煤层自燃对含煤盆地陆源碎屑岩的改造作用：以鄂尔多斯盆地侏罗系为例

摘要

煤层自燃是一种十分普遍的地质现象，鄂尔多斯盆地是中国北方主要产煤地层之一，侏罗系延安组和直罗组陆源碎屑岩受所含煤层在新生代自燃改造形成大规模发育的烧变岩。
　　通过对鄂尔多斯盆地东北部侏罗系煤系地层的研究，阐述了煤层自燃的产物并将其进行系统性分类，将煤层自燃的产物划分为以下三类:1、对煤层的改造产物—煤灰及烧变煤;2、对上覆或邻近陆源碎屑岩的改造产物—烧变岩;3、在干湿气候变化过程中可形成表生热液。
　　论文通过对鄂尔多斯盆地东北部神山沟、白流兔沟、大柳塔等地侏罗系延安组、直罗组烧变岩野外露头剖面及一些井下相关沉积的分布、岩性、矿物等特征分析，在前人的研究基础上将其进行系统性分类。将其分为烧熔岩、烧烤岩、烘烤岩三类，炉渣角砾状或蜂窝状烧熔岩、板片状烧烤岩、中-高温层状烘烤岩、低温层状烘烤岩四种，并结合实际研究对其特征进行分类叙述，将煤层自燃与砂岩铀矿的“氧化带”红色砂岩砂以及其附近“褪色带”白色、灰白色砂岩作为一种特殊类型的烧变岩。
　　运用镜下分析、扫描电镜、有机质成熟度、粘土矿物分析、包裹体测试分析等岩石学、矿物学及地球化学等分析手段，总结出煤层自燃对陆源碎屑岩的改造作用主要分为脱水作用、氧化作用、热变质作用、热液蚀变作用、元素迁移五种改造作用。以研究区神山沟地区为例，提出了神山沟地区煤层自燃对陆源碎屑岩的改造作用模式。通过对煤层自燃及其对含煤盆地陆源碎屑岩的改造作用的研究，有助于探讨盆地演化特征及古气候的变化。
　　提出了鄂尔多斯东北部直罗组表生热液铀成矿模式，认为在中生代末期-新生代的干旱气候条件下，鄂尔多斯盆地东北部侏罗系煤层发生自燃现象，并随着气候变化（主要指相对湿润多雨的气候）形成表生热液，沿着高渗透性的砂岩层进行流动，期间自燃煤层及其高温作用的围岩中硒元素、六价铀及锰元素被热液携带，随着流体的温度将低或者受阻，这些元素会依次析出并富集。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及目的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 研究区新进展

1．3 研究思路及内容

1．3．1 研究区存在的问题

1．3．2 研究思路及技术路线

1．3．3 研究内容

1．3．3 完成的主要工作量

1．3．4 主要成果与认识

第2章 区域地质背景

2．1 鄂尔多斯盆地构造单元划分及演化

2．2 沉积与地层特征

第3章 煤层自燃及烧变岩分类

3．1 煤层自燃

3．1．1 煤岩自身组分、变质程度、煤的厚度等自身物质组成因素

3．1．2 煤层所赋存的地质环境

3．1．3 人为因素

3．2 煤层自燃的产物

3．2．1 煤灰及烧变煤

3．2．2 烧变岩的形成过程

3．2．3 在干湿气候变化过程中可形成表生热液

3．3 烧变岩的分类与特征

第4章 盆地东北部烧变岩特征

4．1 烧变岩的分布及特征

4．1．1 烧变岩的分布

4．1．2 剖面地质特征

4．1．3 研究区烧变岩类型

4．2 烧变岩岩石学、矿物学性质

4．2．1 普通薄片分析

4．2．2 扫描电镜(SEM)分析

4．2．3 有机质成熟度

4．3 微量与常量元素分析

4．4 包裹体测试

4．5 结论与讨论

4．5．1 结论

4．5．2 讨论

第5章 盆地东北部烧变岩研究意义及探讨

5．1 盆地演化的意义

5．2 蕴含的古气候信息

5．3 资源矿产意义

5．4 煤层自燃与铀成矿

第6章 结论

致谢

参考文献