山西省朔南勘探区煤系地层沉积环境及其成煤条件分析

作者:庞玉娟 刊名:中国煤田地质 上传者:崔燕

【摘要】以朔南勘探区钻孔资料为基础,对该区煤系地层沉积环境及成煤条件进行分析,简述了本区煤系地层主要是在岸线附近的滨海平原及近海内陆环境下沉积的,其中滨海及深湖波浪带最有利于成煤,因受地壳南北向不均衡沉积的控制,区内煤系及煤层变化呈南北向带状分布,该特点为今后地质勘探和煤矿开采提供了依据。

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1地质概况朔南详查勘探区地处山西省雁北地区朔县境内,北邻平朔露天煤矿。勘探区范围,东以煤系露头、南以41勘探线、西部和北部以同蒲铁路为界,南北长23km,东西宽8.5k。,面积198kmZ。区内地形平坦开阔,为厚层新生界沉积物所掩盖,地势西南高,东北低。煤系基底为奥陶系灰岩,之上平行不整合沉积了本溪组,含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组,第四系黄土不整合覆于各时代地层之上。2煤系地层岩性特征太原组和山西组均属地台型碎屑岩含煤建造,为连续沉积的一个整体。但因形成时地壳运动和沉积环境不同,故在岩性上有许多显著的差异。2.1太原组岩性特征太原组为一套海陆交互相含煤岩系,岩性以石英砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩及煤层为主,并有少量的铝质泥砂岩及石英砾岩,厚度40一80m,含煤6层,自上而下编号6、7、8、9、10、11号,本组按岩性可分为三段:下段由灰色、褐灰色铝质泥岩,灰白色石英砂岩或石英砾岩,深灰色粉砂岩和ro、n号煤组成;中段由两层石灰岩夹粉砂岩和9号煤层组成;上段由深灰色粉砂岩,灰、灰白色石英砂岩和6、7、8号煤组成。本组海相灰岩由西而东层数逐渐增多、厚度逐渐增大。本组底部在东部以一层石英砂岩及铝质泥岩连续沉积于本溪组之上,在西部以铝质泥岩假整合于奥陶系马家沟组或平凉组之上。本组地层厚度自西向东有规律的增大。2.2山西组岩性特征山西组为一套以湖沼相为主的含煤岩系。岩性以灰、深灰粉砂岩、泥岩及浅灰色中、细粒砂岩为主,厚约40一70m,含煤5层,自上而下编号为l、2、3、4、5号。1号煤不可采,2号煤局部可采,3号煤层在勘探区北部为主要可采煤层,4号煤层全区可采,5号不可采。本组按岩性及煤层发育情况,分二段,下段由浅灰色石英砂岩,深灰色粉砂岩,砂质泥岩,灰色细或中粒砂岩及4、5号煤组成。上段由灰、褐灰色细、中粒砂岩,深灰、灰色粉砂岩,砂质泥岩和煤层组成。中部夹3号煤,上部夹1、2号薄煤或煤线。本组地层底部以一层细粒石英砂岩与太原组分界。该组地层东厚西薄。2.3两组岩性的差异矿物成分不同。太原组砂岩的矿物成熟度高于山西组(石英砂岩除外),表现在稳定的抗风化强的石英及石英质碎屑含量多于山西组,稳定性差的粉砂岩、泥岩岩屑及长石等矿物在山西组砂岩中常能见到,而太原组中很少;太原组中重矿物种类少于山西组。胶结物成分及数量差别大。山西组砂岩胶结物多于太原组,其胶结类型为孔隙式、基底式一孔隙式或基底式等;太原组大部分为接触式、充填式等,多呈镶嵌结构。胶结物的成分,山西组多为钙质、粘土质,而太原组则以粘土质及硅质为主。自生矿物及粘土矿物不同,成岩介质条件不同。山西组自生矿物多为菱铁矿及少量的海绿石等,砂岩中石英等颗粒常为碳酸钙溶蚀交代,差热分析表明泥岩主要由高岭石、伊利石等组成,岩石中虽能见到黄铁矿,但多为自生薄或切穿层理的后生结核,反映出其成岩介质属中碱性和弱还原性。太原组地层中菱铁矿一般少见,大量而普遍存在的是绕过层理的泥岩或同生黄铁矿结核。泥岩,尤其靠近碳酸盐岩层的泥岩,伊利石占很大比例,其成岩介质属碱性和强还原性。白云母的含量及大小有显著不同。山西组云母含量多且片大,太原组含量稍低且极细。以两组地层分界附近的五号煤层为界,其上白云母含量2%一10%,一些岩层可达20%,直径lmm左右,最大达3mm;其下白云母含量小于5%,直径小于0.smmo岩层中所含化石数量、普遍程度、保存状态以及种类都不同。山西组植物化石丰富,种类繁多,分布普遍,不但粉砂岩及泥岩中有大量保存完好的叶、茎化石,如古芦木、旅类、科达类等,砂岩中也常常见到炭化植物茎干或粗枝化石。太原组岩层中植物

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