贵州晚二叠世低硫煤沉积环境及聚煤规律

作者:郑建军 刊名:中国煤炭地质 上传者:刘凯

【摘要】贵州省煤炭资源总量约2 588.55亿t,其中低硫煤(St,d≤1.0%)约为569.49亿t,占煤炭资源总量的22.00%,主要分布盘县响水—晴隆中营—纳雍白兴—织金以那—黔西—仁怀一线北西、威宁羊街—可乐一线以东地区,总体呈北东向展布,煤中硫由西向南东逐渐增高。分析认为低硫煤主要形成于三角洲平原环境,其中上三角洲平原下部是低硫煤的富集地带;冲积平原和三角洲—潮坪复合体系区亦有低硫煤形成,但发育较差;低硫煤富煤带的分布明显受控于与三角洲平原有关的古地理环境的变化。

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贵州是我国南方的煤炭资源大省,素有“江南煤海”之誉,煤炭工业既是贵州的主要基础工业,也是支柱产业之一。在全省88个县(市)中,有76个县(市)产煤。全省含煤地层分布面积达7.75万km2,约占全省总面积的44%。根据最近一次贵州省煤炭资源潜力评价结果,贵州省煤炭资源总量2588.55亿t,其中低硫煤(St,d1.00%)约占569.49亿t,占煤炭资源总量的22.00%。1低硫煤分布特征贵州省低硫煤资源集中分布在西北部,面积约3.5万km2。大致分布在盘县响水晴隆中营纳雍白兴织金以那黔西仁怀一线北西、威宁羊街可乐一线以东地区,总体呈北东向展布。此外,在安顺大洞口、安龙龙山等地,尚有少量低硫煤分布。在低硫煤分布区,含低硫煤1~17层,以薄中厚煤层为主,一般单层煤厚在0.7~3.0m,最厚可达5.89m,煤层总厚度为0.7~21.9m。全硫含量变化范围为0.11%~1.0%,由西向南东逐渐增高(图1)。西部威宁、赫章、水城、纳雍维新及盘县火铺土城一带,低硫煤的硫分平均值最低(St,d0.5%),且向南东方向呈不规则指状伸展,其范围与水城、盘县三角洲的主砂体位置大致相当;而南东部的七舍、普女织金一黔西仁怀花秋一线,硫分平均值为1.0%~1.5%,且呈北东向带状展布,其范围与成煤期三角洲潮坪环境大致对应。显然,低硫煤的硫分分布受古地理环境控制。2成煤期古地理及聚煤规律晚二叠世是贵州最主要的成煤期,含煤地层分布广泛,发育完好,自西向东发育有陆相、海陆过渡相及海相一系列沉积环境类型。晚二叠世形成的煤层煤中硫以硫铁矿为主,约占全硫的73%,其次是有机硫,硫酸盐硫含量甚微。通常认为,除少部分淡水泥炭形成的低硫煤中的硫来自植物本身外,绝大多数中高硫煤的硫都是与海水中的硫酸根离子(SO42-)有关。在泥炭化和成煤过程中,由还原硫酸盐细菌将SO42-还原成H2S,再与泥炭和煤中的铁离子结合成硫铁矿。可见在泥炭化和成煤过程中,海水的淹没、浸泡甚至渗透,是形成中高硫煤的主要原因,潟湖潮坪及海相区,通常为典型中、高硫煤分布区。与其相反,低硫煤形成的介质条件是:在其泥炭化和成煤过程中,不受或很少受海水的影响。贵州省晚二叠世含煤岩系总体上形成于近海环境,其过渡相区的三角洲平原,地形平坦,面积辽阔,河道纵横,湖沼密布,植被茂密,是良好的生煤环境。其中,上三角洲平原下部和下三角洲平原上部(靠陆一侧),因不受或很少受海水淹没,是低硫煤聚集的良好场所。2.1龙潭早期龙潭早期,由南东向北西方向的海侵范围较大,盘县、六枝、织金、金沙、仁怀一带均处于潟湖潮坪或滨岸潟湖环境,水城纳雍三角洲刚具雏形,其位置在水城、纳雍一带。由于海侵频繁,因此,该期低硫煤成煤条件不佳,分布面积较窄小,低硫煤层数少、厚度薄(图2)。含煤0~3层,多为1~2层,煤厚0~3.5m,一般0.7~2m。其成煤环境主要为受海水影响较大的三角洲平原;盘北大田坝一带为滨岸潟湖扇三角洲平原。该期无明显的聚煤带。图1贵州上二叠统低硫煤分布示意图Figure1AschematicdiagramofdifferentrankedlowsulfurcoalinUpperPermianSeriesinGuizhou图2龙潭早期岩相古地理和低硫煤分布关系图Figure2RelationshipbetweenEarlyLongtanAgelithofacies-paleogeographyandlowsulfurcoaldistribution2.2龙潭晚期龙潭晚期发生大幅度海退,海岸线向东退缩数十千米,过渡相和陆相区范围扩大,河流沉积作用明显

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