中国煤的燃烧变质作用与煤层自燃特征

近年来,煤的燃烧变质作用已引起人们的关注。煤层自燃主要发生于我国西北地区中生代侏罗纪中、低变质煤层中,范围广阔。煤层自燃一般经过由浅入深的发展过程,燃烧过程中产生的热量向周围扩散形成异常地温场,使上覆岩层经烧变形成烧变岩,在垂直及水平方向上呈带状分布;煤层经烧烧变质作用,成份与结构均发生重大变化。

中国北方烧变岩的分布、特征及研究意义

中国北方烧变岩分布广泛,见于以昆仑山—秦岭—大别山为界的中国北方地区多个沉积盆地边缘,但地质学家对其研究较为薄弱。野外调查显示中国北方烧变岩主要以4种方式分布:(1)大面积连片分布,(2)沿山脉走向的线状分布,(3)沿河流下切河谷分布,(4)为第四系黄土覆盖。烧变岩主要为侏罗系、石炭—二叠系煤层自燃所致。各类型的烧变岩在中国烧变岩区不同程度发育,具瓷化结构、白化结构、烧熔结构、残余构造、气孔构造、微柱状节理、角砾状构造、垮塌构造、裂缝充填等结构和构造。其颜色以砖红色、赭红色、棕色、钢灰色最为典型,岩石中发育鳞石英、方石英、堇青石、铁堇青石、莫来石等典型高温矿物。中新世以来,中国西部、北部地区构造活动强烈,干旱气候加剧,烧变岩也主要形成于这一时期,但煤层自燃与构造运动、环境变化、古野火事件的耦合关系还鲜有提及,其所蕴含的各种地质信息值得在今后的研究中予以关注。