煤系中常用的沉积相地球化学标志

能反映环境差别的化学成分及其含量。理想的地球化学标志应能敏锐地反映出水介质的含盐度，即具有指相性，且其在沉积期不受各种因素的干扰，沉积后不受成岩、后生等作用的影响，易于精确测定。

微量元素及其比值

煤系的泥质岩和煤中微量元素的含量和比值，往往具有反映沉积环境的作用，一般用光谱分析方法来测定。

硼含量

硼是一个比较好的指相元素。由于沉积物中硼的来源，除陆源碎屑中带来者(如电气石)外，大都是从水体中吸附来的。因而，可从沉积物中的硼含量，推测沉积介质的含盐度。现代正常海洋沉积物中，平均硼含量为115～143ppm (据Landergren，1964);半咸水盆地沉积物中，平均硼含量为85～110ppm(据Тимофеев，1976);淡水沉积物中，平均硼含量为40～60ppm (据Porrenga 1967)。古代海洋环境的泥质岩中，硼含量均大于100ppm; 古代大陆环境沉积物中，硼含量均低于64ppm; 古代过渡环境的泥质岩中，硼含量则介于二者之间。硼含量与岩石类型、矿物成分、有机质含量有一定关系，也受变质作用的影响。一般，只有在同一陆源区、同一沉积盆地形成的沉积物中，硼含量才有较好的指相意义。

硼镓比值 (B/Ga)

该比值是较好的指相标志之一。一般认为：海洋沉积物中硼含量高，淡水沉积物中镓较富集。海洋沉积物中，B/Ga值一般大于4.5～5;而大陆沉积物中，B/Ga值小于3.3;过渡性沉积物中，则介于二者之间。

锶钡比值(Sr/Ba)

该比值有随盐度的升高而明显增大的趋势。淡水沉积物中，Sr/Ba值通常小于1;而海洋沉积物中，则多大于1;特别是从陆地向海洋过渡地区，Sr/Ba值逐渐增大的趋势十分明显。

此外，像Cr、Cu、Ni、V等元素的含量以及锶钙比值、钍铀比值、铷钾比值和锰铁比值等，在海洋和大陆沉积物中也都有差别，均可作为指相的参考指标。

沉积磷酸盐

现代或古代泥质沉积物中都含有少量沉积成因的磷酸盐，其成分与沉积水体的含盐度有关。从淡水到海水，随盐度升高，钙的活动性提高，铁的活动性逐渐减低。因此，河、湖相沉积物中，磷酸盐主要为磷酸铁;海相沉积物中，几乎全是磷酸钙。磷酸钙/磷酸铁比值，反映了水体的含盐度。据同济大学的资料(1980年)，海相沉积物中，这一比值大于7，计算盐度大于22‰; 过渡相沉积物中，该比值为7.0～3.0，计算盐度为22‰～13‰;陆相沉积物中，该比值小于3，计算盐度小于13‰。中国山西省太原西山煤田中淡水泥炭沼泽形成的煤层，其古盐度为5.5‰～8.5‰;而微咸水、半咸水泥炭沼泽形成的煤层，其古盐度为11‰～27‰，古盐度值与两类煤层的其它沉积相标志基本吻合。然而，用这种方法测算古盐度仅能定性，有局限性。有时，陆源区有磷灰石发育或沉积物中有含磷酸钙的化石(舌形贝等)存在，都会影响磷酸盐的成分及其比值，用时必须考虑。

稳定同位素

稳定同位素的数值变化也有较好的指相意义。利用稳定同位素区分沉积相的优点在于，它不受物源区的影响。而其缺点是，沉积物中同位素组分易受沉积后置换作用的影响(氧同位素表现更明显)。且供同位素分析用的样品，必须是自生碳酸盐样，有时难以采到。

介质的氧化还原性与酸碱度

氧化或还原作用的强度决定于介质中所含溶解氧的量。它用氧化还原电位表示。对于含铁矿物，在氧化环境中形成赤铁矿，弱还原环境中则以形成菱铁矿为特征，强还原环境中多形成黄铁矿。由于某些元素或化合物沉积时所要求的酸碱条件不同，因此可以根据沉积物来推测介质的酸碱度 (pH)值。海水的pH值一般为7.8～8.3; 淡水的pH值为6.2。对于粘土矿物，陆相酸性条件下形成高岭石，而在海水碱性条件下则形成蒙脱石。因而，粘土矿物等一些自生矿物具有指相性，指示介质的酸碱度和氧化还原性见下表。

指示水介质物理化学性质的粘土矿物和其它自生矿物