石炭系含煤地层沉积特征及煤田成因类型

作者:张勃 刊名:《内蒙古煤炭经济》 上传者:韩兵

【摘要】本文以花草滩勘查区为研究对象,分析勘查区内石炭系地层的沉积特征及成煤类型,对本区煤炭资源的经济意义和开发建设可能性做出评价,为煤矿建设运营规划提供依据。

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1概述花草滩勘查区位于甘肃省张掖市山丹县城东南部,行政区划隶属山丹县管辖。本区地层区划属秦祁昆地层区祁连-北秦岭分区北祁连小区,本地层小区的古生界和中生界发育较全,未见前古生界。寒武系、奥陶系为浅海相浅变质岩。志留系出露很少,为浅海相沉积。泥盆系为陆相红色碎屑岩。石炭系发育良好,为海陆交互相含煤沉积。二叠系为陆相碎屑岩。中生界为陆相盆地沉积的碎屑岩,其中的侏罗系为含煤沉积。新近系为陆相红色碎屑岩,四系沉积类型多样。2花草滩勘查区的石炭系含煤沉积特征勘查区内地层由老至新依次有:寒武系中统香山群(∈2xn),石炭系上统羊虎沟组(C2y)、太原组(C2t),二叠系下统大黄沟组(P1d),二叠系上统窑沟群(P2yg),三叠系下中统西大沟群(T1-2xd),侏罗系中统中间沟组(J2z)、新河组(J2x),侏罗系上统苦水峡群(J3ks),白垩系下统河口群(K1hk),古近系渐新统白杨河组(E3b),新近系疏勒河组(Ns)和第四系(Q)各系、统、组(表1)。表1勘查区主要含煤地层为上石炭统太原组,岩性以灰白色砂岩及深灰、灰黑色粉砂岩、泥岩为主,其中夹石灰岩、铝质泥岩、炭质泥岩和煤层。地层平均厚度168.45m。太原组共含煤10余层,自上而下有编号的煤层有6层,即煤1、煤2、煤3、煤4、煤5和煤9层,其中煤1、煤2层位稳定,全区普遍出露,煤1为结构简单的单一煤层,煤2为结构复杂的复煤层。煤3、煤4、煤5和煤9均不稳定、除煤3在局部零星可采外,其他多是不可采煤层或煤线,含煤系数5.9%。含煤性总变化趋势是自西向东含煤性变好,可采煤层累加厚度增大到10m左右。煤层顶板以粉砂岩为主,向西由于沉积环境不稳定,顶板岩性变得较复杂,有细砂岩、砂质泥岩、泥岩及炭质泥岩;底板以粉砂岩为主。按沉积特点和岩性组合可分为上、中、下三段。上段(C3t3)的岩性及厚度比较稳定。其特点是纯陆相沉积,上部为一套杂色碎屑岩,以含云母砂岩(标志层K3)及其上的一层杂色泥岩、粉砂岩(K1)为特征;下部为区内主要可采煤层(煤1、煤2上、煤2),以及灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩夹炭质泥岩。厚度25.4m~119.2m,有南薄北厚的变化特点。中段(C3t2)为海陆交互相含煤沉积,但只有上部的煤3为局部可采煤层,其他均为煤线。本段至少含有3层生物灰岩,其中底部的蜓灰岩(标志层K1)厚度最大,区内可以进行有效对比,厚35.9m~94.5m。下段(C3t1)也属海陆交互相沉积,但未见层状的生物灰岩,只有薄透镜体,也没有煤层(仅有煤线),岩石中含铁质(赤铁矿或菱铁矿),部分岩石呈现为杂色,底部有铁、铝质沉积,并不整合在香山群浅变质岩之上。厚50.7m~64.8m。区内主要可采煤层为煤1和煤2煤层,均大部可采,煤2上煤层局部可采。煤1位于石炭系上统太原组上段的上部,全区大部分布,且大部可采,埋深240m~1110m,底板标高900m~1800m,层位稳定;含夹矸0~3层,含矸率5.9%,一般不含或只含一层,夹矸岩性以泥岩、炭质泥岩为主;煤层顶板岩性较复杂,有细砂岩、砂质泥岩、泥岩及炭质泥岩;底板以粉砂岩为主。煤层整体为一倾向近北东的单斜构造,全区仅西部剥蚀边界不存在,分布面积20.36km2,可采面积约18.59km2,厚度0~3.51m,平均1.93m;可采厚度0.80m~3.51m,平均1.84m。与煤2煤组层间距3.03m~15.80m,平均6.99m。煤1煤层一般厚度多在1.30m~3.50m之间,均匀分布,1.30m以下的薄煤层大都分布于剥蚀边界附近,厚度由西向东逐渐变厚。因此,煤1煤层为结构简单,厚度

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