第三章 岩浆侵入

六火成岩的分类火成岩一般根据化学成分矿物成分产状和结构进行分类火成岩主要由硅酸盐矿物组成火成岩的主要氧化物是slo2百分含量直接决定了火成岩中共它金属氧化物的含量多少所以si2的百分含量是火成岩分类的个重要依根据si2的百分含量火成岩可以分为酸性岩sio266
第三章岩浆侵入煤层
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显然，它是岩浆期前裂隙。但是，在该矿近Ew向和HE向的不同性质的断层中，不仅没有发现侵入体，反而出现岩墙和岩脉受其错断的现象。可见，它们是岩浆期后断层。因此，在岩浆岩发育的矿区，应该注意构造形成时期的研究，确定断裂对侵入体的控制、改造关系。鉴别岩浆是沿断层侵入或是沿裂隙浸入，可根据岩墙两侧围岩的岩性是否相同，层位是否对应，产状是否一致，煤层底板等等线是否相连等标志确定。
是指岩浆部分取代煤层，侵入体厚度变化剧烈，接触面呈波浪状，但乎面分布连续且面积较大的侵入体；
串珠状和扁豆状：
是指呈挥团状或不规则状分布于煤层中的孤立小侵入体；树枝状；是指似层状侵入体边缘的不规则分枝。
总的看来，从中心到边缘，侵入体的分布规律是由厚变曲，逐步分叉尖灭，最后形成一些孤立的小侵入体。这是因为远离侵入中心岩浆来源枯竭，加之岩浆温度、压力降低，熔蚀、侵入能力锐威，岩浆只能沿煤层的层理和裂隙，穿插、延伸、扩展和尖灭，这是造成侵入体形态复杂多样，边缘轮廓蜿蜒曲折、极不规则的原因。在接近岩床边缘的巷道壁上，常可见到彼此孤立的串珠状小岩体，这是在高围压条件下，具有表面张力的岩浆发生冷凝收缩的结果，或者是树枝状岩体的剖面效应。
（五）岩浆侵入受煤的物理化学性质的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ响
一般情况下，灰分较低，物性较软和变质程度较低的煤层或煤分层，因其抵抗熔蚀和侵入的能力较小，岩浆易于侵入，影响范围较大。
（六）岩浆侵入受通道断层大小和煤层产状的影响
一般情况下，作为岩浆上升通道的断层越大，则岩浆来源越丰富，沿断层侧向侵入煤层的岩浆深入越远，分布面积越大；岩浆沿断层通道侧向侵入煤层，向煤层上山方向比向下山方向易于扩散。因此，上山方向煤层被岩浆破坏更严重。
沿煤层侵入的岩床，由于它与煤层大面积接触，对煤层的破坏非常严重。
实践证明，一个区域的岩墙和岩床注往不是孤立存在的，而是以岩墙—岩床-岩墙的组合形态出现于煤系地层之中。这是因为岩浆沿断裂侵入形成岩墙的过程中，也可顺断裂两侧的软弱层位侵入形成岩床；同样，岩浆顺层侵入形成岩床的过程中，又可沿顶底板断裂以岩床的分枝形成岩墙。
（二)岩浆选层侵入
岩浆沿断裂通道上升的过程中，还要沿层理面、层滑面和软弱层质发生侧向顺层侵入。
由于煤层物理性质软弱，裂隙和层滑面发育，化学性质活跃，热熔点较低，致使煤层易被高温岩浆熔蚀，抵抗岩浆侵入能力较差，因而煤系地层中煤层是岩浆最易侵入的层位。据
淮北岱河煤矿的统计资料表明，该矿已施工的200多个见岩浆岩的钻孔中，98％以上的钻孔，岩浆岩沿煤层侵入，取代煤层层位，故可用煤系中的岩浆岩层位来对比煤层。
授课题目（章、节）矿井地质学
xxxx/教授专业名称
授课方式（合、小班）
第一章岩浆侵入地理信息系统
小班教材：
xx生编,矿井地质学。1990
参考书目：
教材及参考书目
1、杨孟达主编煤矿地质学，煤炭工业出版社；2000
教学目的与要求：
1、了解火成岩的基本概念及基本特征；
2、掌握火成岩的主要产状尤其是侵入煤层的主要产状
84、图2—85)，有的煤层破坏严重，有的煤层破坏轻微。这一规律对确定岩浆侵入地区的找煤方向相当重要。
（四）岩浆侵入受煤层结构的影响
由于岩石层的导热性和透气性较低，化学稳定性较高，可起隔热和屏蔽作用，限制岩浆在煤层中的活动。因此，煤层中岩石层的有无、厚度、性质和分布情况，控制着侵入体在煤层中的分布和对煤层的影响范围。
第一节火成岩的基本特征
一、火成岩的化学成分
地壳中的各种元素几乎都能在火成岩中找到、其中含量最多的是o、Si、
A1、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等，其总虽约占火成真总重量的98％以上，因此称以上元素为火成岩的造岩元素。在造岩元素中，氧的含量最高，占火成岩总重量的46％：
