鄂尔多斯盆地油-气-煤多种能源矿产富集,是战略性关键矿产研究的前沿地带,系列关键金属元素于煤炭中呈现出超常富集的特征。准格尔煤田石炭纪煤层巨厚,发育伴生Al-Ga矿,存在多个Li,REE,Nb异常高值层位,元素迁移规律与富集特征复杂,但目前研究集中于官板乌素、黑岱沟和哈尔乌素矿区太原组6^#煤,对8^#煤没有进行研究,其关键金属分布特征、赋存状态、富集控制因素探讨有待加强。研究使用系列矿物学及元素分析手段,对魏家峁石炭纪8^#煤层关键金属元素的赋存状态与富集特征进行了研究,初步探讨了煤中Li、Ga和REY富集控制因素。X射线衍射分析结果显示,高岭石及其同质多象体是煤顶底板、夹矸主要矿物(含量约80%),石英为次要矿物,个别样品中存在黄铁矿。光学显微镜结合SEM-EDS分析结果表明煤中矿物主要为硅酸盐(主体铝硅酸盐)、氧化物(石英、金红石等)、氢氧化物(勃姆石)、硫化物(黄铁矿、闪锌矿)等,此外还有磷酸盐、石盐等其他矿物。富集系数(CC)用于评定煤中元素富集程度。研究区主要元素不富集,SiO₂(8.61%)、Al₂O₃(6.43%)平均含量高于中国煤(8.47%、5.98%)。微量元素方面,Li、Zn、Hf元素平均含量为61.85μg/g、123.31μg/g、6.18μg/g。与世界煤相比,准格尔煤田魏家峁煤矿8号煤富集Li、Zn、Hf元素,轻度富集Sc、Ni、Ga、Zr、Nb、In、Cs、Ta、Pb、Th元素,Cu、Sr、Ba、Bi亏损。REY平均含量102.33μg/g,低于中国煤(135.89μg/g),但高于世界煤中REY均值(68.47μg/g),在顶底板中呈现富集。δEu轻微负异常,δCe正异常,可能受到物源、海侵、热液流体综合影响。δY呈现轻微负异常,暗示煤中陆源碎屑主要为长英质岩石,海侵影响有限,符合海陆过渡相地层特点。煤层顶底板、夹矸与煤样稀土配分模式存在差异,顶底板配分曲线在轻稀土段斜率较大,重稀土段相对宽缓,轻稀土分馏程度大而重稀土不明显;夹矸配分曲线形态宽缓,分馏程度较小;煤样稀土元素配分模式基本一致,为向左倾斜的左低右高型,重稀土段斜率相对轻、中稀土段较大,重稀土分馏程度较大,轻、中稀土分馏程度较小;主、微量元素垂向分布特征显示煤层顶底板、夹矸样品中SiO₂、Al₂O₃、TiO₂含量较高,呈现近似的垂向分布规律,其中SiO₂、TiO₂于顶底板相对富集,而Al₂O₃于夹矸中相对富集,暗示了酸性火山灰对研究区的影响。MgO、K₂O与Al、Si也呈现良好相关性,推测在煤层沉积过程中发生了一定程度的富K、Mg海水侵入,使煤中黏土矿物普遍出现伊利石化,K还可能与长英质火山灰输入有关。微量元素方面,依研究区相对富集微量元素为主要参考(Ga、Li、Zn、Hf),划分了煤层垂向剖面的三种微量元素分布的主要类型。综上,笔者认为准格尔煤田魏家峁矿区8号煤关键元素富集受到陆源碎屑、沉积环境、火山灰、海侵、低温热液等因素的综合影响,实验结果对于揭示鄂尔多斯盆地乃至其他沉积盆地中煤系关键元素的富集机理具有重要意义,可有效助推准格尔煤田8^#煤系矿产资源的勘探与利用。