淺談煤變質(zhì)類型及其特點(diǎn)

?！g　胡　涵　李磊佳

[摘 要]本文介紹了中國(guó)煤變質(zhì)的主要類型，主要包括：煤的深成變質(zhì)作用，煤的區(qū)域巖漿熱變變質(zhì)作用，煤的接觸變質(zhì)作用，煤的熱液熱水變質(zhì)作用。闡述了煤變質(zhì)作用的特點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]煤變質(zhì)作用類型 煤變質(zhì)規(guī)律 分布特征

一、引言

中國(guó)是一個(gè)能源大國(guó)，其能源主要來(lái)自煤資源。煤不僅是我國(guó)最重要的能源，還為多種工業(yè)提供了原料。為了滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的需要，充分發(fā)揮煤炭資源的作用，幾句要求在勘察中增加煤的精查儲(chǔ)量，就需要從成因上研究煤的形成和分布規(guī)律。這就要求加強(qiáng)對(duì)煤變質(zhì)作用的認(rèn)識(shí)與了解。

二、中國(guó)煤變質(zhì)的作用類型

中國(guó)主要存在4種煤變質(zhì)作用類型，即煤的深成變質(zhì)作用、區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用和熱液熱水變質(zhì)作用。區(qū)域地?zé)釥顟B(tài)和含煤盆地演化歷史與煤的深成變質(zhì)作用發(fā)展有著不可分割的聯(lián)系。煤的區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是促成中國(guó)出現(xiàn)大量中、高變質(zhì)煙煤和無(wú)煙煤的主要原因。接觸變質(zhì)作用也較常見，但影響范圍有限。熱液熱水變質(zhì)作用常出現(xiàn)在斷裂帶、巖漿活動(dòng)的區(qū)域。

（一）煤的深成變質(zhì)作用

煤的深沉變質(zhì)作用是指在正常低溫狀態(tài)下，煤的變質(zhì)程度隨煤層沉降的幅度的加大、地溫增高和受熱時(shí)間的持續(xù)而增高。在煤的埋藏過(guò)程中，壓力可以促進(jìn)物理結(jié)構(gòu)煤化作用。而溫度則加速化學(xué)煤化作用。深成變質(zhì)煤的演化程度總是與一定的構(gòu)造沉降、地?zé)嶙饔靡约坝行軣釙r(shí)間的配置相對(duì)應(yīng)的。晚古生代煤大多不超過(guò)中變質(zhì)煙煤階段，中生代煤一般處在低變質(zhì)煙煤階段，而新生代煤基本未達(dá)到變質(zhì)階段。新生代，特別是第四紀(jì)以來(lái)，絕大多數(shù)含煤盆地中煤系因構(gòu)造抬升而鄰近地表，煤變質(zhì)作用幾乎停滯。顯然，深成變質(zhì)作用只是奠定了我國(guó)以低變質(zhì)程度煤為主的基本煤級(jí)分布格局。中生代板內(nèi)構(gòu)造東、西分異加強(qiáng)，三疊紀(jì)沉積區(qū)自東向西收縮，對(duì)加深晚古生代煤的變質(zhì)并造成煤級(jí)差異，明顯具有全局性的影響。

（二）煤的區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用

煤的區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是指聚煤坳陷內(nèi)有巖漿活動(dòng)，巖漿及其所攜帶氣液體的能量可使地溫場(chǎng)增高。形成地?zé)岙惓?，從而引起煤的變質(zhì)作用。煤的區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是促使中國(guó)出現(xiàn)大量中、高變質(zhì)煙煤和無(wú)煙煤的主要原因。根據(jù)巖漿性質(zhì)、侵入規(guī)模、侵^深度和沉積蓋屢的封閉程度等，可將區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用劃分為3個(gè)亞型，即淺成、中深成和深成巖漿熱變質(zhì)作用。淺成巖漿熱變質(zhì)作用主要是由小型的中酸性和基性侵人巖體所引起，侵入深度一般距地表0.5～1.5km。煤層的沉積蓋層較薄。斷裂發(fā)育，巖漿主要侵入煤系。中深成巖漿熱變質(zhì)作用的熱源主要來(lái)自中酸性和堿性巖漿，巖體常為巖床、巖株或巖瘤，熱液和熱氣作用較強(qiáng)。巖漿主要侵位于含煤巖系以下地層，侵入深度一般為1.5～ 3km 多形成中等規(guī)模的煤變質(zhì)帶。深成巖漿熱變質(zhì)作用多由大型酸性隱伏巖體所引起，熱液和熱氣作用強(qiáng)烈，侵入深度距煤層一般大于3 k璣形成犬面積煤變質(zhì)分帶。

