镜质体是高等植物木质素经过生物化学降解作用和凝胶化作用而形成的胶状体，在煤和碳质泥页岩中含量最高，在海相碳酸盐岩中含量最低.主要出现在志留纪及其以后的地层中.镜质体在受热时，化学组成和结构会发生相应的变化，其中最具特征的是反射率的变化.镜质体反射率为镜质体表面反射光与入射光之间的比率，通常用油浸物镜下测得的反射率用R_o来表示(王强，2007).

镜质体反射率方法是煤田和石油部门用得非常熟悉的方法，从20世纪80年代开始，已经应用该方法作为煤变质的指标对全国煤质的分布作过精辟的研究，至今依然十分有效，如杨起先生团队所做的贡献(杨起和任德贻，1981; 杨起等，1987).镜质体反射率作为地质历史时期的热指标，通过反演可以恢复样品所处构造环境的热史演化，分析油气和煤田盆地的沉降抬升历史(王玮等，2005；邱楠生等，2007).但是，岩石学和矿床学研究领域却长期未引起重视.笔者研究发现，镜质体反射率是一个非常有用的指标，它可以直接指示热的分布.斯塔赫等研究表明，最大油浸反射率在较低温阶段(100~300 ℃)主要与碳化程度(碳含量80%~94%)成正相关，但是在400 ℃以后反射率与温度成线性关系.如图 1a所示.对于无超压力时碳化或热变质煤，只要知道变质前的煤级，其温度可以根据图 1所示的油浸最大反射率与煤化温度之间的关系估计出来.一般认为，单纯的地热增温率(地热场)主要依靠地层叠加厚度和岩石放射性生成的热，在几千米的深度上，镜质体反射率(R_o)一般很少能够超过1.0%；如果一个埋深几千米的地层，在一个局部的范围内(几十~几百甚至几千km²)的镜质体反射率>3%(无烟煤阶)，进入浅变质绿泥石带，出现葡萄石-绿纤石等变质矿物，图 1b所示.则可能是有异常的热源引起的.这个异常的热源可能是构造，也可能是岩浆，但是，以后者居多.

图 1

Fig. 1

图 1 油浸最大反射率与煤化温度、煤级及变质相带关系(据斯塔赫等，1990；Boudou et al.，2008) Fig. 1 Relation among the max reflectance of vitrinite in oil with the coalification, coal grade and metamorphic zone(After Stach, 1990; Boudou et al. 2008)

识别隐伏岩体是岩浆热液矿床找矿中一个重要的任务，袁奎荣等对此进行了专门的研究，并有专著问世(袁奎荣，1990).识别隐伏岩体的方法很多，如变质晕法、蚀变分带法、矿化分带法、遥感法等地质学方法和重磁法、电法等物探方法，很多很有效，王维和汤静如(2013)对此有很好的归纳.但是，岩浆热场法是直接又简便的方法.岩浆是热的，岩浆侵位，必然在周围形成一个热场，此即岩浆热场，且随着距离岩浆的远近，温度逐渐下降，形成一个温度梯度场，叠加在地热场之上(张旗等，2013，2014；焦守涛等，2014).人们即可根据这个高温热场的分布去发现隐伏的岩浆侵入体.如果我们能够知道隐伏岩浆的性质，围岩的热传导参数，甚至可以定量地查明隐伏岩体的深度、位置和规模.这并不是什么新发现，国外从20世纪50~60年代开始，即非常注意对这个问题的研究，国内这项研究开展得也比较早，其中，尤以煤田和石油地质部门的研究做得早、做得好，只是专注于固体地球科学的岩浆岩岩石学家和矿床学家没有给与适当的注意而已.

因此将岩浆热场法应用于隐伏岩体寻找中，与重磁法、电法等的效果相互配合，可能走出一条寻找隐伏岩体的新路来.

