近日，我院地质学博士研究生洪勇为第一作者，导师陈义林副教授为通讯作者，在国际期刊《International Journal of Coal Geology》发表题为“Impact of diabase intrusion-induced epigenetic mineral infilling on coal pore structure and methane adsorption in the Datong Coalfield, North China”的学术论文。《International Journal of Coal Geology》是地球科学和能源领域国际知名期刊，在Earth and Planetary Sciences，Geology类中排序第5（5/333），2025年IF（影响因子）为7.29，属于JCR一区期刊。
众所周知，岩浆侵入含煤地层会显著改变煤中矿物组成、孔隙结构以及甲烷吸附能力。然而，岩浆热液活动所诱导的次生矿物充填作用对煤孔隙结构和甲烷吸附能力的影响仍不明晰，这在一定程度上制约了岩浆侵入区煤层气资源潜力的准确评价。
图1 大同煤田塔山煤矿地理位置及石炭–二叠系岩性柱状图
本文以山西省大同煤田塔山煤矿太原组3–5号煤层中距辉绿岩侵入体不同距离的煤样为研究对象，系统开展其煤岩煤质、孔隙结构及甲烷吸附特征。研究表明，随着距侵入体距离的减小，煤样镜质体最大反射率和矿物含量均显著提高。依据受辉绿岩侵入体的影响程度，将煤样划分为正常煤、岩浆弱影响煤和岩浆强影响煤。岩浆侵入导致这三类煤的孔隙结构（孔隙成因类型、孔隙形态、孔径分布）差异明显。岩浆热作用促进了煤中气孔的发育，但碳酸盐和黏土等次生矿物对孔隙和裂隙的充填，使不同类型煤样的孔隙结构呈现出显著差异。此外，靠近侵入体导致煤样的朗缪尔体积呈降低趋势，这是由于次生矿物充填堵塞了部分孔隙，占据了甲烷吸附位点，从而削弱了煤的甲烷吸附能力。次生矿物充填作用在一定程度上抵消甚至超过了煤级升高所带来甲烷吸附能力的增强效应。
图2 岩浆强影响煤中显微组分与矿物的显微照片：（a–b）T10样品，反射单偏光（干物镜）；（c）T10样品，反射单偏光（油浸物镜）；（d）T10样品，与（c）同一视域，反射正交偏光加石膏试板（1λ）；（e）T10样品，与（c）同一视域，载物台旋转90°后，反射单偏光（油浸物镜）；（f）T10样品，与（e）同一视域，反射正交偏光加石膏试板（1λ）；Ca：碳酸盐矿物；Ms：具有马赛克结构的天然焦基质；Pc：热解碳。
图3 煤样灰分产率（Ad）与（a–b）大孔、（c–d）中孔、（e–f）微孔及（g–h）总孔孔容和比表面积的相关性
图4 距侵入体不同距离处煤样的（a）甲烷等温吸附曲线和（b）干燥基朗格缪尔体积（VL, d）的变化特征
该论文的共同作者包括中国矿业大学申建教授、王文峰教授、段飘飘副教授、李久庆副教授、博士研究生杨天宇和硕士研究生王兰花。
论文引用格式：Hong Y, Chen Y, Shen J, et al. Impact of diabase intrusion-induced epigenetic mineral infilling on coal pore structure and methane adsorption in the Datong Coalfield, North China[J]. International Journal of Coal Geology, 2026, 325: 105073. https://doi.org/10.1016/j.coal.2026.105073
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.coal.2026.105073
