香山南麓侏罗系含煤特征分析及沉积背景探讨

作者:赵世军;王磊;魏向成;谢变宁;闫丽佳;李涛; 刊名:科技与创新 上传者:冯春莉

【摘要】香山南麓地区赋存有煤系地层,以往地质工作将其定为中侏罗统延安组,属山间盆地沉积区域.其在沉积岩相、沉积建造、聚煤规律等方面与周边侏罗纪煤系赋存区域有一定的相似性,但也具有独特性.随着近年来勘查工作的不断深入,研究人员对这一区域的沉积演化特征及其与其他区域的沉积关联性也提出了诸多新的见解.拟通过香山南麓地质背景、含煤特征分析探讨其地层归属和盆地沉积背景.

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宁夏西部香山南麓地区煤炭资源早为前人所开采利用。20世纪50年代以来,石油、地质、煤炭等部门所开展的相关工作将本区含煤岩系确定为中下侏罗统。20052007年,宁夏地质局曾在该区域开展过煤炭资源普查工作,但未发现可观资源量。直到2015年,新近完成的普查勘探工作在香山南麓下流水一带发现了一中型井田,并且在井田外围圈定了一定范围的资源潜力区。1香山南麓区域构造背景宁夏构造位置处于柴达木华北板块中南部,地处华北陆块的鄂尔多斯地块西缘、阿拉善微陆块东南部和祁连早古生代造山带交汇地区,经过漫长不同方式的构造变动,形成了较为复杂的构造特征。图1香山南麓区域地质简图如图1所示,香山南麓构造位置处于阿拉善微陆块腾格里增生楔卫宁北山香山弧形冲断带之香山褶冲带,是一个有独特活动特征的构造带,呈北西北北西向弧形展布。褶冲带主体为华北陆缘型奥陶系(天景山组、米钵山组、香山群),其次有泥盆系及石炭二叠系、侏罗系、白垩系和新生界。燕山运动及喜马拉雅运动致使冲断席内部构造变形强烈,发育一系列线状褶皱及次级推覆岩席。2香山南麓侏罗系岩性、含煤特征2.1岩性、含煤特征香山南麓延安组岩性在垂向表现为上、下较粗,中间细,剖面上沉积小旋回发育,结构清晰。在已控制的深度范围内,根据岩石成因标志、岩性、物性特征和宏观沉积旋回特征,以沉积间断面或较稳定煤层的顶界面作为划分标志,可将本区延安组划分为5个岩性段,其中,岩段保存或揭露完整,,岩段部分被剥蚀,岩段地层揭露不全。对毎段各含相应的煤层进行自上而下的编号,现将各岩段特征自下而上分述如下。2.1.1延安组第I岩段(J2y1)该段分布较为广泛,以河流相沉积为主,岩性为灰白色中细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、黑色泥岩、炭质泥岩、薄煤层和煤线,具有明显的下粗上细的二元结构河流相沉积层序特征。煤层集中于本段的上部,但含煤性差,但仅在西部地区见有分布较为局限的可采煤层1层,其他钻孔均未见到可采煤层。2.1.2延安组第岩段(J2y2)该段为湖泊三角洲相沉积体系,底部为灰白色中厚层状中细粒砂岩,局部可见厚度3~5m的中砂岩和小于2m的粗砂岩,夹薄层状灰黑色泥岩或砂质泥岩;中部砂岩、泥岩、炭质泥岩互层夹薄煤线,上部岩性大致同于中部,但煤层增多。该段分布范围较大,含煤性差,含煤层及煤线5层,局部见有可采煤层1层。2.1.3延安组第岩段(J2y3)该段为河漫滩岸后沼泽相沉积,由两个典型的由下向上变细的河漫滩相岸后沼泽相牛轭湖相构成,以岸后沼泽相为主体。底部以厚层状灰白色细粒砂岩为主,局部地段渐变为中粒或粗粒砂岩;中部基本以中厚层状灰色细砂岩与灰色粉砂岩、泥岩呈互层出现;上部以泥岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩夹煤层组合为特征,多具微波状层理和薄层水平层理;顶部为灰黑色砂质泥岩、泥岩夹煤层,厚度较稳定。该段沉积稳定,聚煤作用相比下部的,段更为强烈,含煤层及煤线10余层,其中较为稳定、全区可采的中厚煤层1层。2.1.4延安组第岩段(J2y4)该段沉积特征属河漫滩岸后沼泽相沉积,下部岩性为灰白色中-厚层状细粒砂岩或粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹薄煤层,向西部相变为中粒砂岩;上部为薄层状灰黑色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩和煤,向上逐渐过渡为灰色粉砂岩与灰黑色泥岩互层,局部形成泥炭沼泽沉积。聚煤作用相比下部的,,段更趋强烈,含煤层及煤线10余层,局部可采1层(2煤)。2.1.5延安组第岩段(J2y5)本段为本区延安组顶部,河流沉积体系发育,泥炭沼泽相减少,标志着含煤岩系趋于结束,岩性特征为下部粉细砂岩与砂质泥岩、泥岩互层夹薄煤层,中上部以浅灰色黄褐色粉砂岩和黑色炭质泥岩互层,局部可见细砂岩和煤

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