沁水石堂勘查区山西组煤层厚度及沉积环境特征(无全文)

作者:陈春光 刊名:华北国土资源 上传者:王强

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【摘要】分析了沁水石堂勘查区山西组主要可采2、3号煤层的厚度及其沉积环境,指出2号煤层为沼泽环境下的产物。3号煤层赋煤区沉积环境以滨海湖泊相沉积为主,并分析了3号煤层尖灭范围及原因,对下一步的矿井开发建设有指导意义。

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0引言沁水石堂勘查区地处沁水煤田南西侧,其煤炭资源丰富,已勘探施工详查钻孔13个。近几年来,不少学者对沁水煤田的沉积环境进行了分析研究,随着勘探力度的加大,相关资料不断完善丰富,在前人研究的基础上对研究区的沉积环境进一步深入分析研究,以对下一步的矿井开发建设提供指导意义。1山西组地层及煤层厚度K7砂岩底-K8砂岩底,为本区主要含煤地层之一,于区南东角边界附近出露。厚23.10-57.09m,平均38.09m。下部主要为灰白色、浅灰色细、中细粒砂岩,近底部含3号大部可采煤层,煤层厚度厚度0.00-5.88m,平均厚度1.73m;上部以黑灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主,夹灰色、灰白色细粒砂岩,含2号局部可采煤层,煤层厚度0.00-1.50m,平均0.67m及1、1下、2下号等不可采煤层。K7为灰白色细粒砂岩,石英为主,钙质胶结,较坚硬。厚度0.00-4.75m,平均2.08m。西部大部相变为粉砂岩和泥岩,仅零星分布,厚度地小于1m;东部除个别点相变为粉砂岩外,其余均有所分布,其厚度于区东部总体自东、西两侧向中部增厚。2山西组赋存沉积特征山西组属太原组海陆交互相沉积结束后的陆相沉积。太原组K5石灰岩全区分布,并以其为基准,往上至3号煤层层位之间,3号煤层赋煤区以滨海湖泊相沉积为主,且伏水较深,其强还原环境形成了数层菱铁质泥岩,K5灰岩到3号煤层之间的沉积厚度亦明显较大,而3号煤层不可采区至非赋煤区范围位于本区的北西部、中北部北侧局部及区南部西侧局部,在K5灰岩到3号煤层之间分布有K6石灰岩,属海湾浅海环境,且3号煤层不可采区至非赋煤区(区南西部及中北侧)之3号煤层至K5石灰岩之间沉积厚度明显变薄,未形成菱铁质泥岩,均说明3号煤层形成之前的基底环境为其赋煤区(区中北东部)属深湖环境,非赋煤区属滨湖或浅湖环境。因此,当湖泊消失演变为泥炭沼泽时,3号煤层赋煤区原深湖地带即有利于泥炭沼泽的形成,形成了3号可采煤层,3号煤层形成后,本区沉积基底发生明显变化,自区南西部北东部逐渐抬升,其中除北东以外的大部地带以河流相沉积为主,形成厚度达5-30m左右的巨厚中、细粒砂岩,其中南西部厚度大部15-20m左右,属河床环境,水动力强度较大,并致使其下伏3号煤层冲刷殆尽,往北东厚度渐变为10-15m左右,对3号煤层上部具有一定的冲刷作用,而区东侧于3号煤层之上为内陆湖相泥岩、粉砂岩沉积,则3号煤层于该地带保存完好。之后区东侧地壳下降,南西部分布的河流向该地带侧向迁移,但所形成的砂岩厚度小于5m。该砂体由南西北东由厚变薄,对3号煤层的冲刷作用由强烈较弱消失(详见图1)。3号煤层于上述地带尖灭明显证据有:一是3号煤层自北东南西由厚变薄,直至消失尖灭;二是3号煤层于赋煤区煤层形成的同时,南西部及中北侧原海湾环境抬升,海水 图13号煤层厚度等值线图退出,形成了入海三角洲前缘巨厚砂岩沉积,不利于泥炭沼泽环境的形成而使3号煤层于该地带尖灭;三是5号、901号钻孔均紧临非赋煤区,其3号煤层厚度分别为0.51m和0.40m,而其直接顶板均为泥岩,说明3号煤层赋煤区非赋煤区的边缘地带,泥炭沼泽环境发育不良,持续时间短而使煤层变薄不可采,并向非赋煤区河流环境(巨厚砂体)尖灭。因此,3号煤层非赋煤区虽存在巨厚砂体沉积,但3号煤层于该地带,应属河流环境(入海三角洲前缘河流系统), 泥炭沼泽环境消失而使3号煤层尖灭。3号煤层顶板巨厚中、细粒砂岩形成后,山西组上部沉积环境趋向三角洲中部地段并以河流相体系为主,伴以河漫滩相、岸外溢流环境及间湾沼泽泥炭沼泽等微环境。由于河流侧向迁移速度较快,洪水泛滥,经常自

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