地球物理勘探(物探)依据研究对象与周围地层之间地震波速差异、密度的差异、磁性的差异、电性的差异、放射性的差异、热状态的差异等来识别.物探方法应用范围广，人们可以从空间卫星、航测、地表以及地下、井下进行探测.其中重磁法是研究区域深部地质的有效方法，利用隐伏岩体的物理特性，在隐伏岩体预测中使用重磁异常场、等标志，可为划分、圈定隐伏岩体提供重要依据(王维和汤静如，2013).电磁法如EH4大地电磁测深法具有高效、快速和便捷等特点，是快速评价研究区内是否存在电磁性异常体最有效的物探方法(黄镇豪等，2015).

图 2

Fig. 2

图 2 山西南部-河南深成岩浆热变质示意图(杨起等，1987) N-Q. 第三系-第四系；T. 三叠系；P. 二叠系(不包括山西组)；C-O. 寒武-奥陶系：At-Pt. 太古界-元古界. Fig. 2 Thermal coalification profile of deep intrusion in Sorthern Shanxi and Henan

图 3

Fig. 3

图 3 邯邢煤田葛泉矿区深成岩浆热变质示意图 1. 第四系；2. 二叠系；3. 本溪组-山西组；4. 寒武-奥陶系；5. 挥发份等值线；6. 隐伏岩体；7.本文推测的隐伏岩体 Fig. 3 Thermal Coalification profile of deep intrusion at mine Geqian of H and an coalfield

图 4

Fig. 4

图 4 鄂尔多斯盆地东缘煤化作用演化(汤达祯等，2000) 棕色粗虚线示镜质体反射率等值线；蓝色细点线示古温度等值线；红色示紫金山侵入体；粉红色示本文推测的隐伏岩体 (a)未受岩浆热场影响的鄂尔多斯东缘镜质体反射率和古温度等值线图(前230 Ma)；(b)受中生代紫金山侵入体(124 Ma)热场影响的镜质体反射率和古温度等值线图(前220 Ma)；(c)经历剥蚀和抬升后的(前125 Ma)的镜质体反射率和古温度等值线图 Fig. 4 Coalification evolution in the east margin of the Ordos basin(Tang et al.，2000)

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)是20世纪80年代末利用人工发射源的音频大地电磁法(AMT)频率测深方法，是为了克服天然场源的随机性和音频段的缺点而提出的一种电磁测深方法.该方法具有探测深度大、分辨能力强和观测效率高的优点，并兼有测深和剖面研究的双重特点，是研究深部地质构造、寻找隐伏矿和地下水资源勘查的有效手段.频谱激电法(SIP)又称复电阻率法(CR)，采用CSAMT、SIP和高精度磁法综合测量可以获得较好的效果(李冰等，2012).重磁法与电磁法相对比，重磁法设备轻便、成本低适用于扫面区域勘探(黄金明，2013)，而电磁法成本较高适用于详查勘探.经过几十年的努力，证明综合物探方法对寻找隐伏岩体是一个十分有效的方法，尤其是多种地球物理方法的综合运用，提高了深部隐伏矿体的寻找与定位的精度.事实证明，综合物探方法的组合运用，大大降低了深部找矿风险，减少了物探勘查多解性，提高了地质解释可信度与准确度.

岩浆热场法也是物探方法的一种，不同在于，它所识别的是岩浆侵位记录的温度场.它可以识别岩浆侵入时最高温度保留的痕迹，岩浆热场法没有多解性.唯一需要区别的是岩浆热场与地热场，因为，岩浆热场是叠加在地热场之上的.这种区别在有些地方可能不容易，但是，总体并不难.由于受岩体的规模的限制，如果一个圈定的热异常范围在几十、几百、几千甚至几万km²之内，所换算的温度场中心的温度较高(高于地热场正常温度的5~10倍)，那可能即是岩浆热场的表现.有些人认为构造也能够造成异常的温度场，但是，构造的范围比较局限，具明显的方向性，且构造导致温度场升高的根源也与岩浆有关.

