团鱼山煤矿区侏罗系含煤地层特征对比分析

作者:费得亮; 刊名:内蒙古煤炭经济 上传者:李艳秋

【摘要】通过对团鱼山煤矿区侏罗系含煤特征、沉积环境特征、煤层特征进行分析,总结了该区的沉积规律。该区中侏罗统石门沟组和大煤沟组,发育主可采M5和M7煤层。区域上沉积的标1、标2特征明显,沉积稳定,作为全区的对比标志。其次,在岩石组合特征、煤岩特征、煤质特征、测井物性特征等方面对岩、煤层进行详细的对比分析,对比清晰、可靠,对该区煤系地层特征分析对比具有指导意义。

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1区域地质背景团鱼山煤矿区位于柴达木盆地北缘缝合带,赛什腾山南麓。地形北高南低,北、东两面环山,为一向南西敞开的山间盆地,为厚层的新生界沉积物所掩盖。地层有古元古界、奥陶系、泥盆系、石炭系、侏罗系、古近系、新近系和第四系。2含煤地层特征分为中侏罗统陆相含煤沉积。根据特征分为石门沟组(J2s)和大煤沟组(J2d)。2. 1岩性特征(1)石门沟组(J2s)。为滨浅湖相沉积的含煤碎屑岩系。上部细粒组分含量较多,下部粗粒组分含量较多。分为油页岩段、砂泥岩段。油页岩段(J2s2)。岩性油页岩为主,个别发育泥岩。深灰-黑灰色,条痕灰褐色,页片状,岩性细腻,层面有滑感,均一状结构,含少量动物化石残片。砂泥岩段(J2s1)。岩性为厚-中厚层状灰白色的粉砂、细砂岩、粗砂岩为主,具大型波状层理,个别钻孔发育灰色泥岩,夹薄层炭质泥岩。夹M1-M5煤层。(2)大煤沟组(J2d)。为河流相沉积环境。泥岩较少,砂岩为主,斜层理及平行层理发育。2. 2沉积环境特征早侏罗世,原型盆地为一断陷型盆地,构造运动表现为下降。在外力地质作用(风化、剥蚀、搬运、沉积)的影响下,总体处于河流变化发展时期,为填平、补齐阶段。中侏罗世早期,表现为下降运动,经历了同一沉积旋回不同的发展阶段。首先形成一套以含砾砂岩为主的河床底部沉积,垂向上随着河道淤浅,湖泊缓慢扩张而广泛发育冲积平原泥炭沼泽,逐渐形成了M7煤层,全区稳定。由于湖水时进时退,形成一系列的叠覆的韵律层。以细砂岩和粉砂岩为主,发育一系列波状层理,层理面含植物化石及云母碎屑。形成由粗砂岩-细砂岩-粉砂岩-煤层的沉积变化,属滨浅湖、三角洲平原、沼泽、支流间湾、河漫滩沉积。晚侏罗世由原来的温暖潮湿气候逐渐转变为半干旱-干旱-半干旱,形成一套紫褐、紫红及杂色巨厚层状的泥岩、粉砂质泥岩沉积,成煤作用随着停止。2. 3含煤特征石门沟组(J2s)含煤5层,为M1-M5,M2、M4、M5为可采煤层。地层厚13. 71m~296. 33m,平均总厚135. 90m。煤层总厚30. 10m,有益总厚18. 01m,含煤系数13. 25%。大煤沟组(J2d)含煤2层,即M6和M7,M7为可采煤层。地层厚11. 73m~184. 50m,平均总厚79. 96m。煤层总厚23. 17m,有益厚12. 89m,含煤系数16. 12%。3含煤地层、煤层对比3. 1标志层对比在区域上形成3个标志层,反映该区沉积环境的变化,对比清楚、可靠(图1)。(1)层位比较稳定全区可采的M5、M7煤层均可作为标志层。(2)油页岩(标1),深灰-黑灰色,条痕色灰白-灰褐色,页片状,岩性细腻层面有滑感,发育水平层理。(3)粗粒砂岩(标2),灰白色,成分以石英为主,高岭土化长石含量较高,厚层状,岩性较松散,全区较发育,岩性特征明显,连续性好,极易对比,属区域性标志层,是划分石门沟组(J2s)与大煤沟组(J2d)的依据。3. 2层间距对比沉积环境呈渐变过渡关系,各煤层间距较稳定。间距最大M6与M7,间距45. 13m;次为M4与M5煤层,间距43. 78m;最小为M1与M2煤层,间距24. 89m。3. 3煤岩特征对比M7煤镜质组36. 6%,惰质组57. 2%,以亮煤为主,性脆,阶梯状、贝壳状断口,属半亮型煤。M5煤镜质组32. 5%,惰质组61. 0%,以暗煤为主,参差状断口,属半暗型煤。图1团鱼山XX号钻孔柱状图3. 4煤质特征对比M7煤层水分、灰分、挥发分、全硫含量均低于M5煤层,发热量高于M5煤层,规律明显,对比清楚、可靠。3. 5测井曲线特征对比油页岩段,油页岩物性表现在自然伽

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