铁法矿区侵入岩特征及侵入机制

0引言铁法盆地位于辽宁北部，为长轴呈北北东向展布的晚中生代箕状断陷盆地，其西缘的冮屯断裂控制着盆地的形成和演化。

铁法矿区位于铁法盆地西部，自北向南为大明二矿、大明一矿、晓明、大隆、晓青、大兴和晓南煤矿。

矿区发育地层为白垩系下统沙海组、阜新组和孙家湾组，其中，阜新组为主要含煤地层。

矿区内断层按走向分为北北东向、北西向、北北西向和近南北向四组。

侵入岩对煤层、煤质破坏严重，是影响煤矿生产的重要地质因素。

揭示铁法矿区侵入岩的发育特征及其规律对煤矿生产具有重要的实际意义，阐明侵入岩的形成机制，有益于该区地质演化历史的研究。

1侵入岩种属和岩体形态特征1.1侵入岩种属铁法矿区侵入岩种属主要有辉绿岩、辉绿玢岩。

它们在同一侵入岩体中作为不同岩相产出或其中之一构成某一侵入岩体的主体，井下揭露的侵入岩多为辉绿岩。

辉绿岩为灰黑—绿黑色，风化后呈褐黄色，块状构造，边缘相局部见气孔构造、杏仁构造，杏仁体由方解石集合体构成。

辉绿岩手标本为细粒结构，主要矿物为基性斜长石和普通辉石，二者含量之比约为7∶3，副矿物为磁铁矿等，以辉绿结构为主，局部为间粒结构，前者为单个他形粒状普通辉石充填在板条状的基性斜长石构成的近三角形空隙中，后者为两个或数个辉石及磁铁矿颗粒充填于基性斜长石的多边形格架中。

辉绿玢岩呈灰黑—绿黑色，矿物成分与辉绿岩相同。

块状构造具斑状结构，基质为辉绿结构及间粒结构。

斑晶含量一般为10%~30%，粒径多大于铁法矿区侵入岩特征及侵入机制刘锦，王宇林(辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新123000)摘要：侵入岩是铁法矿区影响煤矿生产的主要地质因素，根据矿区地质资料，阐述了侵入岩特征：区内侵入岩主要为辉绿岩和辉绿玢岩，岩体产状以岩床和岩墙居多，少量为岩株、岩盖及不规则小岩体；自北向南分布面积增大、岩体数目增多，岩体形态以大隆井田较为复杂；垂向上岩床以侵入阜新组4、7煤居多，在煤层顶板尤为发育。

侵入岩形成于古近纪，岩浆侵入的深部通道为先存的北北东向断裂，浅部断层及地层埋深、围岩性质对侵入岩体具有控制作用。

关键词：铁法矿区；侵入岩；侵入机制；区域应力场中图分类号：P588.12文献标识码：A作者简介：刘锦（1986—），男，重庆人，硕士研究生，主要从事煤油气地质方面的研究。

收稿日期：2009-07-03责任编辑：唐锦秀Intrusive Rock Characteristics and Intruding Mechanism in the Tiefa Mining AreaLiu Jin,Wang Yulin(College of Resource and Environment Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin Liaoning 123000)Abstract:The intrusive rock is the main geological factor to impact coal production.Based on mining area geological information,the paper expounded characteristics of intrusive rocks.Intrusive rocks in the area are mainly diabase and diabase -porphyrite,their occurrences are mostly sills and dikes with a small amount of stocks,laccolites and irregular small rock bodies.Distribution area and number of intrusive rock bodies increasing from north to south,rock body form is rather complex in the Dalong minefield.Vertically ascending sills intruded into Nos.4and 7coal seams in the Fuxin Formation are in the majority,especially into coal roofs.The age of intrusive rocks is Paleogene Period,the deep part intruding channel is preexisting NNE fractures,and that shallow part faults,wall rock properties have controlling functions on intrusive rock bodies.Keywords:Tiefa mining area;intrusive rock;intruding mechanism;regional stress field中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol．21No．9Sep ．2009第21卷9期2009年9月文章编号：1674－1803（2009）09－0029－03doi ：10.3969/j.issn.1674-1803.2009.09.009第21卷中国煤炭地质图2大隆井田第8勘探线地质剖面图(图例同图1)Fig.2The Line 8exploration profile in Dalong minefield(the legend same asFig.1)3mm ，斜长石于普通辉石之比约为2∶1，在基质矿物中斜长石与普通辉石之比约为55∶45。

