雞西盆地煤變質(zhì)作用的特征

張在義

【摘 要】雞西煤田煤層發(fā)育穩(wěn)定，分布面積廣，保有儲量豐富，是我國重要煤炭基地。論述了雞西盆地煤變質(zhì)帶的空間分布，煤變質(zhì)的類型、特征及影響因素。

【關(guān)鍵詞】雞西盆地；煤變質(zhì)帶；煤變質(zhì)類型；影響因素

0.引言

雞西盆地煤的變質(zhì)作用，以區(qū)域變質(zhì)作用為主，其次是巖漿熱變質(zhì)作用，局部地區(qū)個別煤層見有接觸變質(zhì)作用，動力變質(zhì)作用不甚明顯。

1.煤變質(zhì)帶的空間分布

雞西煤盆地的晚侏羅世含煤地層屬多煤層、多煤種、煤種齊全的含煤地層巖組。其中以氣煤、焦煤為主，深部瘦煤較多，長焰煤及弱粘結(jié)煤僅占極小比例。盆地內(nèi)第三系的煤層為褐煤。

煤的變質(zhì)程度在垂向上呈帶狀分布。橫向上則呈條塊狀分布。垂向上煤種分帶明顯。城子河組煤層的變質(zhì)程度，普遍高于穆棱組煤層，城子河組的萬幫煤層變質(zhì)程度高于同組的上部煤層，在剖面上一般都具有兩個以上的煤種，上部煤層為氣煤，中部為焦煤，下部為瘦煤，如東海區(qū)上部煤層之21#煤層，以氣煤為主，22#～25#煤層以肥氣煤為主，27#～28#煤層以肥焦～焦煤為主，48#～54#煤層以焦煤為主。南溝里區(qū)以l2#煤層為界，其上各煤層均為氣煤，其下則為焦煤類，揮發(fā)分隨深度的增加而逐漸降低，雞西煤田內(nèi)的煤層，一般每加深100m，揮發(fā)份平均遞降l%～3%。傾向上同一煤層的變質(zhì)程度，隨著煤層的賦存深度的加深而增高。水平方向上，北部北帶（雞西拗陷）的煤層，一般比南部（穆棱拗陷）的煤層變質(zhì)程度深，北部條帶兩端之麻山區(qū)為焦煤，二閭為瘦煤，大通溝及滴道為焦煤，城子河礦、正陽礦為氣煤，再向東至東海、黑臺區(qū)以及滴道焦煤，城子河顯示煤的變質(zhì)程度，中段低，兩側(cè)高的變化。南部條帶（穆棱拗陷）由西向東為氣煤，平崗至恒山為肥焦煤及部分焦煤，二道河子為肥氣煤，張新至榮華、平陽為弱粘煤～氣煤，說明南部條帶煤的變質(zhì)程度西高東低。穆棱組煤種，北部條帶西端的麻山礦——二閭地區(qū)為焦煤，至滴道為肥氣——肥焦煤，向東延展均為氣煤類。南部條帶西部地區(qū)，除平崗出現(xiàn)焦煤外，其余均為氣煤，東部地區(qū)為氣煤和長焰煤。

2.煤的變質(zhì)類型

2.1區(qū)域變質(zhì)是影響盆地內(nèi)煤變質(zhì)的主要因素

煤變質(zhì)程度隨著埋深的增加而增加，同一地區(qū)下部煤層變質(zhì)程度高于上部煤層，符合西爾特定律，如城子河組煤的變質(zhì)普遍高于其上的穆棱組，穆棱組多為氣煤和長焰煤，而城子河組則多為焦煤類，麻山——滴道煤的變質(zhì)程度顯著高于城子河、正陽區(qū)，主要原因為麻山——滴道區(qū)上覆地層總厚度達2500m，其中樺山群厚度達1370m，而城子河～正陽地區(qū)上覆地層遠較麻山一滴道區(qū)薄，即麻山——滴道地區(qū)沉降幅度大，上覆地層厚度大，煤的變質(zhì)程度隨埋深的增加而升高。同一煤層的變質(zhì)程度、傾斜方向深部高于淺部。

走向方向北部條帶以城子河為中心，向東、向西逐漸增高，南部條帶西部高于東部。

2.2巖漿熱變質(zhì)

在雞西有所表現(xiàn)，如張新區(qū)煤的變質(zhì)受巖漿熱變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)兩種因素控制，巖漿熱變質(zhì)迭加于區(qū)域變質(zhì)之上，使原來區(qū)域變質(zhì)達到氣煤——長焰煤階段的煤，成為弱粘煤，靠近侵入體附近，煤變質(zhì)程度加劇，遠離侵人體影響漸小。

