湖南省郴耒煤田含煤地层沉积环境及聚煤规律研究

作者:朱林英;伍意德;左文贵;薛艳 刊名:中国煤炭地质 上传者:周承东

【摘要】郴耒煤田位于湖南省东南部,大地构造位置上处于华南加里东褶皱带之攸兰断坳中。区内含煤地层主要有下石炭统测水组和上二叠统龙潭组(南型),其沉积环境分别为浅海-潮坪和三角洲-潮坪。通过分析含煤岩系的沉积特征及聚煤规律,对区内煤炭资源进行评价:区内含煤地层龙潭组(南型)预测区有25个,预测潜在资源量近20亿t;含煤地层测水组预测区有18个,预测潜在资源量近1.6亿t。从预测资源量来看,本区龙潭煤系还有很好的找煤潜力,对测水煤系的评价,可为湘南地区寻找新的煤炭资源提供思路。

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煤炭是湖南省主要的能源矿产,约占全省一次性能源生产总量的85%和全省能源消费总量的75%[1]。然而,湖南又是我国南方缺煤省份之一,近年来,省属重点煤矿的资源接替问题已十分突出,浅部资源日渐枯竭,保有资源储量严重不足[2],急需寻找新的煤炭资源。本文以湖南省煤田地质局承担的《湖南省煤炭资源潜力评价》项目为依托,对郴耒煤田煤炭资源潜力进行评价,对区内煤炭资源的勘查与开发具有重要的指导意义和现实意义。1地质概况郴耒煤田位于湖南省东南部,行政隶属于郴州、衡阳、零陵地区和株洲市。其范围为东经11200~11354,北纬2455~2735,含煤面积约735.353km2,共划分为47个矿区。本区大地构造位置上地处华南加里东褶皱带之攸兰断坳[3]中,主要受长寿街-双牌断裂带及茶陵-临武断裂带的控制,区内龙潭组含煤地层属南型[4],可进一步分为东部亚型及西部亚型[5]。区内地层由老到新有新元古界青白口系、震旦系、早古生界寒武系、奥陶系、志留系、晚古生界泥盆系、石炭系、二叠系、中生界三叠系、侏罗系、白垩系及新生界古近系、第四系。2含煤地层沉积特征及层序地层区内发育石炭系下统测水组(C1c)、二叠系上统龙潭组(P3l)(南型)、上三叠统-下侏罗统(T3~J1)三套含煤地层。其中龙潭组(P3l)(南型)为本区主要含煤地层,其上段(P3l2)含煤6~15层,一般7层,6煤层为主要可采煤层,厚0~32.04m,一般0.96~2.87m。测水组(C1c)分布范围广,含煤性差,含煤1~7层,其中局部可采1~3层,可采单层厚0~1.60m,平均0.64m。三叠系上统三丘田组(T3sq)分布范围小,只在衡阳杉桥矿区有可采煤层赋存;侏罗系下统(J1)分布范围小,一般不含煤,局部发育煤层但厚度小,一般不可采。本区以区域性不整合面来识别一级层序面,以时代转换面来识别二级层序面,以测水组上段底部砂岩底面是一与临滨后退有关的海侵冲刷面来识别三级层序面,在测水组识别出两个三级层序;以龙潭煤系上下段分界砂岩作为下切谷砂砾岩体来认别二级层序面,以2煤层底板的根土岩是陆上暴露的标志之一来认别三级层序面,区内共识别出三个三级层序;三丘田组识别出一个三级层序。2.1下石炭统测水组(C1c)测水组主要岩性有泥岩、粉砂岩及细砂岩等细粒沉积,发育两层薄煤层。其中泥岩呈灰黑色,含大量菱铁矿结核,呈椭球状或似层状分布。粉砂岩为灰色,中厚层状,泥质胶结。细砂岩为灰黑色,中厚层状。测水组底部为泥岩、薄煤层组成的潟湖沉积,其上发育细砂岩组成的障壁岛,为层序,薄煤层主要形成于海侵体系域中下部和高位体系域中部;以分界砂岩为界,测水组中上部发育潮坪相沉积,可见泥坪、混合坪,主要为细粒沉积,为层序,一般不含煤层。测水组上覆地层梓门桥组(C1z)主要岩性为灰岩,沉积环境为为滨海陆棚或浅海;下伏地层石磴子组(C1z)主要岩性为灰岩,沉积环境为碳酸盐陆棚。本区测水组煤层发育不好,煤层薄,灰分、硫分高,成煤环境为浅海-潮坪(图1)。2.2上二叠统龙潭组(P3l)(南型)本区龙潭组与下伏、上覆地层整合接触[4]。岩性有泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、石英砂岩。泥岩为棕灰色极薄层状,水平层理,含豆状结核,含炭屑和云母片,产植物化石及碎片粉砂岩;灰白色薄层状泥质粉砂岩发育水平层理,产植物化石及碎片;深灰色薄层状砂质泥岩夹细砂岩条带:泥岩中见水平层理;细砂岩中多为平行层理;石英杂砂岩为灰白色薄至中厚层状,见大型板状交错层理、冲洗交错层理及平行层理。主要可采煤层主要形成于龙潭组上段(P2l2),其可划分为三个三级层序。层序形成于晚二叠世早期,主要由

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