1.2侵入岩体的形态特征矿区内侵入岩体产状以岩床和岩墙居多，此外还有少量的岩株、岩盖及不规则状的小岩体。

①岩床。

平面形态多呈近椭圆状或不规则状，长轴方向不甚明显；主要分布在大兴井田和大隆井田，其它井田仅在局部地段有小型岩床发育。

其中，大兴井田发育的岩床形态较规则且多为边界断层或较大断层处发育的岩墙派生而成(图1)，如“床1”、“床7”、“床8”。

而大隆井田发育的岩床形态复杂且多为岩株或其它不规则状的大岩体派生而成(图2)，如“592岩体”、“566岩体”。

②岩墙。

厚度一般为1~8m ，长度数十m 至数百m 不等，走向近南北(330°~20°)者居多，倾角多为70°~90°。

已知规模较大的岩墙主要分布在大兴井田，大隆井田则以小型岩墙居多。

大兴井田和大隆井田的岩墙有截然不同的生成方式，其中大兴井田以沿断层侵入形成的岩墙为特征，而且是唯一的产出形式，而大隆井田内的岩墙主要为岩床派生而成。

③其他形态的岩体：主要有岩盖、岩株及其他不规则状岩体，大小规模不一，较大者如890岩体（图2）、较小者如大兴矿S1402工作面等所见不规则状小岩体。

2侵入岩的发育规律铁法煤田侵入岩体的平面分布范围明显分为四个区域。

自北向南依次为大明区(1个较大岩体)、晓明区(1个较大岩体)、大隆区(9个较大岩体)、大兴区(14个较大岩体)[1]。

总体规律是侵入岩体的分布面积、岩体数目由北向南逐渐增大。

岩体的产出形态以大兴井田较为简单，而大隆井田较复杂。

垂向上，岩床多侵位于阜新组上、下含煤段，以侵入上含煤段4煤、7煤居多，在煤层顶板尤为发育图1大兴井田第8勘探线剖面图Fig 1The diagram of Line 8exploration profile in Daxingminefield1.侵入岩；2.煤层；3.岩床编号；4.钻孔编号；5.断层编号309期（图1、2）。

3侵入岩成因3.1侵入岩的形成时代至今还没有铁法煤田侵入岩的同位素年龄鉴定资料，鉴于其侵入上界为孙家湾组，兼顾抚顺、下辽河、阜新等邻区新生代岩浆活动的特点[2]，推测铁法矿区侵入岩形成时代为古近纪。

3.2岩浆活动的区域构造应力场背景岩浆侵入主要受控于区域构造应力场，大量研究成果表明[3~5]，古近纪的中国华北及东北南部地区处于南西西—北东东向挤压应力场。

在这种背景下，盆地南北两侧近东西走向的凌源—北票—沙河岩石圈断裂和赤峰—开原超岩石圈断裂均具有左旋走滑性质，进而导致先存的北北东向的冮屯断裂及其它规模较大的北北东向断层呈张扭性质。

3.3岩浆侵入通道根据上述区域构造应力场和矿区较大岩墙均沿北北东向断层（如F55、F52、F25、F2等）发育的事实表明，铁法矿区内岩浆侵入的深部通道应该为北北东向断层，包括冮屯断裂及与之平行的次一级断层，据航磁测量资料，铁法盆地基性侵入岩体沿冮屯断裂分布也支持了岩浆沿北北东向断层侵入的观点。

需要指出，虽然岩浆侵入的深部通道为北北东向断层，但作为岩浆活动浅部通道的断层则既有北北东向的，也有北西西向和北西向的（如F15、F44、F47、F57等），表明当岩浆侵入到煤系时，由于岩浆上侵产生上撑力，使煤系中不同方向的断层均处于张开状态，进而成为岩浆在浅部运动的通道。

3.4侵入岩体成因的其它问题（1）先存构造对侵入岩体的控制作用突出体现在：①顺层侵入岩体由边界断层附近向井田内部呈扇裙状或似三角形延伸，且厚度由大变小。

②岩浆管状上侵通道与先存断层的交汇部位是岩体发育的有利部位。

③岩墙常密集分布于向斜轴附近。

（2）地层埋藏深度对岩浆顺层侵入活动的控制：由于深部地层负荷压力大，层间裂隙发育差或较封闭，岩浆不易顺层侵入，而浅部地层负荷压力小，层间裂隙发育，岩浆易于顺层侵入，在大兴井田的垂向分布规律充分说明了这一点。

（3）围岩性质对顺层侵入岩体形成的控制：易撑开的岩层界面和相对易熔的沉积岩层是岩浆顺层侵入的有利通道，因此，除受断层控制的岩墙外，岩浆很少斜穿煤层侵入。

并且岩床的发育部位常与厚度较大的煤层有关。

4结论①平面上侵入岩体具有由北向南分布面积、岩体数目逐渐增大、侵入层位逐渐增高的趋势。

②矿区内侵入岩产状以岩床和岩墙居多，且多发育于大兴、大隆井田，侵入层位为阜新组上、下含煤段，在煤层顶板尤为发育。

③铁法矿区侵入岩多为辉绿岩，形成时代推测为古近纪，岩浆上侵的深部通道为规模较大的北北东向断层，浅部通道则方向各异。

④先存构造、地层埋深及围岩性质等因素对侵入岩体的形成具有控制作用。

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