大同煤系地层中火成岩对煤层的影响研究

0.12m，侵入层数1-2层。

根据侵入厚度及范围分析，岩浆岩源应来自于东南方向。

辉绿岩主要以
对煤层的影响不超过1m，影响较小[8]。

东周窑岩体，岩体主要为云斜煌斑岩和辉绿岩。

辉绿岩主要分布在西部，呈岩脉出现，灰黑色，辉绿结构，块状构造，主要矿物为基性斜长石和辉石，副矿物有磁铁矿和角闪石。

岩体以岩墙形式侵入，由于出露面积较少，对煤层破小京庄岩体，岩体主要为碳酸盐化煌斑岩。

以灰白色、浅灰绿色为主，主要矿物黑云母、正长石、方解石，黑云母
20% ～55%，偶见绿泥石化副矿物为磷灰石和磁铁矿。

侵入范围北起西碾头村，东至小京庄及王冒庄一带，为南北向长条状侵入区。

根据煤
小京庄岩体侵入通道位于岩体南部。

8 号煤层底板以下地层。

煌斑岩侵入
0.07m。

最大侵入层数 10 层[9]。

太原理工大学矿产普查与勘探专业研究生,长期从
2017年第2期 （总第77期）
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2　侵入期次和侵入煤层
大同煤田煤系地层中的火成岩主要分为2期。

第1期是中生代印支期的煌斑岩，呈岩床、岩墙、岩株侵入，对石炭、二叠纪煤系破坏较严重；第2期为中生代燕山期的辉绿岩侵入及玄武岩喷发，主要侵入在侏罗纪煤系，多呈岩墙式侵入，对煤层的破坏甚微。

岩浆岩侵入时代：第一期印支期云斜煌斑岩、绝对年龄2.2-2.4亿年；第二期为燕山期辉绿岩，
绝对年龄1.15-1.4亿年[8]。

3　对煤结构和煤质的影响
岩体侵入对煤层的破坏和影响主要表现为对煤层结构的影响和对煤层灰分的影响。

对煤层结构的影响为，火成岩体在侵入煤层后使煤层的结构更加复杂，同时也破坏了煤层的稳定性，影响了煤层的稳定程度，降低了煤层的利用价值。

岩浆侵入煤层后,一方面熔融煤层, 占据了煤层的位置, 另一方面毫无规律地在煤层中穿插, 使其发生接触变质、硅化, 破坏了煤层的原有厚度和结构。

随着煌斑岩的侵入，煤层层数加大，对比困难，影响了煤层的稳定程度[1]。

对煤质的影响，一是煌斑岩直接侵人到煤层内的接触热力变质，形成糜棱煤；一是发生在侵入体上部煤系地层内的小区域热力变质，变质为不同程度的贫煤、无烟煤及天然焦。

煤质化验发现，受煌斑岩影响的煤层，灰分增高，挥发分降低，固定碳升高，发热量降低，粘结性减弱，煤的真、视密度升高[8]。

对受煌斑岩热变质煤灰分进行低温X 射线衍射分析发现热变质煤灰成分中CaO 和MgO 含量较正常煤明显增高[3]，Fe 2O 3、CaO、MgO、SO 3、K 2O、NaO 的平均百分含量也较正常煤偏大。

综合来看，煌斑岩的侵入改变了煤的化学性质和工艺性能和煤质，降低了煤层的原有经济价值和几乎全部的工业价值[6]。

4　对煤层瓦斯的影响
煌斑岩侵入后，在侵入体与煤层接触带附近，由于干馏作用，出现不规则的混岩焦带, 在焦化、硅化和变质过程中会产生一定量的瓦斯，瓦斯含量随煤变质程度的增高而加大，如果上覆盖层透气性能差, 在具有构造和水压封闭条件时, 瓦斯就可以集聚，给矿井生产造成一定安全隐患[5]。

5　讨论与结论
大同煤田煤系地层中的火成岩主要有塔山岩体、鹅毛口岩体、马脊梁岩体、东周窑岩体小京庄岩体五个岩体，分两次侵入大同煤田中北部和西南部；岩体主要煌斑岩和辉绿岩以及火成碳酸岩；煌斑岩呈岩床、岩墙、岩株侵入，对石炭、二叠纪煤系破坏较严重；辉绿岩呈岩墙式侵入，对煤层影响较小；深大断裂是煌斑岩侵入的主要通道。

