新疆伊北煤田侏罗系含煤地层沉积特征

作者:王俊辉; 刊名:新疆有色金属 上传者:李晓清

【摘要】新疆伊北煤田位于新疆西部的伊犁盆地北缘,含煤地层为中、下侏罗统西山窑组、三工河组和八道湾组.沉积环境为湖泊、沼泽和三角洲体系.沉积环境有利于泥炭沼泽和煤的形成,形成了多达28层的煤层.

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伊宁盆地煤系地层是在华力西晚期石炭纪断陷盆地基础上,经印支运动时期长期的剥蚀夷平,使盆地及其周围地区基本准平原化的基础上发育起来的。从侏罗纪早期到中期主要经历了两个大的沉积旋回:第一旋回由下侏罗统下段八道湾组和上段的三工河组(基本不含煤)组成,第二大旋回由中侏罗统下段的西山窑组到上段的头屯河组(不含煤)组成。1含煤地层岩性特征1.1地层分界和上、下接触关系下侏罗统八道湾组底界清晰,以底部的黄色砂砾岩与中上三叠统小泉沟群分开。该层具一定的分选性,砾石磨圆度好,砾石成分复杂,砾径0.5-1cm,含植物化石碎片。该层之上为黄绿色砂页岩。侏罗系下统八道湾组(J1b)、三工河组(J1s)和侏罗系中统西山窑组(J2x)是连续沉积、整合接触关系,各组之间主要依据岩相、岩性及化石组合来划分。八道湾组(J1b)下亚组为黄绿色砂页岩与上亚组灰色含煤碎屑岩以底部青灰色泥岩分开。三工河组以底部的黄色砾岩与八道湾上亚组分开。中统西山窑组(J2x)以底部灰黄色石英砂岩夹薄煤层与下统的三工河(J1s)分开。中统西山窑组(J2x)顶界清楚,与上统齐古组(J3q)的姜黄色底砾岩分开,二者为平行不整合接触。西山窑组顶常缺失层位,以不同的层位,或以砂岩,或以煤层与姜黄色砾岩接触。1.2岩性、岩相建造特征八道湾组(J1b):本组为一套湖相黄绿色砂岩页岩沉积,岩性为灰黄色黄绿色岩屑石英砂岩、粉砂岩、灰色泥岩互层。从下到上为由粗到细的沉积韵律。上亚组(J1bb)以沼泽相沉积为主的含煤碎屑建造,岩性以灰黄色砂岩和灰色灰黑色粉砂岩、泥岩夹煤层组成。由下到上形成了三个沉积韵律:粗细粗细粗细。该组含煤层多质佳,有可采煤层15层。三工河组(J1s):本组为河流相粗碎屑岩建造。岩性为黄色细砾岩、灰色岩、屑石英粗砂岩、泥岩。在铁厂沟、干沟一带,为河流和沼泽的交互相夹少量薄煤层。该组呈带状分布狭窄。西山窑组(J2x):本组为一套沼泽相含煤碎屑岩建造,沉积环境与八道湾相似,区别在于粗碎屑岩增多。岩性为灰黄色砂岩、深灰色泥岩夹煤层、砾岩及铁质砂岩。含煤12层,其中可采煤层4层,局部可采煤层5层,总厚度35.15m。由下而上,显示出由粗变细的沉积韵律。2沉积环境演化伊宁盆地的雏形形成于华力西晚期,自中生代早期的印支运动以来,北天山褶皱系与中天山褶皱系继续上升,使伊犁地块形成山前拗陷带。同时,因周围隆起区的强烈剥蚀,盆地内接受了大量粗碎屑沉积。大量山麓相沉积物对拗陷盆地进行了填平补齐作用。(1)早侏罗世八道湾组盆地经过中生代早期的填平补齐在冲积扇前缘发育大面积滨湖沼泽地带,这一时期气候温暖潮湿,植物生长茂盛,较弱的水动力条件利于植物残体的堆积,并在泥炭化作用下形成八道湾组早期聚煤沉积。八道湾组早期的聚煤作用主要在矿区中部苏勒萨依皮里青一带,成煤环境以三角洲沼泽为主,形成了2228号煤层,最厚达65.29m。八道湾中期由于盆地下降的间歇性停止,湖泊淤浅,河流相的沉积物大面积覆盖,局部有河流沼泽相的薄煤及煤线。八道湾组晚期盆地继续下降,水域面积扩大,退积沉积使盆地北缘广泛发育浅湖滨岸沼泽和三角洲沼泽,这一时期气候温暖潮湿,成煤植物丰富,形成良好的聚煤环境(见图1)。沉积中心位于矿区西部的脑艾依图到中部的苏勒萨依地区,整体具有东厚西薄、北厚南薄的总趋势。图1伊宁盆地早侏罗世八道湾组沉积相略图(2)早侏罗世三工河组早侏罗世三工河期盆地受印支运动晚期影响,盆地呈持续上升状态,致使湖泊淤浅,水域面积缩小,从而构成该组早期河流相、河漫滩相的粗颗粒沉积物大面积发育。具体表现为三工河组底部的厚层状灰黄色砂砾岩沉积。至早侏罗世末期,

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