镜质体反射率是一个识别古温度的好方法，但是，也有它的局限性：

(1)由于镜质体是有机质的残留物，有机质在志留纪才开始出现.因此，此方法不适合老于志留纪的地层.

(2)镜质体在煤和泥质岩中保存较多，在碳酸盐岩中含量很少.因此，不是所有的围岩都适合做镜质体反射率测定的.

(3)岩浆热场只对比隐伏岩体侵位早的围岩起作用，比它晚的围岩基本上不受影响.因此，需要了解隐伏岩体可能的时代，在早于这个时代的地层中选择合适的围岩进行测定.

(4)大片第四纪覆盖区无法采用这个方法，如果大片覆盖区有钻孔或地下开采的矿井，而且有比预期隐伏岩体较早的地层出现，才可以在这些地方采集合适的样品.

(5)镜质体是有机质，性质脆弱，地表样品经过长期风化，有可能破坏了镜质体.因此，野外采样应当格外小心，而钻孔和坑探样品比较新鲜，是适宜于采用这种方法的.

物探和化探是为了找矿的目的而发展起来的，物化探不仅可以找矿，而且可以找岩体、找构造、找地下水.而岩浆热场法唯一的功效就是找岩体，此前还没有任何一种方法是有此单一功能的.

(1)晋南-豫北地区的实例.这是杨起等(1987)研究的成果.他们根据山西古交-河南荥阳-平顶山地区石炭纪-二叠纪煤层煤质分布的情况，推测在无烟煤分布区的深部可能分别存在3个隐伏岩体(图 2).最近的研究表明，焦作-荥阳一带煤层镜质体反射率(R_o)高达5%~10%，显然是深部岩浆活动的表现(赵俊峰等，2011).

(2)邯邢煤田的实例.如图 3所示，杨起等(1987)根据煤层吸收率的分布，推测在煤层不太深的下部(1000m左右)可能有侵入体的影响(图 3).吸收率与镜质体反射率是可以互相换算的：吸收率越高，镜质体反射率越低，也是温度的反映.杨起等(1987)推测的隐伏岩体比较小(图 3的红色部分)，而笔者认为，图 3中吸收率很大范围的变化，暗示隐伏岩体的规模可能比较可观，图 3的棕色部分是笔者推测的.

(3)鄂尔多斯东南部的实例.山西西部属于鄂尔多斯盆地的东缘，在山西西南部有一个紫金山岩体.汤达祯等(2000)对该区煤变质作用的研究发现，镜质体反射率等值线围绕紫金山侵入体周边分布，是侵入体温度的影响.从图 4看，未受紫金山侵入体岩浆热场影响的晚古生代地层的镜质体反射率(R_o=0.33%~0.35%)和古温度(48~54 ℃)是很低的(图 4a)，代表了地层叠加的地热场.紫金山岩体侵入(125 Ma)使岩体周边的镜质体反射率升高(>1.4%，图 4c).从图 4b看，在该图的南部乡宁以西还有一个隐伏岩体；从图 4c看，除了这个隐伏岩体外，在石楼西北还有一个隐伏岩体，其镜质体反射率大于1.4%，而南部的隐伏岩体镜质体反射率更高，达2.2%.因此，在紫金山岩体之南，还有两处镜质体反射率较高的显示，暗示可能是隐伏岩体的表现(图 4c).

镜质体反射率方法是煤田和油气地质部门使用得非常娴熟的方法.该方法具有简单、适用、经济、快速、低成本、高效率的特点.尤其煤田部门，已经应用镜质体反射率等值线预测隐伏岩体方面做了许多有益的尝试，取得了丰硕的成果，证明该方法是行之有效的.与物探方法比较，该方法最大的优点是没有多解性.但是，与物探方法的普适性相比，本方法有一定的局限性.因此，如果能够将该方法从煤田和石油部门移植到岩石和矿床部门，与磁法、电法、重力法配合使用，相辅相成，可以提高寻找隐伏岩体的效果，推进深部隐伏矿床的找矿实践.

致 谢 感谢审稿专家的支持和帮助.