由于煌斑岩的侵入，局部煤层受热接触变质为不同程度的贫煤、无烟煤及天然焦，由于火成岩侵入煤层时的干馏作用，可能会产生瓦斯积聚，给矿井安全生产造成隐患。

参考文献:
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[2] 张国栋.煌斑岩对大同煤田影响破坏之浅析[J].中国
煤炭地质,1993(4):39-41.
[3] 张玉三,郝临山.大同煤田接触变质煤中无机成分的若
干特征[J].山西矿业学院学报, 1994(2):126-132. [4] 王泰.同忻井田煌斑岩侵入特征及对煤层和煤质的影
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[5] 王晓鸣.煌斑岩侵入对煤层赋存规律的影响分析[J].
煤炭科学技术.2006,34(5):74-76.
[6] 张富强.大同塔山井田煌斑岩侵入对煤层煤质的影响
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[9] 陈国芳.左云小京庄煌斑岩侵入体的特征及对煤层煤质
的影响[J].华北国土资源,2016(1):100-102.
侵入岩体岩性侵入期次侵入煤层侵入面积（km 2）
数据来源塔山岩体煌斑岩碳酸岩印支期山4号，2号煤太原组3、5号煤50沈宜厚2008鹅毛口岩体煌斑岩印支期太原组3、5号煤82王泰，2002马脊梁岩体煌斑岩辉绿岩印支期燕山期太原组8号煤太原组3号煤60辛成华2013东周窑岩体云斜煌斑岩辉绿岩
印支期燕山期山4号煤层太原组5、8号煤48辛成华2013小京庄岩体
碳酸岩化煌斑岩
印支期
太原组5号煤太原组8号煤
20
陈国芳2016
表1　大同煤田煤系火成岩侵入岩体特征和侵入煤层表
最终形成石英型磁铁矿石即变质硅铁建造铁矿床。

故本区铁矿床的成因类型为火山沉积变质铁矿床，即鞍山式铁矿。

4.2　找矿标志
4.2.1　地层标志
条带状磁铁石英岩为含矿层，铁矿富集部位即构成矿体。

4.2.2　物探异常
磁铁矿为主要矿石矿物，稍具规模的铁矿体即能形成磁异常，因此航磁异常、地磁高精度（△Т）磁异常均为直接找矿标志。

5　成矿预测
根据预查区铁矿体的赋存地质特征，含矿层受构造控制明显，各矿体品位变化也预示着其深部矿体的变化特征，或者说深部矿化特征会在不同矿体中有所反应。

5.1　找矿预测
经过对预查区域构造研究分析及石羊槽铁矿体的控矿构造研究表明，恒山—五台山穹状隆起构造对铁矿赋存有着明显的控制作用，在预查区深部和外围仍有很大的找矿潜力。

就总体而言，1、2、3号矿体有向深部延伸的趋势，受构造的控制，尽管矿体厚度的变化趋势均有波状起伏。

但是，
总体趋势是铁矿体向深部延伸的，预测铁矿延伸到一定深度有变宽、变富的趋势。

5.2　找矿建议
建议详细开展预查区的地层解剖，进行深部及外围找矿定位预测，指导深部及外围矿床勘探，同时，总结经验，开展区域成矿作用、成矿规律研究，指导新一轮地质找矿方向。

参考文献：
[1]　张栋,武彦彪,侯旭勤,等.山西省代县石羊槽矿区铁
矿预查地质报告[R].2015,9.
[2]　矿产资源工业要求手册[S].北京:地质出版社,2010,8.[3]　华北地块的大地构造和鞍山式铁矿的分布规律——
根据航空磁测结果的初步分析[J].物探与化探, 1979,(1):3-13.
[4] 中华人民共和国国土资源部. DZ/T 0200-2002铁、锰、
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[5] 李树勋,冀树凯.五台山区变质沉积铁矿地质[M].吉林
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[6] 矿床学[M].西安地质学院、南京地质学校、郑州地质
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