聚煤坳陷內岩漿侵入的岩漿熱，伴生熱液、熱氣以及放射性元素的蛻變熱使煤變質的作用，又稱“煤區域熱力變質作用”、“煤遠程岩漿熱變質作用”。鑽探和物探資料證明，中國山東金嶺鎮、萊蕪、沂南等地下有岩漿侵入體存在地區，淺部地溫較高。岩漿侵入體及其附近地下300m處地溫一般高出鄰區3～5℃，萊蕪的地溫等值線形狀，和地下400～800m處燕山期閃長岩所形成的背斜輪廓一致，而且背斜軸部的地溫值較高。上述地區岩體附近煤級都增高為中、高煤級煙煤和無煙煤，是在經受深成變質的基礎上，又疊加了區域岩漿熱變質作用的結果。
基本介紹
- 中文名：煤區域岩漿熱變質作用
- 外文名：telemagmatic metamorphism of coal
- 別稱：遠岩漿熱變質作用
- 學科：煤地質學
- 詞目：煤區域岩漿熱變質作用
- 拼音：meiquyuyanjiangrebian...
釋義,亞型,特點,煤物理化學性質的特點,
釋義
聚煤坳陷內岩漿侵入的岩漿熱，伴生熱液、熱氣以及放射性元素的蛻變熱使煤變質的作用，又稱“煤區域熱力變質作用”、“煤遠程岩漿熱變質作用”。鑽探和物探資料證明，中國山東金嶺鎮、萊蕪、沂南等地下有岩漿侵入體存在地區，淺部地溫較高。岩漿侵入體及其附近地下300m處地溫一般高出鄰區3～5℃，萊蕪的地溫等值線形狀，和地下400～800m處燕山期閃長岩所形成的背斜輪廓一致，而且背斜軸部的地溫值較高。上述地區岩體附近煤級都增高為中、高煤級煙煤和無煙煤，是在經受深成變質的基礎上，又疊加了區域岩漿熱變質作用的結果。
亞型
根據岩漿性質、侵入方式、侵入深度、侵入層位、岩體規模以及沉積蓋層封閉程度等的不同，可將煤區域岩漿熱變質作用劃分為煤淺成區域岩漿熱變質作用、煤中淺成區域岩漿熱變質作用和煤中深成區域岩漿熱變質作用等三種亞型。
煤淺成區域岩漿熱變質作用岩漿主要侵入煤系，直接侵入煤層者可形成天然焦，以小型侵入體為主，煤級分帶窄，規模小，侵入深度約在地面下0.5～1.5km之間，沉積蓋層較薄、斷裂發育。中國魯中、蘇西北、皖北各煤田煤的區域岩漿熱變質作用多屬此亞型。
煤中淺成區域岩漿熱變質作用岩漿侵入深度大致在地面下1.5～3km，在中國華北多侵入於下、中奧陶統或寒武系內;岩體常呈岩床、岩株、岩瘤狀;多形成中型規模的變質分帶。位於中國太行山東麓的邯邢煤田和太原西山煤田煤的區域岩漿熱變質作用屬此亞型。
煤中深成區域岩漿熱變質作用熱源為規模較大的隱伏侵入體，侵入層位低於奧陶、寒武系，侵入深度大於3km; 常形成大面積的高變質煤。中國寧夏西北部的汝箕溝煤田產優質無煙煤，物探表明該煤田東南部大風溝西側和南側有三處磁異常，顯示深處有火成岩侵入體;華北最大的高煤級帶，是以山西陽城、翼城、安澤、晉城和河南濟源、焦作、商丘、夏邑、永城為中心地帶的晉東南一豫中煤的高變質帶，以無煙煤為主，有的已達超無煙煤階段 (焦作王封礦煤的鏡質組最大反射率Ro，max為4.70%、中馬村礦為5.39%，滎鞏為4.16%～6.13%，濟源克井礦為6.23%)，雖尚未發現大型侵入體，據其各種特點應屬中深成區域岩漿熱變質亞型。
特點
