大同煤田石炭-二叠系煤层中广泛分布有印支期火成岩，对煤矿生产造成了严重的影响。对火成岩侵入特征的研究有助于揭示侵入体的时空分布规律，对进一步揭示火成岩的侵入机制、指导煤矿的安全高效生产具有重要的意义。研究接触变质煤的煤岩学、地球化学特征为揭示接触变质作用机理和煤化作用过程、寻找煤系地层中的共伴生矿产、煤炭资源的高效清洁利用提供理论依据。为此，本文以大同煤田石炭二叠煤系地层中的侵入岩分布特征及其接触变质煤煤岩学、地球化学为主要研究内容，通过907个钻孔揭露的煤层结构、侵入岩厚度、煤层总厚度等数据，基本明确了火成岩侵入体在多采掘空间层面的分布特征；应用光学显微镜、扫描电镜、ICP-MS等手段，对接触变质煤煤岩学变化特征、主微量元素赋存特征进行了分析，获得了以下主要认识：
　　1.大同煤田山4号、2号、3-5号、8号煤层中分布有不同规模的火成岩侵入体，侵入体主要集中在大同煤田北部，南部区域较少。火成岩侵入体沿煤层顶板、底板或层间薄弱面贯入煤层，侵入岩多以岩床形式产出，局部为岩墙。从侵入体向两侧依次出现天然焦、热变煤和正常煤。
　　2.火成岩侵入体对接触变质煤的煤岩煤质特征造成了严重的影响。接触变质煤的镜质体最大反射率>1%，干燥基挥发分产率一般<20%。接触变质煤可分为天然焦和热变煤，天然焦与侵入体直接相邻或镜质体最大反射率>2%，热变煤的镜质体最大反射率介于1%-2%。天然焦可分为块状焦、砾状焦、粒状焦三种类型，热变煤的宏观煤岩特征与正常煤的无明显差异。接触变质煤中存在小球体、细粒、粗粒镶嵌体，热解碳等新生显微组分，意味着岩浆侵入煤层时，煤已达到低煤级烟煤阶段。
　　3.主微量元素分析表明，不同热变程度煤中元素的富集与分布存在较大差异。接触变质煤中SiO2、Al2O3、MgO含量显著升高，CaO、TiO2、P2O5的含量略高于中国煤均值。较为富集的微量元素有F、Sr、Zr、Hf、Li、Th，含量较低的微量元素有Cd、B、Bi、As、Hg，正常含量水平的元素有Ga、Cu、U、Ba、Ta、Pb、Sc、Tl、Be、Cr、W、Mo、Rb、V、Sb、Co、Zn、Ni、Se、Nb、Cs。对接触变质煤中微量元素的赋存状态研究表明Nb、W、Ta、Th、U、Be、V、Zn、Ga、Rb、Ba、Sc、Ni、Mo、Cd、Zr、Hf、Co、Cu、In、B的赋存状态与铝硅酸盐矿物有关；Sb、Pb的赋存状态与有机质有关；Li、Cs、F、As可能与黏土矿物有关，也有可能赋存在有机质中；Bi、Se、Hg可能赋存于煤中的硫化物中；Sr赋存于磷酸盐矿物中；Cr、Tl的赋存状态与铁镁矿物有关。接触变质煤中Cs、Rb、As、Ba、Nb、W、Ta、Cr、Th、Li、V、Hf、Zn、Zr、Sc含量较高，它们的增加可能与接触变质带内形成了较多黏土矿物有关；Hg、Sb、B在接触变质煤中含量较少，它们的减少可能与火成岩侵入过程中元素的挥发有关。