鸡西盆地煤变质作用的特征

张在义

【摘 要】鸡西煤田煤层发育稳定，分布面积广，保有储量丰富，是我国重要煤炭基地。论述了鸡西盆地煤变质带的空间分布，煤变质的类型、特征及影响因素。

【关键词】鸡西盆地；煤变质带；煤变质类型；影响因素

0.引言

鸡西盆地煤的变质作用，以区域变质作用为主，其次是岩浆热变质作用，局部地区个别煤层见有接触变质作用，动力变质作用不甚明显。

1.煤变质带的空间分布

鸡西煤盆地的晚侏罗世含煤地层属多煤层、多煤种、煤种齐全的含煤地层岩组。其中以气煤、焦煤为主，深部瘦煤较多，长焰煤及弱粘结煤仅占极小比例。盆地内第三系的煤层为褐煤。

煤的变质程度在垂向上呈带状分布。横向上则呈条块状分布。垂向上煤种分带明显。城子河组煤层的变质程度，普遍高于穆棱组煤层，城子河组的万帮煤层变质程度高于同组的上部煤层，在剖面上一般都具有两个以上的煤种，上部煤层为气煤，中部为焦煤，下部为瘦煤，如东海区上部煤层之21#煤层，以气煤为主，22#～25#煤层以肥气煤为主，27#～28#煤层以肥焦～焦煤为主，48#～54#煤层以焦煤为主。南沟里区以l2#煤层为界，其上各煤层均为气煤，其下则为焦煤类，挥发分随深度的增加而逐渐降低，鸡西煤田内的煤层，一般每加深100m，挥发份平均递降l%～3%。倾向上同一煤层的变质程度，随着煤层的赋存深度的加深而增高。水平方向上，北部北带（鸡西拗陷）的煤层，一般比南部（穆棱拗陷）的煤层变质程度深，北部条带两端之麻山区为焦煤，二闾为瘦煤，大通沟及滴道为焦煤，城子河矿、正阳矿为气煤，再向东至东海、黑台区以及滴道焦煤，城子河显示煤的变质程度，中段低，两侧高的变化。南部条带（穆棱拗陷）由西向东为气煤，平岗至恒山为肥焦煤及部分焦煤，二道河子为肥气煤，张新至荣华、平阳为弱粘煤～气煤，说明南部条带煤的变质程度西高东低。穆棱组煤种，北部条带西端的麻山矿——二闾地区为焦煤，至滴道为肥气——肥焦煤，向东延展均为气煤类。南部条带西部地区，除平岗出现焦煤外，其余均为气煤，东部地区为气煤和长焰煤。

2.煤的变质类型

2.1区域变质是影响盆地内煤变质的主要因素

煤变质程度随着埋深的增加而增加，同一地区下部煤层变质程度高于上部煤层，符合西尔特定律，如城子河组煤的变质普遍高于其上的穆棱组，穆棱组多为气煤和长焰煤，而城子河组则多为焦煤类，麻山——滴道煤的变质程度显著高于城子河、正阳区，主要原因为麻山——滴道区上覆地层总厚度达2500m，其中桦山群厚度达1370m，而城子河～正阳地区上覆地层远较麻山一滴道区薄，即麻山——滴道地区沉降幅度大，上覆地层厚度大，煤的变质程度随埋深的增加而升高。同一煤层的变质程度、倾斜方向深部高于浅部。

走向方向北部条带以城子河为中心，向东、向西逐渐增高，南部条带西部高于东部。

2.2岩浆热变质

在鸡西有所表现，如张新区煤的变质受岩浆热变质和区域变质两种因素控制，岩浆热变质迭加于区域变质之上，使原来区域变质达到气煤——长焰煤阶段的煤，成为弱粘煤，靠近侵入体附近，煤变质程度加剧，远离侵人体影响渐小。

（1）张新矿的次辉长玢岩侵入岩体，以岩床型式沿7～8#煤层大面积侵入在城子河组中，其形态呈椭圆形饼状，长轴为9.5km，宽4.5km，面积约40km2，岩体厚度30～230m。由于岩浆侵入带来的高温，引起围岩蚀变，与岩床直接接触3～5m处，围岩明显变质，泥岩变为斑点板岩，砂岩重结晶，煤层变为天然焦。受热影响的煤灰分增加，挥发分降低，粘结性消失，形成局部煤种分带，远离侵入体煤的挥发分逐渐增高。由近侵入体的贫煤依次为瘦煤、弱粘结煤到气煤、弱粘结煤在本区大量出现。

（2）在鸡东拗陷区城子河组东海以东，特别是太平、黑台地区由于受各期规模比较大的岩浆活动影响，挥发分指标在15%以下直到0的天然焦，从瘦煤到无烟煤均有，造成大面积的煤层同变质带，但从钻孔中仍可见到挥发分指标在25-30%的煤层，说明在未受岩浆热影响之前，区内煤的区域变质程度与东海、城子河区差别不大，之所以高变质成瘦煤——无烟煤，则主要是岩浆热变质迭加在区域变质之上的结果，黑台区和张新矿同样都受到岩浆的侵入，同时张新岩浆岩的总厚度还比黑台大，因为黑台区岩浆星多层浸入，这样热来得均匀，总的温度比较高，而张新矿岩浆热来自一处，逐渐向外传导，只是靠近它影响大一些，反之则小些，黑台区岩浆热分段扩散，这样受热面积大，范围广，最终导致多层煤受影响所致，而形成大面积高变质。

（3）在滴道、二道河子、鸡东等地在煤层中均发现热液石英细脉，该石英脉为岩浆期后的产物，显微镜下观察，热液石英细脉赋存在煤的裂隙内，垂直两壁有石英晶体及晶簇形成，石英脉不是一期，而是多期形成的，说明岩浆活动不是一次，而是多次。岩浆热对煤变质的影响仅限于局部地区，并非是城子河组煤变质的主导因素。

（4）在鸡西盆地的东南部，永庆组分布比较广泛。其中永庆区在走向长30km的范围内，含可采煤层32层，总厚度达91m。单层最大厚度可达11.70m，煤层东部下部层发育。西部上部层发育，也就是东部成煤早于西部，煤层沉积中心由东部向西部转移。北部煤层发育不好，向南逐渐变好，然后又逐渐变坏，直至尖灭。在永庆以东之永安一区，永庆组不甚发育，地层厚度较薄。煤层也变少，厚度变小。永庆组最发育地区位于F-19敦密断裂之间，为地堑式或半堑式沉积。由于走向延长30多km，倾斜宽约6km，含煤层数多、厚度大，因此总储量变很大，故具重要经济意义。煤种为褐煤、中高灰分，以中灰分为主，高水分，挥发分为50%～55%，发热量在18.828KJ/g。下亮子组超覆扩张于虎林组之上，平面分布面积大于虎林组。其含煤性较虎林组差，表现煤层层数少，含煤3层，煤层总厚3.30m，分布范围比较广，且赋存较浅，因勘探程度较低，它的变化规律目前还不甚清楚。煤种为褐煤，其煤质特征同永庆组。

【参考文献】

[1]鸡西矿区煤质汇编.鸡西矿务局化验室，l979，12.

[2]省煤田地质研究院.鸡西煤田的煤变质作用[M].黑龙江：1990，11.