（三）煤的接觸變質(zhì)作用

煤的接觸變質(zhì)作用是指巖漿直接接觸或侵入煤層，由其所帶來(lái)的高溫、氣體、液體和壓力，促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用.根據(jù)巖體規(guī)模的大小，煤的接觸變質(zhì)作用可分為三個(gè)亞型：脈巖3巖漿接觸變質(zhì)、小型淺成巖漿接觸變質(zhì)和大型深成巖漿接觸變質(zhì)作用，接觸變質(zhì)作用使煤層、煤的顯微組分、煤級(jí)、化學(xué)及工藝性質(zhì)、顯微結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)等均受熱發(fā)生變化。由于侵入巖漿的溫度高，與巖體接觸的煤層大多變?yōu)樘烊唤?；條件適宜時(shí)，如除高溫外，壓力較大而又封閉條件較好的情況下可出現(xiàn)半石墨或石墨。煤的接觸變質(zhì)帶由接觸處向外，一般可分為焦巖混合帶，天然焦帶，焦煤混合帶及熱變煤帶。由于巖漿作用，圍巖常發(fā)生蝕變，形成高，中、低溫圍巖蝕變帶，如在高溫帶(550～ 650℃ )發(fā)生泥質(zhì)巖角巖化，產(chǎn)生夕線石、紅柱石及硬綠泥石等變質(zhì)礦物組合，碳酸鹽巖大理石化，形成硅灰石、橄欖石、輝石等變質(zhì)礦物組合；中溫帶(400～ 550℃)泥質(zhì)巖形成鐵鋁榴石、十字石，藍(lán)晶石、紅柱石，碳酸鹽巖形成陽(yáng)起石、透閃石及鈣鋁榴石；低溫帶(200～ 400℃ )出現(xiàn)泥質(zhì)巖伊和石化、綠泥石化，黑云母化及堇青石化，碳酸鹽巖絹云母化及綠泥石化。典型的煤接觸變質(zhì)作用，即由脈巖與小型淺成巖漿引起的煤接觸變質(zhì)作用，由于巖體規(guī)模小，熱量少、散熱快，影響所及的范圍有限。

（四）煤的熱液熱水變質(zhì)作用

煤的熱液熱水變質(zhì)作用是指煤在由來(lái)自地殼深部的巖漿分異氣液或高溫承壓水所引起的異常地?zé)釄?chǎng)中發(fā)生的變質(zhì)作用，可根據(jù)其特殊的熱源性質(zhì)熱導(dǎo)介質(zhì)和傳熱方式加以識(shí)別。按流體性質(zhì)可分為熱液變質(zhì)作用亞型熱水變質(zhì)作用兩種類型。前者熱載體主要是巖漿期后氣水熱液和深部礦化溶液，變質(zhì)區(qū)內(nèi)礦化現(xiàn)象顯著，如貴州六盤水中高變質(zhì)煙煤與中低溫?zé)嵋盒埸S、雌黃礦床伴生。后者以深循環(huán)流體所載熱為熱源，以對(duì)流為主的熱體制促使煤發(fā)生的變質(zhì)作用。兩者都需要在煤田內(nèi)或附近有保持熱液或熱水循環(huán)的地形和水文地質(zhì)條件。熱液熱水變質(zhì)煤的煤級(jí)展布比較復(fù)雜。在同一煤系中，煤層的煤級(jí)可呈現(xiàn)上高下低或波狀起伏形態(tài)，平面上，煤級(jí)總的變化趨勢(shì)與地下熱水流向和距熱液、熱水活動(dòng)通道的距離有關(guān)，越靠近主通道煤級(jí)越高。

三、中國(guó)煤變質(zhì)特點(diǎn)

中國(guó)煤變質(zhì)在各個(gè)地區(qū)各有特色。不同地區(qū)的沒變質(zhì)有著不同的規(guī)律性。晚古生代煤都已超越了成巖階段，未發(fā)現(xiàn)褐煤，以中、高煤級(jí)占重要比例；中生代煤以低煤級(jí)煙煤為主，還有未經(jīng)變質(zhì)的褐煤，但也不缺乏中、高煤級(jí)煙煤和無(wú)煙煤；第三紀(jì)煤大多未進(jìn)入變質(zhì)階段，仍為褐煤，但也有低煤級(jí)煙煤。中國(guó)各地地質(zhì)時(shí)代煤級(jí)的特點(diǎn)，一方面表明煤深成變質(zhì)作用具有普遍意義，另一方面也說(shuō)明了絕非僅僅單憑煤深成變質(zhì)作用就能形成各煤級(jí)的煤，而是部分增加了其他類型的變質(zhì)作用。其中，區(qū)域巖漿熱變作用是主要的。

四、結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)煤的變質(zhì)作用主要存在4種類型。煤的深成變質(zhì)作用具有普遍性，煤盆地的地?zé)釥顟B(tài)以非均一地溫場(chǎng)影響深成變質(zhì)作用格局，深成變質(zhì)奠定了以低煤級(jí)為主的變質(zhì)基礎(chǔ)。煤的區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是中國(guó)另一重要的煤變質(zhì)作用類型，是形成中國(guó)大多數(shù)中高煤級(jí)煤的主要原因。煤的熱液熱水變質(zhì)作用發(fā)生在對(duì)流為主的熱體制中，載熱的深循環(huán)流體構(gòu)成派生熱源。煤的接觸變質(zhì)作用影響范圍局限。

參考文獻(xiàn)

[1]楊起，中國(guó)煤變質(zhì)作用[M]北京：煤炭工業(yè)出版社，1996，4，8～16，59～61

[2]楊起，中國(guó)煤變質(zhì)研究[J]地球科學(xué)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)1989，344～345

[3]楊起，吳沖龍，湯達(dá)禎，康西棟，劉大錳，中國(guó)煤變質(zhì)作用[J]地球科學(xué)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)1996，5，21(3)，311～339

[4]楊起，煤變質(zhì)作用研究[J]現(xiàn)代地質(zhì)，1992，12，6(4)，437～443