河北省蔚县早中侏罗世含煤盆地聚煤规律研究

作者:徐士陆;孔玉梅; 刊名:中国科技信息 上传者:龚滨

【摘要】早、中侏罗世下花园组含煤建造是河北省又一重要的成煤期,主要分布在河北省北部、尚义~平泉断裂带以南,常含较为稳定的可采煤层。其中,以蔚县含煤盆地为中生代含煤建造与内陆盆地生成与演化的代表。

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含煤岩系下花园组煤系地层主要包括两大类岩石,一是陆源碎屑岩类,二是可燃有机岩。由下向上,岩石组成及粒度变化规律为粗碎屑岩为主、细碎屑岩及煤层、粗碎屑岩偶夹煤线及火山碎屑物。岩石特征蔚县下花园组岩石类型及丰度下花园组主要由陆源碎屑岩与煤层组成,含少量砾岩,其特征为:岩石类型以陆源碎屑岩和煤层为主,其丰度分别为89.9%和9.8%。由下向上,砂岩丰度逐渐增高,由24.1%提高为40.4%,而粉砂岩与泥岩丰度则略为降低,由60%降为54%。中粗砂岩主要发育于上段,而煤层在下段最发育。煤层丰度与泥岩丰度呈正相关,而与粗砂岩丰度呈负相关。蔚县下花园组岩石学特征砂岩砂岩主要为长石(杂)砂岩、屑岩长石(杂)砂岩及长石屑岩(杂)砂岩,表明砂岩的成分成熟度低。砂岩的充填物以泥质杂基为主,胶结物较少孔隙全部由泥质杂基充填,说明沉积介质具有较高的密度,堆积速度快。砂岩结构特征,据106个样品测定,粒度中值Mz为1.4~3.99Φ,平均2.9Φ,说明粒度偏细,沉积时水动力早、中侏罗世下花园组含煤建造是河北省又一重要的成煤期,主要分布在河北省北部、尚义~平泉断裂带以南,常含较为稳定的可采煤层。其中,以蔚县含煤盆地为中生代含煤建造与内陆盆地生成与演化的代表。强变化。砂岩碎屑颗粒以次棱角状为主,磨圆度较差。胶结类型以孔隙式为主,其次为基底式和基底孔隙式,砂岩组构成熟度低,说明物源区较近,未经过充分分选。粉砂岩以长石粉砂岩及岩屑长石粉砂岩为主,总的特征表现为成熟度较低。泥质岩泥质岩包括各种泥岩(粘土岩)、砂质泥岩等。下花园组从下向上,泥岩类型呈现出现律性变化,即由伊利石~高岭石泥岩至蒙脱石~伊利石~高岭石泥至高岭石泥岩到蒙脱石粘土岩,反映本段地层经历了—个酸性河流、沼泽和弱碱性湖泊水体并存的复杂多样化沉积过程。下花园组含煤岩系沉积环境综合含煤岩系岩石组合、沉积构造、古生物及地球化学特征,总结出本区含煤岩系沉积环境有如下特征:下花园组含煤盆地为陆相山间盆地,早期为初始凹地,沉积环境早期为冲洪积及覆水凹地充填沉积为主;中期为拗陷下沉,沉积环境温暖潮湿的湖泊~湖泊三角洲环境,晚期转化为断陷盆地,沉积环境发展演化为冲积扇体系。下花园组沉积时,—般早期为小型、覆水浅的内陆淡水湖泊,在大量碎屑物供应下,快速沉积、不利于煤层的形成。中期主要为湖泊~三角洲体系,湖泊~三角洲推进演变快,三角洲前缘及前三角洲沉积不发育,下花园组中部是以三角洲平原沉积为主的浅水三角洲,沉积环境相对较稳定,易于形成较稳定的厚煤层。主要含煤段(即下花园组中期沉积),由于盆地基地间歇沉降,导致湖泊周期性消亡与再生,湖水几度进退造成若干个广阔的三角洲旋回的发育,进而发生沼泽化、泥炭沼泽化,产生较大面积的聚煤作用,生成若干层煤层。聚煤规律下花园组早期聚煤规律早期多为小型坳陷湖盆,并被古高地彼此隔开。整体为冲积~积水洼地环境。因当时古高地较多,近源陆源碎屑物供应充分,初始形成小型山间盆地很快被淤浅填平,之后再整体缓慢沉降中发生沼泽化、泥炭沼泽化。下花园组中期聚煤规律在早期彼此隔离小型湖盆聚煤后,盆地基底整体下沉,泥炭沼泽被水淹没,演化为湖泊,随着坳陷幅度不断增大,原来彼此隔离的小湖盆逐渐连通成为较大湖盆。在上述湖泊环境持续一段时间之后,来自不同方向的河流不断将泥砂等碎屑物带入湖泊,形成湖泊三角洲沉积,在同沉积构造运动平稳条件下,三角洲不断向前推进,相对湖水退却,三角洲平原的泛滥盆地及三角洲前缘分流间湾会发生泥炭沼泽化。三角洲的侧向迁移,会产生较大范围内的聚煤作用。三角洲平原聚煤是河北省早、中朱罗世一种主要聚煤作用,蔚县煤田局部

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