三塘湖煤田西山窑组含煤地层沉积特征与聚煤规律

作者:冯烁;何静;吴斌;陆星宇;李万军;张雨瑶 刊名:煤炭科学技术 上传者:金江辉

【摘要】为了明确三塘湖煤田西山窑组主力煤层的富集成因,基于三塘湖煤田的钻孔、测井、古生物等资料,通过对沉积相、沉积岩体叠置样式、岩相等变化将西山窑组划分为1个四级层序及高位、湖侵、低位3个体系域,建立了三塘湖煤田西山窑组地层格架。研究结果表明:三塘湖物源主要来自西北部的大哈莆提克山、北部的苏海图山和东北部的克孜勒塔格山,盆地沉积中心位于中部的汉水泉和条湖凹陷区。该时期的成煤环境主要以潮湿森林沼泽相及较浅覆水森林沼泽相为主,成煤植物主要由桫椤科、苏铁科、松科为主的木本植物及少量海金沙科、紫萁科等草本植物构成,煤层主要分布在湖侵体系域近最大湖泛面附近,辫状河三角洲间湾和湖湾以及下辫状河三角洲平原地区是最有利的煤炭聚集的沉积环境。

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引用格式:冯烁,何静,吴斌,等.三塘湖煤田西山窑组含煤地层沉积特征与聚煤规律[J].煤炭科学技术,2018,46(2):45-55.FENG Shuo,HE Jing,WU Bin,et al.Sedimentary characteristics and coal accumulation law of coal bearing strata in Xishanyao Formation of San-tanghu Coalfield[J].Coal Science and Technology,2018,46(2):45-55.0引言新疆三塘湖煤田独特的沉积-构造背景及丰富的煤炭资源,近年来倍受煤田地质学家的重视。2009年三塘湖煤田勘查开始,三塘湖煤田煤炭勘查取得重大突破,截至目前,勘探工作获得1 000 m以浅资源量5 144 356.30万t,其中中侏罗统西山窑组煤层(2—20号)煤层资源量为3 739 272.74万t,2 000 m以浅资源量1 200亿t。为我国“疆煤东运”、“疆电东送”战略的实施提供了良好的资源保障。因对三塘湖盆地的研究程度极低,前期主要是石油部门开展的构造演化、层序、沉积、生储盖等方面的研究,其研究区域主要集中在条湖和马郎凹陷。朱伯生等[1]将三塘湖盆地地层划分为6个地震层序,谢志清等[2]初次探讨了三塘湖盆地沉积层序及其体系域特征,并依据盆地内各时代之间的不整合接触关系,结合考虑各层序沉积组成与生物组合特征,将三塘湖盆地的沉积盖层划分为7个层序序列。李玮[3]把三塘湖盆地沉积盖层划分为3个一级层序,在研究层段划分出4个二级层序、10个四级层序。张冀等[4]对三塘湖煤田中-下侏罗统煤层煤质、煤岩进行了相关研究,但是针对三塘湖煤田全区范围内的沉积环境、岩相古地理、聚煤规律等的研究尚未深入,为此笔者深入地研究了三塘湖煤田下中侏罗统西山窑组形成的古地理背景,建立了含煤岩系层序地层格架,分析了层序格架下的聚煤特征和富煤带迁移规律,为下一步三塘湖煤田煤炭资源勘查开发提供有利的理论依据。1区域地质概况三塘湖盆地位于东天山北麓,北部邻近蒙古国中低山区,南隔巴里坤低山与巴里坤含煤盆地相望,盆地呈北西—南东向条带状夹峙于莫钦乌拉山与苏海图山之间,盆地呈北西—南东向延伸,东西长500km,南北宽约46 km[5]。盆地总体呈两隆一拗格局,自北向南可分为东北冲断隆起带,中央坳陷带,西南逆冲推腹带。其中中央凹陷区自西向东共划分为库木苏凹陷,巴润塔拉凸起,汉水泉凹陷,石头梅突起,条湖凹陷及岔哈泉凸起等Ⅱ级构造单元[6](图1)。三塘湖盆地自晚古生界起经历了:中、晚石炭世—早二叠世碰撞前陆盆地、晚二叠世—三叠纪周缘前陆盆地、侏罗纪—新生代类周缘前陆盆地[7]。在中侏罗系含煤建造极为发育,形成了主要的西山窑组聚煤期[8]。西山窑组(J2x)整合或局部整合地沉积在三工河组之上,岩性为灰绿、灰黄色泥岩,夹煤层及菱铁矿结核,底部有砂岩、砾岩[8]。其含煤达20余层煤层总厚度一般为20~50 m,煤层多分布于该组中下部。图1三塘湖盆地构造纲要图Fig.1 Outline map of Santanghu Basin structure2地层层序分析2.1等时层序地层格架三塘湖煤田中侏罗统西山窑组的地层划分对比是以不整合面及沉积旋回为依据,同时考虑沉积物岩性、颜色、沉积序列的叠置样式以及测井所反映的沉积特征对沉积层序进行划分和对比[9-10]。根据识别的层序界面可将三塘湖煤田中侏罗统西山窑组划分1个四级层序,并细分高位体系域(HST)、湖侵体系域(E

参考文献

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