煤田地质与勘探

作者：热西提·亚力坤, 黄雷, 杨帆, 薛小渊, 宋世骏, 胡俭, 张泽宇, 姬中奎,

关键词：烧变岩, 变质相, 高温烧变模拟, 元素富集, 变质阶段, 鄂尔多斯盆地, 张家峁煤矿,

目的烧变岩作为一类由煤层自燃烘烤围岩形成的特殊岩石，在鄂尔多斯盆地东北缘延安组广泛发育，该类岩石中烧变相关的矿物相特征及形成机理尚不清楚。方法对陕西张家峁煤矿井下烧变岩进行分析测试和原岩高温加热模拟，进行烧变岩矿物相特征分析。结果和结论研究发现：井下烧变岩中铁镁质成分富集，Zn、Rb、Sr、Zr等微量元素相较原岩异常迁移，稀土元素Eu迁出，La/Yb—∑REE分配模式更接近花岗岩。显微镜下烧变岩发育绿泥石化、磁铁矿化和赤铁矿化，发育变余结构和矿物烧熔现象，同时发育高温变质结晶矿物，如方石英、鳞石英、莫来石和堇青石。烧变岩变质作用类型主要为重结晶作用和熔融作用，缺少典型热变质岩中的交代蚀变或同化混染作用，也不发育含水或含羟基矿物，这种特征可能是由于烧变作用条件为近地表低压和开放环境，其变质作用体系内无H2O流体作用于矿物间的物质交换。结合烧变作用条件和矿物组合特征，认为烧变作用是不同于其他热变质作用的特殊变质类型。综合前人和本次研究，将烧变岩变质相作为一类特殊的热接触变质作用提出，按变质温度由低到高将其分为4个阶段：(1) 低温脱水相阶段(绿泥石化、含水矿物被破坏)、(2) 中温氧化相阶段(磁铁矿化、赤铁矿化)、(3) 高温烧熔相阶段(莫来石、堇青石、方石英和鳞石英)、(4) 完全熔融相阶段(辉石、假玻璃质长石)。研究对烧变岩矿物相及其转化做了系统总结，并在变质岩相系及其变质条件研究的基础上总结烧变相系，认为温度和近地表低压开放体系是不同烧变岩相形成的原因。

来源：2024年第8期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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