煤田自燃区上磁异常的成因

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1、第十六卷第二期物探与化探345678,24。


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煤田自燃区上磁异常的成因周妇匕秀董金明:地犷部航空物探遥感中心−卢晓东:北京大学地球物理系−摘要,通过对内蒙古平庄西露天煤矿顶板砂岩的磁性研究指出这些煤矿顶板的上侏罗统灰色砂岩,一’,?‘。在天然状况下是弱磁性的天然剩磁在,;5。∗<=级次磁化率在7>:≅7−级次但经高温,,,。热处理:Α8>℃−后磁性迅速增高剩磁增大五个级次磁化率增大四个级次通过多种,Ε,岩矿分析方法进一步搞清楚这些砂岩的胶结物成分是弱磁性的碳酸铁

2、:ΒΧΔ4−经高温处理,Χ4。后成为强磁性的磁铁矿:Β#’−这种变化是我国北方地区许多侏罗纪煤田自袱区上出现磁异。文中还给。,常的主要原因出了黄铁矿热处理前后的磁性变化情况最后利用侧得的岩石磁性设,。,计了多种理论模型正演计算了所产生的磁异常值结果表明利用高精度磁法勘探来区分这类煤。田的自燃区与非自燃区是完全可能的在我国、、,6内蒙宁夏新疆等地广大的煤田产出地区发生煤田自然现象是比较普遍的,。不仅给煤炭资源造成严重损失而且给煤田勘探也增加许多无用的工作量如何在煤田进入大,,规模勘探之前就能较好地划分出煤田燃烧区与非燃烧区就将能更好地指导勘探工程布置。可以节省大

3、量的工程勘探费用,我们在内蒙古平庄西露天煤矿作岩石的磁性研究时发现该煤矿的盖层上侏罗统灰色砂,,〔‘〕。岩在热退磁过程中磁性发生明显的变化从弱磁性变成强磁性这为磁法勘探用来诀。速划分煤田的自燃区与非自燃区提供了可能、一地质概况与采样,“‘、“。研究区地处内蒙古昭乌达盟境内地理坐标为东经ΦΓ7北纬>>
’:见图7−,。,在地质构造上属于内蒙台背斜东部的一部分受中生代构造运动影响沿北东方向并行排,。列着许多凹陷与隆起凹陷中接受了巨厚中生代沉积平庄西露天煤旷位于其中平庄凹陷的,。,Φ5,,北部该凹陷呈2∀Η>一>方向展布长约77>Ι宽约7ϑΙ=沉积层总厚度在7ϑ>4

4、=。,、。以上主要地层为上侏罗统沉积岩性为灰色灰白色砂岩及砂质页岩互层砂岩的胶结物、、,。、。。为钙质泥质硅质胶结良好碎屑为长石石英等整个矿区基本为单斜岩层地层产。,“。状为2∀8ϑ一Κϑ乙7
一
Η在煤田盖层的不同层位上自下而上选择的七个采点上共采集,,。了ϑΗ个严格定向的岩心标本控制水平距离约
>=厚度
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−全部标本都加工,。成价
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=圆柱形样品约7>>块Ε
期周姚秀等煤田自怂区上磁异常的成因羊Λ肠汀河气,护赤峰月平庄Μ、喀喇补翻河、一宁城建平6。,,‘ϑ之、66反三习〕之刁Η〔二Ν一凌浑巴图
ΟΕ‘内,平庄砂岩样品采集点分布寨摘田喀喇沁左三

5、旗尸、勺7一煤矿,
一砂岩,Η一草坡,第四纪,采点获族自治县卜卜<<户‘、‘Μ丫建昌、口户“国?,Η困7内,古平庄Ο砂岩采集位Π7一采样位ΠΛ一、志卜介向桩6ΟΘ一样品的磁性测量分别在广州南海地质指挥部古地磁实验室、国家地震局地球物理研究所。Ε古地磁实验室及美国加里福尼亚大学塑克罗兹分校古地磁实验室进行测量的参数包括天然剩余磁化强度矢量、磁化率、磁各向异性及热退磁、交变磁场退磁,以及在不同温度处理后的磁组构、等温剩余磁性。在这篇文章中着重介绍磁化率与剩磁随温度的变化。,一ϑ对所有天然样品所测量的磁化率与剩磁数据统计表明平均磁化率为8>:7>:ϑ7−Ρ平;’Η。

6、。均天然剩磁强度为ϑ7>∗<=这说明这类砂岩在天然状况下的磁性是十分弱的。图Η给出了一个样品的热退磁:在无磁空间中逐步加热与冷却−处理后的测量结果该6一。7Κ‘7>一Η,义7>ϑ:ΗΣ样品的天然剩磁值为∗=天然磁化率值为8
∋(−图为剩余磁性随退磁温度的变化曲线6上图纵座标为实测数据,下图为以天然剩磁:(。−归一化的数据。,,,,从图ΗΣ可以看出随着退磁温度的升高剩磁值逐渐下降一直加温到
ϑΠ时剩磁值,,降到了零值附近Ρ而当温度继续再上升到ϑ>Π时剩磁突然转为上升当温度高于ϑ>℃,,,,;一’,以后剩磁迅速上升直到温度为ϑϑ>Π时剩磁上升到最大值达到Τ>7>∗

7、<=约比,。天然剩磁增强了Η倍Ρ当温度超过ϑ磁化率随温度变ϑ>Π以后剩磁值又逐渐有所下降,,,化曲线见图ΗΥ所示上图纵座标表示实测数值由于在温度低于>#Π热退磁之前磁化物探与化探8卷,;一ϑ,,。率变化不大都低于7>>7>:∋(−所以该图无法表示下图纵座标采用对数座标从,,,图ΗΥ下图可以看出开始磁化率随温度的升高几乎保持不变或稍稍有所增大当温度超,,ϑ,,过
ϑΠ以后磁化率值就迅速增大当温度上升到ϑ>Π时磁化率值达到极大值为;一ϑ,。,ϑ>>>7>:∋7−几乎比天然磁化率值提高三个级次当温度超过ϑϑ>℃时磁化率值也开。始缓缓降低,而煤田若发生自燃现象则是在

8、地磁场前面所述的试验都是在无磁空间中加