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.