沈福斌，王施智，万兆昌

(陕西省煤田物探测绘有限公司，陕西 西安 710005)

0 引言

在陕北侏罗纪煤田中，绝大部分煤矿沿沟谷和一些近地表煤层都有自燃现象，且多煤层重叠自燃的现象普遍存在。因此，有效地解决煤田自燃问题，关系到我国的社会经济发展问题，具有重要的现实意义[1-3]。最早由陕西省煤田地质局物探测量队将磁法勘探应用在陕北侏罗纪煤田神木北部矿区普查项目煤层自燃边界的圈定中，取得了明显的效果，并先后应用到红柳林井田、张家峁井田、柠条塔井田、海湾井田、活鸡兔井田(火区)的精查勘探中。但由于现场状况及各种方法本身的限制，使得多煤层叠加火烧区边界的圈定存在一定的误差[4-6]。

1 烧变岩磁性特征

因煤层的顶、底板岩石中含有大量的黄铁矿(FeS2)和菱铁矿(FeCO3)结核或薄膜。当煤层自燃时其顶底围岩受高温烘烤，岩石中的铁质矿物在高温条件下，随着烧变岩的形成大部分转变成铁磁性矿物(Fe3O4)。岩石中的铁磁性物质在地磁场中从高温(居里点)冷却时将获得很强的磁性，这种磁称为热剩磁。岩石在地磁场作用下从高温至居里点降到常温的过程称为弱场冷却，烧变岩中强磁性体的形成，就是在弱场冷却的过程中实现的，它的磁化方向与地磁场方向相同。一般来说，岩石、煤层中铁质矿物越多、自燃温度越高，形成的烧变岩磁性就越强[7-9]。据统计陕北煤田中未烧变各类岩石磁性微弱，剩磁强度(Jr)常见值一般在90×10-3A/M单位以下，磁化率(K)常见值一般在144π×10-6SI单位以下。……