沁水煤田漳河井田含煤地层沉积演化及聚煤环境分析

作者:赵秀平;石彦强; 刊名:华北国土资源 上传者:斯蒂芬·S.罗奇

【摘要】漳河井田位于华北聚煤盆地中南部,含优质的石炭二叠系煤层。文章详细研究了含煤地层的沉积特征,系统分析了石炭二叠纪环境演化和聚煤规律。C_2b为海侵作用下的泻湖海湾沉积,C_3t为典型的约代尔旋回沉积,P_1s为海退后的三角洲旋回沉积。可采煤层发育于废弃碎屑环境,形成于动态泥炭沼泽。动态泥炭沼泽限制了基底和同生的碎屑环境,长期稳定发育形成可采煤层——动态聚煤模式。同生碎屑沉积导致煤层分叉变薄、煤中灰分增高;成煤期后河流的下切冲刷对成煤泥炭层的破坏有时是巨大的;煤中硫分与成煤泥炭沼泽受海水影响的强度有关,主要是成煤期后海侵下渗导致煤中硫分增高。

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1引言度5.60-24.66m,平均为12.28m。底部含透镜状黄铁矿、赤山西省沁水煤田襄垣漳河井田,位于沁水煤田东翼中铁矿,下部以铝质泥岩及硫铁矿层为主,上部为深灰色、灰段,行政区属山西省襄垣县夏店镇、善福乡、王村镇,面积黑色粘土质粉砂岩、粘土岩,含较多的植物化石,偶夹煤29.82km 2。含石炭、二叠系煤层,区内详查及勘探阶段共施层。为泻湖沉积(见图1、图2)。工钻孔22个,勘查中收集了区内及周边以往施工的21个钻孔本区位于华北克拉通聚煤盆地的中南部,晚古生代含煤资料,进行了认真分析,认真观测编录了勘查钻孔岩芯,详沉积体系的形成和演化受华北聚煤盆地沉积动力学控制。中细对比分析了钻孔岩芯和测井曲线,统计编制了多种研究图奥陶世末期,华北板块在西伯利亚板块(北部)和扬子板块表,用新的沉积学理论深入分析,厘清了本区的沉积环境和(南部)的双向俯冲挤压作用下,岩石圈挠曲整体抬升,暴聚煤规律。露于地表遭受约125Ma的风化剥蚀和化学侵蚀,形成了凹凸2井田地层不平的古岩溶地貌,并残积了丰富的铁铝质粘土;到中石炭世本溪期海水开始入侵,将残积铁铝质粘土改造运移,并进井田位于沁水煤田的东部边缘。井田内大部分地层被第一步“填平补齐”。四系中、上更新统地层所覆盖,仅在井田内沟谷中有少量二3.2石炭系上统太原组(C叠系上统上石盒子组地层零星出露,综合钻孔揭露岩层,井2t)(K 1砂岩底—K 7砂岩底)本组厚101.50-129.60m,平均厚度为116.44m,是本区田内发育地层自下而上由老到新依序为:早古生界奥陶系中主要的含煤地层之一。由石灰岩、碎屑岩及煤组成,为典型统上马家沟组(O 2 s)及峰峰组(O 2f)和平行不整合其上的的海陆交互相沉积,根据岩相组合特征可分为三段。晚古生界石炭系中统本溪组(C 2b)、石炭系上统太原组1)一段(C t1(C 3)2 t)、二叠系下统山西组(P 1s)、二叠系下统下石盒子组K (P 1底—K 2底,厚15.42-43.26m,平均24.20m。1 x)、二叠系上统上石盒子组(P 2s)、二叠系上统石千峰组a.下部主要为灰色、深灰色泥岩,含少量铝质,较多(P 2 sh)、中生界三叠系下统刘家沟组(T 1l),角度不整合上黄铁矿结核,均匀层理为主,属泻湖沉积。局部夹粉砂岩覆新生界新近系(N)、第四系(Q)。及成熟度较高而连续性差的石英砂岩,夹较多泥质条带,其中石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下具波状层理、脉状层理等,属潮坪沉积。在潮上有利地段统山西组为含煤地层。形成泥炭坪;3煤系沉积特征、环境演化及聚煤规律分析b.中上部为下煤组,下煤组包含14、15、16号煤层,其3.1 石炭系中统本溪组(C 2b)(O 2f顶-K 1砂岩底)中15号煤层又分为15-1、15-2、15-3等3个煤分层。自下而上依本组与下伏奥陶系峰峰组(O 2f)为平行不整合接触,厚次为: 图2漳河井田17线含煤地层沉积剖面图矸。煤层厚度稳定,全井田大部可采,仅在西北部的2104号孔缺失,13-3号孔煤层厚度为0.50m,属稳定型煤层。15-3号煤层宏观煤岩类型主要为亮煤,其次为暗煤,夹镜煤条带,见少量丝炭,细—中条带状结构,主要为半暗型煤,含黄铁矿结核。显微煤岩类型中,镜质组占80.3%,主要以均质镜质体为主,其次为基质镜质体;半镜质体占6.6%,多为棉絮状、团块状;半丝质组+丝质组占13.1%,半丝质体含量不高,多为结构半丝质碎屑体,丝质体多为粗粒体、碎屑体及氧化丝质体;矿物占1.17%,以粘土为主,多为分散状、浸染状,个别为层状。黄铁矿呈结核状,

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