湖南寒婆坳礦區煤層夾矸的巖石礦物特征及其地質意義

李煥同，張衛國，王 楠，潘彥寧，陳應濤

(1.西安科技大學 地質與環境學院，陜西 西安 710054；2.陜西省煤炭綠色開發地質保障重點實驗室，陜西 西安 710054)

0 引 言

煤層夾矸是在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量低、比煤堅硬的黑灰色砂、泥質巖石，呈透鏡體狀、似層狀或層狀，使煤層結構復雜化及灰分增高，會給工業開采帶來一定困難，通常用作發電、制造建筑材料、陶瓷、耐火材料或直接井下充填等。一定范圍內穩定展布的煤層夾矸層可作為可靠的標志層幫助煤層對比，為恢復聚煤期古地理、沉積特征提供依據，并且之中的黏土礦物在成巖過程中對低溫低壓敏感，其成分、結構、形態、共存礦物等標型特征可反映成煤期后的變形環境，如利用伊利石結晶度、多型等[1-4]定性或半定量的地質溫度計估算溫度值，利用伊利石b0值分析變形環境中的壓力條件；黏土礦物隨著溫、壓力等環境的轉變如同煤中有機質結構的演化一樣是不可逆轉的[5]，因此其特征可作為指示有機質成熟度的重要標志。煤同樣對成煤期后的物理化學條件的變化特別敏感[6-9]，其有機質結構演化受溫度、變質壓力(尤其是剪應力)、變質持續時間、礦物質催化、流體成分和成煤原始物質等的綜合影響[7,10-11]，趨勢是增碳、脫氫氧、結構有序化程度逐漸提高[12]。不同變質溫度條件下，有機質或炭質物具有不同的拉曼光譜吸收譜帶，利用該技術檢測炭質物的結晶度，并利用炭質物拉曼光譜溫度計[13]反演不同變質類型煤的形成溫度。……