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山西省煤系铝土矿资源丰富，深部铝土矿资源评价正逐步开展，为进一步确定煤中铝资源禀赋，探求高效勘查方法，以山西孝义地区上石炭统煤系铝土矿层为研究对象，选取并采集了3个钻孔的37个样品，应用显微光学分析、XRD、SEM、XRF和ICP-MS等技术方法，在分析煤系铝土矿层沉积环境和成矿物源的基础上，研究铝土矿中铀(U)、钍(Th)元素的赋存状态与富集成因，探讨U、Th元素的地球化学特征与自然伽马异常的响应关系。结果表明，研究区铝土矿层形成于海相碱性弱氧化为主的沉积环境，沉积过程中存在氧化、弱氧化–弱还原和还原环境，且氧化还原条件不断发生微弱变化；铝土矿与其顶板黏土岩(矿)物源相似，主要源自酸性岩浆岩，而底板铁质岩的物源则与玄武岩或钙质泥岩有关；铝土矿层U、Th元素异常富集主要受控于物源母岩类型及铝土矿、黏土矿物和含钛矿物的吸附能力；铝土矿中富集的U、Th元素是自然伽马高异常的主要原因，且Th元素的贡献较U元素明显。研究结果对划分煤系铝土矿和围岩、确定煤系铝土矿的层位及推测矿体厚度具有实际意义，并对开展深部煤系铝土矿勘探与开发也具有理论指导意义。
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