，因此火成岩的化学成分常用氧化物的百分比来表示。
2的百分含量是火成岩分类的—个重要依据。
根据Si()
2的百分含量，火成岩可以分为
酸性岩SiO
2＞66％；中性xxSi0
2:66％一52％；
基性岩SiO 252％一45％超基性岩SiO 2＜45％。
第二节煤系地层岩浆侵入体的特征
第二节煤系中岩浆侵入体的特征
(一)岩浆侵入体的产状特征
1．岩墙
岩墙是指岩浆沿断裂侵入形成的墙状不鳖合浅成侵入体。其中规模较小、形状较复杂的称岩脉。从基性岩类至酸性岩类均可构成岩墙或岩脉。
岩浆侵入煤层，除了煤层本身软弱外，还与煤层的顶底板致密坚硬、导热性差，岩浆热量和气体不易从煤层中速散，温度和压力能长时间在煤层中保持等有关，即与煤层顶底板的阻隔和屏蔽作用有关。
岩浆侵入煤层可全部或部分熔蚀煤层，也可沿煤层中的裂隙穿插、切割，因而导致煤层中侵入体形态极其复杂和多样。
（三）岩浆侵入受煤层厚度的影响
煤层厚度越大，侵入煤层中的侵入体厚度越大，分布面积越广，形态越复杂。在厚煤层中常可见到侵入体从煤层下部穿到煤层上部，再由上部穿到下部的现象；在强煤层、局部可采煤层和被水流冲蚀的煤层中，侵入体分布比较零星，面积较小。据统计资料分析，岩浆侵入范围与煤层厚度和可采范围大体成正比关系。
因此，同一地区、不同煤层中侵入体的分布位臵和范围大小不一定重叠(固2—
第三节岩浆侵入煤层的规律
一、侵入规律
(一)岩浆侵入通道
岩浆从岩浆源向上侵入，需要断裂作通道。对岩浆侵入和侵入体分布起控制作用的断裂，是岩浆侵入期前或侵入期间产生的断裂；而岩浆期后产生的断裂，对岩浆侵入和浸入体分布不起控制作用，但对先成浸入体起切割和改造作用。
一般情况下，张性、张扭性断裂，由于开启程度较好，侧压较小，因而对岩浆运动的阻力较小，便于岩浆侵入，特别是那些切割深、延展长的张扭性断裂，更有利于岩浆的活动。如淮北岱河煤矿，岩浆侵入通道系一组NNE走向，且沿向斜轴向展布，并为向下张口的纵张裂隙，它控制着该区岩培和岩脉的展布，决定着煤层中侵入体呈带状分区的格局(。
五、火成岩的产状
火成岩产状是指岩体的大小、形状、与围岩的接触关系，以及形成时所处的地质构造环境和距离当时地表的深度等。根据岩浆的活动方式不同．可将火成岩的产状分成两大类，即侵入岩的产状和喷出岩的产状。
1．侵人岩的产状
(1)岩床也称岩席，是与层画呈整合接触的板状侵人体，厚度稳定，面积较大．多系基性岩浆顺层侵人而形成。
岩墙切穿围岩层理，剖面上呈近直立的墙培状(见图)，平面上呈条带状(见图)，厚度由效公分至到十米，一般在岩层中窄，在煤层中宽，长度由数米至数千米，岩墙受该区断裂控制，具有一定的方向性，并成组出现，岩墙以狭窄条带与煤层接触，对煤层的破坏和影响范围不大。
2．岩床
岩床是指沿层理面或软弱层位使入形成的层状整合浅成侵入体。岩床以基性和中性岩类最常见。
一个矿区或矿井可能不只一个上冲区。因此，要分别圈定它们的范围，找出它们的差异。
2)扩散区指岩浆离开侵入中心，向外围扩散的区域。该区岩浆的熔蚀能力和变质作用锐减，各处差别较大，在扩散较弱地段，往往残留可采煤层或煤分层。侵入体产状多呈似层状、树枝状、中珠状和扁豆状。扩散区范围较大，储量可靠性较差，是影响正常生产的主要区段，常造成想来不能采，想丢不能丢的状况。
(6)岩基规模庞大的侵入岩体，面积大于100Km2
2．喷出xx的产状
火山锥火山口附近由喷溢出来的熔岩流和火山碎肩物质堆积而成的锥状岩体。
六、火成岩的分类
火成岩一般根据化学成分、矿物成分、产状和结构进行分类
火成岩主要由硅酸盐矿物组成，火成岩的主要氧化物是SlO
2，百分含量直接决定了火成岩中共它金属氧化物的含量多少，所以Si()
二、岩浆侵入分区
煤矿生产实践表明，侵入体在煤层中的分布，具有明显的分区规律。根据距侵入中心
的远近、侵入体的产状变化、以及对煤层破坏和煤质影响的程度，将煤层中岩浆侵入分为三区。
1)上冲区指岩浆通道及其附近的地区(图2—87)。该区岩浆活动剧烈，侵入体在较大面积上呈层状、似层状，厚度大，岩培发育，煤层几乎全部被熔蚀同化，为岩浆岩所替代，偶见少量天然焦，但混杂大量岩浆物质，煤层基本失去工业价值。上冲区范围较小。
岩床大致平行围岩层理，多沿煤层侵入，厚度较小，面积较大，倾角平缓，形态复杂多样，从中心到边缘，可由层状(固2—73)过渡为似层状(图2—74)，再过渡为树枝状(固2—75)、串珠状(图2—76)和扁豆状(图2—77)。
