Investigamos los patrones de distribución y evaluamos los contenidos promedio de elementos traza en la capa k de la cuenca de carbón de Karaganda en Kazajistán Central. Este artículo presenta los resultados del estudio de la geoquímica de 34 elementos en 85 muestras de la capa k. El estudio empleó un conjunto de métodos analíticos avanzados de alta resolución, incluyendo espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) y espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), junto con su procesamiento e interpretación. Se determinó que las concentraciones de elementos traza en la capa k están asociadas principalmente con elementos litófilos, revelando altas concentraciones de Li, V, Sc, Zr, Hf y Ba. Además, se observaron concentraciones aumentadas de Nb, Ta, Se, Te, Ag y Th en comparación con el Clarke del carbón. Se identificó una mineralización específica de Nb(Ta)-Zr(Hf)-Li acompañada de un grupo de metales asociados (Ba, V, Sc, etc.). El estudio reveló heterogeneidad lateral y vertical en las distribuciones de elementos raros en los carbones, atribuida a la dinámica de formación de la cuenca de carbón. Una correlación entre Li y AlO con una relación menos positiva con KO sugiere la afinidad de ciertos elementos (Li, Ta, Nb y Ba) con la caolinita. Las capas de arcilla mostraron una radioactividad aumentada, con Th-13.2 ppm y U-2.6 ppm, indicando la posible presencia de rocas piroclásticas volcanogénicas caracterizadas por radioactividad. En conjunto, estos datos revelan las características de la composición rocosa del área fuente, que se considera una fuente de mineralización. Según los datos geoquímicos, se encontró que el área fuente consiste principalmente en rocas ígneas félsicas, lo que indica que la formación ocurrió bajo condiciones de un arco volcánico. La novedad de este estudio radica en la estimación de los elementos traza promedio en la capa k, con concentraciones elevadas de ciertos elementos que sugieren perspectivas prometedoras para la extracción industrial de carbones y residuos de carbón. Estos hallazgos ofrecen información para considerar el carbón como una posible fuente de materia prima para la producción de metales raros, guiando el procesamiento industrial de elementos clave dentro del carbón. La posible extracción de metales de los depósitos de carbón, incluidos los vertederos, tiene importancia para las tecnologías industriales y comerciales, ya que el procesamiento de elementos críticos del carbón puede reducir los costos de eliminación y mitigar su impacto ambiental.