鄂尔多斯盆地环县地区延安组煤系地层沉积环境分析

作者:高畅;于航; 刊名:煤炭技术 上传者:岳耀升

【摘要】在大量野外地质调查及测井资料分析的基础上,将研究区延安组地层划分了6个煤层组。从古气候、古微地貌、古水体及盆地演化等方面进行煤层地质意义讨论,认为温暖、潮湿特征的气候有利于植物生长,地势平坦的低洼地区易于沼泽化,三角洲平原河道的分流作用及侧积作用有利于有机物的积累,盆地长期的构造沉降和有机物堆积的良好匹配关系有利于厚层煤的形成。

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鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,具明显的多旋回、叠合特征。盆地内煤炭资源非常丰富,已发现的(山西组、太原组)煤炭资源,具一定的工业开采价值。前人对盆地煤系地层的研究主要集中在石炭、二叠地层,对于侏罗系地层研究较为薄弱。煤层不仅可以作为地层划分的标志层,也是古地貌恢复的重要基准面。煤层反应了古气候、古微地貌、水动力、盆地构造演化等众多信息,对沉积环境研究的分析具极其重要的意义。本文通过分析煤层发育特征,研究沉积环境,不仅对盆地煤炭资源开采具理论指导意义,对地层划分、古地貌恢复、古气候研究等也具有一定的理论指导意义。1区域地质特征鄂尔多斯盆地是我国形成历史最早、演化时间最长的沉积盆地,属于中新生代台内增陷与古生代地台及台缘四陷盆地叠合的克拉通盆地,盆地北起阴山、南至秦岭、西至六盘山、东达吕梁山,横跨陕、甘、晋、宁、蒙五省区,总面积约33万km2,除周边河套盆地、六盘山盆地、渭河盆地、银川盆地等外围盆地外,盆地本部面积25万km2。环县地区位于鄂尔多斯盆地西部,在构造上跨越天环坳陷和伊陕斜坡这2个盆地的次级构造单元(见图1)。图1区域位置图2含煤地层特征环县地区主要含煤地层为中侏罗统延安组,主要为深灰色泥岩、粉砂岩及黄灰色中细粒砂岩夹煤层,其下以假整合接触关系覆于富县组之上或以微角度不整合关系直接覆于上三叠统延长组之上;其上与直罗组呈平行不整合关系。延安组厚度200~300 m,部分地区由于直罗组底部砂岩在沉积过程中对下伏岩系有强烈的冲刷作用,使延安组的厚度变小。根据岩性变化、沉积旋回、含油性及煤层发育特征,又将延安组从下至上划分延10~延4+5等6个煤层组(见表1)。表1延安组地层划分及岩性特征2.2煤层发育特征在延安组沉积时期,气候湿润、雨量充沛,为多期大面积成煤期,延6以上逐渐沼泽化。由于聚煤期煤层分布稳定,在延安组内部选择延10、延9、延8、延7顶层煤作为延安组地层标志层,辅助其他炭质泥岩、泥岩为分层界线。这些煤层可为单层或数层夹炭质泥岩薄层,具有“高声波时差、高电阻率、高补偿中子;低密度、低自然伽马、低光电子有效截面积”等“三高三低”的电测曲线特征,而自然电位总体偏低,表现不明显的电测曲线特征;同时,煤层在地震剖面上反射明显。其中,延10顶煤具有厚度变化大的特点,其分布受古地貌控制,分布受限制,厚度1~5 m。延10晚期,研究区广泛平原化,发育大面积泛滥平原泥岩沉积,顶部为沼泽化的煤岩层,这是研究区第1次大面积成煤期。这一广泛分布的黑色泥岩、炭质泥岩、煤岩层也就成为延10与延9地层之间的主要分层标志。延9顶部煤层分布范围广泛,但厚度变化大。延9期末形成了研究区内的第2次成煤期,煤层在电性上表现为“三高三低”特征,厚度比第1次成煤期形成的煤层薄,厚度1~3 m,但分布相对较广,同时分布区域变化较大。3沉积环境分析通过大量野外地质调查及钻井资料分析认为,环县地区延安组煤系地层主要发育湖泊三角洲沉积体系和辫状河体系,其中湖泊三角洲沉积体系中发段延4+5段延6段延7段延8段延9段延10段厚度/m20~10015~9320~6215~700~1150~150岩性特征灰白色中细砂岩,夹深灰色泥岩,顶部常具有煤线灰白色细砂-粉砂岩,夹深灰色泥岩,顶部常具有煤线灰白色中细砂岩,夹深灰色泥岩,顶部常具有煤线灰白色厚层细-中砂岩,夹灰黑色泥岩,顶部常具有煤线灰黑色泥岩与灰白色中细砂岩、夹煤线、炭质泥岩灰白色中粗砂岩,含砾粗砂岩,夹灰黑色、杂色泥岩地盆套河河套盆地起盟隆伊吕梁山晋西挠断褶带带褶斜陕伊天西缘逆冲带陷坳环环县庆城陇县坡渭北隆起堑渭地河断层构造分区线研

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