层状：
是指煤层全部被岩浆熔蚀同化，侵入体厚度稳定，在较大面积上呈层状的侵
入体；
似层状：
(二)岩浆侵入体的接触变质特征
煤主要由有机物质组成，对温度的增高特别敏感。当岩浆侵入或接近煤层时，在高温、挥发物质和动压的作用下，引起煤的变质称为接触变质。接触变质的强弱、变质带的宽窄，受以下因素的控制：
1)侵入体的产状它反映岩浆与煤层接触面积的大小，对煤层接触变质的强弱有密切关系。岩墙垂直或斜交煤层层理，以狭窄条带与煤层接触，因面对煤层影响较小，仅局限于岩墙两侧数米的范围内。岩床顺煤层分布，与煤层大面积接触，因而对煤层不仅破坏强烈，而且影响范围较大。
3、了解火成岩的分类
4、掌握火成岩侵入煤层的一般规律
5、基本掌握岩浆侵入体的观测与探测方法
内容和时间安排、教学方法：
1．内容和时间安排：
内容参见教案；安排4学时。
2．教学方法：
课堂讲授，课堂例题分析。
教学重点和难点：
1．重点：
火成岩侵入煤层的一般规律
2．难点：
火成岩的基本概念及基本特征。
复习思考题、作业题：
二、火成岩的矿物成分
组成火成岩的常见矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石、霞石、白榴石、磁铁矿、磷灰石等十余种，约占火成岩总质量的99％，因此称这些矿物为火成岩的造岩矿物。在造岩矿物中，长石占60％以上，其次是石英。
三、火成岩的结构
火成岩的结构：
主要指岩石的组成部分自身的特点(结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度)及其相互间的关系。
常见结构有：
显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构、等粒和不等粒结构、斑状结构。
四、火成岩的构造
火成岩的构造：
主要指岩石的组成部分在空间的分布、排列、充填的方式。火成岩的构造除与岩浆自身特点有关外，还受岩浆形成时的地质因素(构造运动、岩浆的流动等)影响。常见的构造：
块状构造、斑状构造、气孔构造和杏仁构造、流纹构造
(2)岩盆是—种层间整合接触的侵人体、呈中心下问的盆状。
(3)岩盖也是一种层问整合接触的侵入体，与岩盆不同的是底部平坦，顶部拱起，中央厚边缘薄。
(4)岩脉与岩墙岩脉是指与围岩层理或片理斜交的脉状侵入体，其长度和深度远远大于厚度，近于直立的板状岩脉称为岩墙。
(5)岩株规模较大的侵入岩体，面积小于100Km2,与围岩较陡直接触。
2)侵入体的大小它反映侵入煤层的岩浆数量及蕴藏热量的多少，因此侵入体越大，煤变质越深，影响范围越广。在其它因素相同的条件下，侵入体的厚度与煤的变质程度和变质带宽度呈正相关关系。
3)侵入体在煤层中的位臵侵入体对其上面的煤分层影响较大，对其下面的煤分层影响较小。这是由于岩浆中的气体和煤变质过程中产生的挥发分易于携带热量向上扩散的缘
3)波及区指扩散区外围，仅受岩浆高压热气波及的地区。该区偶有少量的单个岩体，也可能仅发现天然焦，而无扩散的岩浆侵入体。
应该指出，由上冲区经扩散区、波及区到正常区，总是逐步过渡的。
故。因此，侵入体位于煤层顶部，对下部煤分层影响较小，处于煤层底部，对上部煤分层影响较大，岩浆侵入体居于煤层中部，对煤层影响最大，形成上厚下薄的变质带。
4)煤层距侵入体的距离煤的变质程度随距侵入体的远近发生有规律的变化，近者变质探，远者变质浅，从而形成由高到低的变质带。
5)侵入体的岩石性质它反映侵入岩浆的粘度。基性岩浆粘较小，易流动，在地壳浅部容易以岩床的形式沿煤层广泛浸入，对煤层接触变质影响较大，酸性岩浆粘度大，不易流动，难于形成沿煤层的广泛浸入，仅以岩墙或小侵入体对周围煤层产生局部影响，对煤层接触变质影响校小，中性岩浆介于两者之间。这也是煤层中侵入体为何以基性、中性岩居多的原因。
作业题：
1、
第三章岩浆侵入煤层
生产矿井研究煤系中岩浆侵入体的任务如下：
(1)观测岩浆侵入体的岩石类型、矿物成分、结构构造、产状形态、侵入层位、侵入层数，以及对煤层厚度和煤质的影响。
(2)探测岩浆侵入体的分布范围，与地质构造和围岩性质的关系，煤层接触变质的特征和破坏程度。确定岩浆侵入中心和侵入方向。预测矿井不同区域岩浆侵入体的发育程度和煤层破坏程度。评定矿井地质条件类别。