【背景】随着战略性金属需求的日益增长和传统金属矿床资源逐渐耗竭,煤及含煤岩系被认为是稀有金属的潜在来源,煤系共伴生已然成为当前矿产勘查的主要方向之一。黔西织纳煤田发现了一套富铌(Nb)、稀土元素(REE)的煤系,其Nb和REE含量分别高达334.89和1 014.51μg/g,这一发现对煤系金属矿床理论研究具有重要意义。【方法】选取织纳煤田龙潭组煤系作为研究对象,采用工业分析、扫描电镜能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICPMS)等测试手段,分析织纳煤田内富Nb、REE煤系的地球化学特征,深入探讨煤系关键金属元素的富集与成因。【结果和结论】(1)煤系属于低水分、低-中灰分、低挥发分、中-高硫的无烟煤;煤中矿物主要由黄铁矿、黏土矿物和石英组成,还发现了闪锌矿和锐钛矿;其中常量元素以SiO₂和Al₂O₃为主,Fe₂O₃、MgO和TiO₂的含量较高。(2)与中国煤、世界煤中微量元素均值相比,该煤系中富集了Nb、Ta(钽)、Zr(锆)、Hf(铪)和REE等关键金属元素。纵向上,所采煤层中9号煤层的关键金属元素最为富集;平面上,研究区关键金属元素含量具有自南向北逐渐增高的趋势。织纳煤田煤中稀土元素类型为轻稀土富集型,轻、重稀土分馏程度高。同时,δEu和δCe的负异常表明,陆源供给较为稳定,且煤层沉积环境以缺氧条件为主,成岩过程中氧化还原条件变化较小。(3)通过对不活动元素和REE物源示踪分析,织纳煤田龙潭组煤系中关键金属富集的物质来源于康滇古陆的峨眉山高钛玄武岩和顶部中酸性岩的风化碎屑,还受到同沉积的碱性火山灰和长英质火山灰的输入影响。同时,煤中关键金属元素在物质来源和沉积环境等因素的共同制约下形成Nb(Ta)-Zr(Hf)-REY多金属矿化富集层。