中國北方燒變巖的分布、特征及研究意義*

時志強 王美玲 陳 彬

1成都理工大學沉積地質研究院，四川成都 610059 2聊城大學地理與環境學院，山東聊城 252000

作為一種災難性現象，煤火在全球分布廣泛，其起因是自然的(如煤層自燃或由森林火災、雷擊、強烈的太陽光引燃煤層)或人為的(如由采礦活動而引燃煤層)(Silva and Ktia，2011)。廣義的煤層自燃指自然條件下煤的燃燒，其影響因素已被廣泛研究(如Beamish，2005;Kusetal.， 2007)，并認為煤層的暴露及其與空氣的接觸是煤層自燃必不可少的條件(Zhangetal.， 2004;Queroletal.， 2011)。構造抬升、地層風化剝蝕及河流下切等多種地質過程將煤暴露于地表，從而易于引發煤火(Beamish，2005;Kusetal.， 2007;黃雷，2008；Queroletal.， 2011;Song and Kuenzer，2014)。根據煤火的年齡，可將其分為現代煤火和古煤火(Kuenzer and Stracher，2012)。現代煤火主要是人為的，而古煤火通常是非人類影響下煤的自燃(Song and Kuenzer，2014)，其結果是在地質歷史時期形成燒變巖。由于相應研究欠缺，上新世—更新世古人類用火與煤層自燃的關系至今未見詳細的文獻報道。

燒變巖(燃燒變質巖)由燃燒煤炭時產生足夠的能量烘烤或燒熔鄰近的巖石而產生(Sokoletal.， 2007;Stracheretal.， 2015)。燒變巖經歷高溫—低壓變質作用，因氧化和脫水作用而導致巖石質地、結構和顏色發生變化(Stracheretal.， 2015)，形成燃燒變質復合物(Kuenzer and Stracher，2012;Stracheretal.， 2015)。熱變質作用使得燒變巖的外觀呈彩色、鋼灰色或紅色的玻璃狀、瓷質或磚狀(Novikovetal.， 2008;?eketal.， 2010)。在中國，燒變巖常作為有效的煤礦找礦標志(劉志堅，1959；劉長齡，1988)，因燒變巖常具大量孔隙而常成為煤層附近的含水層，煤田工作者常關注附近煤層在開采過程突然大量涌水的威脅(賀衛中，2002；侯恩科等，2017)，或利用燒變巖潛水作為煤礦礦井的供水水源(夏斐等，2008)。……