（1）張新礦的次輝長玢巖侵入巖體，以巖床型式沿7～8#煤層大面積侵入在城子河組中，其形態(tài)呈橢圓形餅狀，長軸為9.5km，寬4.5km，面積約40km2，巖體厚度30～230m。由于巖漿侵入帶來的高溫，引起圍巖蝕變，與巖床直接接觸3～5m處，圍巖明顯變質(zhì)，泥巖變?yōu)榘唿c板巖，砂巖重結(jié)晶，煤層變?yōu)樘烊唤埂Ｊ軣嵊绊懙拿夯曳衷黾?，揮發(fā)分降低，粘結(jié)性消失，形成局部煤種分帶，遠離侵入體煤的揮發(fā)分逐漸增高。由近侵入體的貧煤依次為瘦煤、弱粘結(jié)煤到氣煤、弱粘結(jié)煤在本區(qū)大量出現(xiàn)。

（2）在雞東拗陷區(qū)城子河組東海以東，特別是太平、黑臺地區(qū)由于受各期規(guī)模比較大的巖漿活動影響，揮發(fā)分指標在15%以下直到0的天然焦，從瘦煤到無煙煤均有，造成大面積的煤層同變質(zhì)帶，但從鉆孔中仍可見到揮發(fā)分指標在25-30%的煤層，說明在未受巖漿熱影響之前，區(qū)內(nèi)煤的區(qū)域變質(zhì)程度與東海、城子河區(qū)差別不大，之所以高變質(zhì)成瘦煤——無煙煤，則主要是巖漿熱變質(zhì)迭加在區(qū)域變質(zhì)之上的結(jié)果，黑臺區(qū)和張新礦同樣都受到巖漿的侵入，同時張新巖漿巖的總厚度還比黑臺大，因為黑臺區(qū)巖漿星多層浸入，這樣熱來得均勻，總的溫度比較高，而張新礦巖漿熱來自一處，逐漸向外傳導，只是靠近它影響大一些，反之則小些，黑臺區(qū)巖漿熱分段擴散，這樣受熱面積大，范圍廣，最終導致多層煤受影響所致，而形成大面積高變質(zhì)。

（3）在滴道、二道河子、雞東等地在煤層中均發(fā)現(xiàn)熱液石英細脈，該石英脈為巖漿期后的產(chǎn)物，顯微鏡下觀察，熱液石英細脈賦存在煤的裂隙內(nèi)，垂直兩壁有石英晶體及晶簇形成，石英脈不是一期，而是多期形成的，說明巖漿活動不是一次，而是多次。巖漿熱對煤變質(zhì)的影響僅限于局部地區(qū)，并非是城子河組煤變質(zhì)的主導因素。

（4）在雞西盆地的東南部，永慶組分布比較廣泛。其中永慶區(qū)在走向長30km的范圍內(nèi)，含可采煤層32層，總厚度達91m。單層最大厚度可達11.70m，煤層東部下部層發(fā)育。西部上部層發(fā)育，也就是東部成煤早于西部，煤層沉積中心由東部向西部轉(zhuǎn)移。北部煤層發(fā)育不好，向南逐漸變好，然后又逐漸變壞，直至尖滅。在永慶以東之永安一區(qū)，永慶組不甚發(fā)育，地層厚度較薄。煤層也變少，厚度變小。永慶組最發(fā)育地區(qū)位于F-19敦密斷裂之間，為地塹式或半塹式沉積。由于走向延長30多km，傾斜寬約6km，含煤層數(shù)多、厚度大，因此總儲量變很大，故具重要經(jīng)濟意義。煤種為褐煤、中高灰分，以中灰分為主，高水分，揮發(fā)分為50%～55%，發(fā)熱量在18.828KJ/g。下亮子組超覆擴張于虎林組之上，平面分布面積大于虎林組。其含煤性較虎林組差，表現(xiàn)煤層層數(shù)少，含煤3層，煤層總厚3.30m，分布范圍比較廣，且賦存較淺，因勘探程度較低，它的變化規(guī)律目前還不甚清楚。煤種為褐煤，其煤質(zhì)特征同永慶組。

【參考文獻】

[1]雞西礦區(qū)煤質(zhì)匯編.雞西礦務局化驗室，l979，12.

[2]省煤田地質(zhì)研究院.雞西煤田的煤變質(zhì)作用[M].黑龍江：1990，11.