湖南新化天龙山岩体侵位对煤系变形变质的构造效应

李焕同，陈飞，邹晓艳，左晓峰，莫佳峰，韩雪，陈茜

西安科技大学地质与环境学院中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院湖南省煤炭地质勘查院

摘 要：煤对应力、应变和温度十分敏感,在多期次、多层次的构造-热运动下必然会留下各种应力作用（静压力和构造应力）痕迹。采用工业分析、元素分析、XRD,SEM及ICP-MS等方法,探讨了新化中生代天龙山岩体侵位对煤系变形变质、煤结构变化的构造效应以及元素迁移富集的应力-应变环境响应。研究结果表明:天龙山岩体侵位引起的岩浆热及构造应力作用,促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,煤及围岩出现大量热变质矿物;岩体侵位施加放射状挤压应力集中带,节理与岩组主压应力轴方位与岩体边界近于垂直,靠近岩体构造变形增强;构造应力与岩浆热变质叠加作用对煤的大分子结构影响显著,d₀₀₂值、L_a/L_c分别随变质程度降低及远离岩体而减小。岩体附近煤层受岩浆热作用显著,岩浆侵位的构造效应（机械能、热能及化学能）造成煤岩结构破坏、变质程度升高以及元素富集、迁移,煤中REE含量增加;稀土元素球粒陨石标准化分配模式曲线特征可划分为3种类型,其中A型与C₁型靠近岩体叠加了岩浆热变质作用,与泥盆纪灰岩及硅化灰岩稀土元素分配模式曲线相似,岩浆热液使围岩矿化,但局限于蚀变带。岩浆热变质作用驱使稀土元素向富轻稀土方向演化,构造应力驱使稀土元素向着富重稀土的方向演化,导致ΣL/ΣH比值偏低。

关键词：天龙山岩体;煤系变形变质;X射线衍射分析;稀土元素;构造效应;