煤級分帶的特點分帶的面積和形狀受岩漿侵入體的規模、形狀、產狀、侵入次數和侵入深度的影響，一般小於深成變質分帶而明顯大於接觸變質與動力變質分帶。由於岩漿侵入體為高溫熱源中心，向外溫度逐步降低，因而在平面上形成以侵入岩體為中心的環狀煤級分帶，由內向外煤級逐漸降低，稱為煤級正向環帶。而處於四周被岩漿侵入體包圍的煤系，則其環狀煤級分帶由內向外逐漸增高，稱為煤級反向環帶。環狀煤級分帶常因岩體形狀不同、侵入深淺不同而呈不規則形狀，並因煤系分布或斷層切割、剝蝕構成比較複雜的形態。區域岩漿熱變質煤的煤級分帶與區域構造走向的關係，主要取決於岩體的形狀和走向以及後期構造變動。中國太行山東麓煤田煤級分帶原為串珠狀，後經北北東向斷裂切割和剝蝕，煤級分帶與區域走向接近垂直。
煤級在短距離內變化明顯煤深成變質作用下增高一個煤級，常需增加近千米埋深，由貧煤提高到無煙煤所需增加的埋深更大。中國太原西山煤田山西組2號煤與太原組8號煤層間距尚不足百米，煤級卻已有差別，顯然是疊加了由狐偃山鹼性二長岩侵入體導致的煤區域岩漿熱變質作用的結果。
煤級梯度高與深成變質煤相比，區域岩漿熱變質煤的煤級梯度(見希爾特規律)高。中國邯邢煤田山西組大煤反射率梯度為(0.07%～0.305%)/100m;豫中煤田二1煤的為 (0.12%～0.57%)/100m; 湘中洪山殿煤的為0.088%/100m，恩口煤的為0.103%/100m。表1將中國區域岩漿熱變質煤與國內外一些地區深成變質煤的鏡質組反射率和反射率梯度作了比較，顯然前者的煤級梯度遠遠高於後者。
煤物理化學性質的特點
與深成變質煤相比，區域岩漿熱變質煤其焦煤階段的發熱量、碳含量和氫含量都較低，有的在瘦煤階段已失去粘結性。在煤的物理性質方面，表現為光學各向異性發展較快。在煤的化學性質上，氣煤到焦煤階段的區域岩漿熱變質煤，其光學各向異性與深成變質的貧煤和無煙煤階段相當。
煤中氣孔、鑲嵌結構和小球體發育中國湖南和江西中南部高變質煤中，發育有較大的氣孔和鑲嵌結構;河南中部，山西太原西山和東南部非接觸變質的中高變質煤中，也都發育有氣孔和鑲嵌結構;在山西太原西山和晉東南，煤中還發育有小球體。
圍岩變化和發育熱液石英脈由於岩漿和熱液作用，煤層圍岩發生一系列變化，在無煙煤帶尤為常見。砂岩遭受高溫後，使其膠結物的某些成分逸去，從而加大了孔隙度，密度減小。煤層圍岩還常發生矽化、葉蠟石化、絹雲母化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化等。中國江西樂平涌山礦含煤岩系中粘土岩發生紅柱石化;湘中金竹山渣渡礦區煤層圍岩發生了蛇紋石化、大理石化、滑石化。圍岩中有熱液石英脈發育，更是煤區域岩漿熱變質的重要標誌之一。中國寧夏汝箕溝礦早侏羅世含煤岩系及下伏晚三疊世延長群中以及福建天湖山、山西陽城—晉城、湖南澄潭江、江西萍鄉紫家沖—三灣、青海木里等無煙煤產地的含煤岩系中，都有石英脈發育。有些圍岩中還有熱液成因的方解石—重晶石脈、螢石脈和石棉脈發育。
常有內生礦床共生中國遼東燕山期花崗岩沿緯向斷裂帶侵入石炭二疊紀含煤岩系，發生煤區域岩漿熱變質作用，使煤變質達到高煤級煙煤和無煙煤，並在其鄰近形成了熱液充填型、夕卡岩型多金屬礦床;甘肅九條嶺燕山期花崗岩岩漿的侵入，不僅使煤的煤級提高，而且在礦區外圍形成了中、高溫熱液礦床;黔西晚二疊世中、高煤級煙煤區發育了不少中、低溫熱液礦床;贛南晚二疊世的煤，多已達到超無煙煤階段，同時還形成了鎢礦等中、高溫熱液礦床;太行山東麓武安和山東淄博東金嶺鎮的夕卡岩型磁鐵礦，河南安陽銅冶南的鉻、鎳、鉛礦，晉東南晉城犁川的鉛鋅礦以及晉城與陵川間的熱液礦床，都與當地的高煤級煤共生。
