉积以弱氧化性条件为主。