返回
地勘矿权
虹螺岘煤田含煤地层及聚煤规律分析
2020-03-30436
 摘要:通过具体的含煤地层及煤层的研究,进一步由一切沉积特征分析煤层及聚煤规律。

  关键词:含煤地层;煤层;三角洲;湖泊;沉积;聚煤规律

  Abstract: through the study of coal-bearing strata and coal seams, this paper analyzes coal and coal accumulation law from all sedimentary features.

  Key words: coal; coal; delta; lake; sediment; the rule of coal gathering

  中图分类号:P641.4+61 文献标识码A 文章编号:

  1 简介

  虹螺岘煤田位于锦州市西南30公里,虹螺岘煤田位于东西向天山~阴山带南侧,新华夏系第三隆起带上的董家店~阴山带南侧,新华夏系第三隆起带上的董家店~杨家丈子断带上,其含煤矿层叠加在断隆带上的坳陷部位。虹螺岘煤田属古生代石炭、二迭系含煤地层,其煤田走向长10公里,倾向宽7公里,面积70平方公里,不等单斜构造。含煤地层为二迭系下统山西组,石炭系上统太原组含煤、煤质牌号以贫煤为主。

  2 含煤地层及煤层

  含煤地层

  石炭系上统太原组(C3t),厚5.03~96.68米,平均43.33米。为黑色泥岩、粉砂岩、煤、炭质泥岩、粘土岩、各种粒级砂岩交互组成。含煤三组(6煤、7煤、8煤),而8-2、7煤沉积局限,8-1是本区主要可采煤层,6-2是局部可采煤层。其砾岩、砾石成分以石英岩砾为主,燧石砾次之,泥质胶结。泥岩层具水平层理,缓波状层理,含菱铁矿结核,含大旦植物化石。

  二叠系下统山西组,厚6.70~118.99米,平均44.65米,灰绿色~灰色砾岩、粗~细砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、煤交互组成。本组含三煤、5-1煤、5-2煤层,其中三煤、5-2煤为局部可采煤层。

  砾岩、砾石成分以石英岩砾、燧石砾、石英、长石碎屑组成,分选差,5-2煤为局部可采层。

  泥岩:黑色、层理明显含黄铁矿、菱铁矿结核泥岩中含植物化石。

  山西组地层也为湖泊三角洲体系,旋回结构分为三个旋回。

  煤层

  太原组含6-1、6-2、7、8-1、8-2五个煤组。8-2煤组在受煤前右基底影响,8-2煤层沉积零散,大部在本区东部低洼处有沉积,全区仅17个钻孔,见8-2煤层,为单一结构煤层,煤层0.05~0.96米,为局部可采煤层,仅4个孔可采。

  8-1煤组全区普遍全育,为区内主要可采煤层,煤层单一分层,厚由0.05~10.88米,平均煤厚4.66米,可采厚度由0.70~10.88米,平均可采厚度4.88米。

  7煤组赋存于太原组煤中砾岩的中部,即两层砂砾岩层所夹,同属局部分流河道沼泽成煤。煤层呈透镜状,仅分布于7~9线间,仅7个孔见煤,单一分层厚度为0.09~2.88米,仅有两个孔可采,可采厚度1.30~1.43米。

  6-2煤组织全区发育,为复杂结构煤层,全区有60个孔见煤,单一分层厚度由0.05~4.73米,平均厚度1.80米,有29个孔可采,可采厚度由0.70~3.57,平均可采厚度由0.70~3.57米,平均可采厚度2.37米。

  6-1煤组在区内零星分布,为简单结构煤层。本区共有14个钻孔见6-1煤层,单一分层厚度0.05~2.11米,其中有4个孔可采,可采厚度由0.80~2.11米,平均可采厚度1.43米。

  山西组含3煤、5-1煤、5-2煤三个煤组。5-2煤组因受后期剥蚀的影响,主要分布在勘探区西侧1~10勘探线间,东部有零星沉积,为简单结构煤层,有34个孔见5-2煤组,单一分层厚度0.04~4.49米,其中有23个孔可采,可采厚度0.76~4.49米,平均可采厚度2.12米,为局部可采煤层。

  5-2煤组仅见于两个孔,厚度小,其厚度分别为0.09米、0.15米。

  3煤组煤层沉积比较稳定,但因受后期剥蚀影响较大,仅零星赋存。分区仅有9个孔见3煤组,其中8个孔厚度可采,平均可采厚度为2.37米。详见虹螺岘煤田含煤岩系柱状对比图。

  3 沉积特征

  根据本区岩石成分、结构、层理类型、植物化石、包裹体特征结合各煤层灰分、硫分指标、煤的化验指标,综合分析,本区沉积环境是以湖泊三角洲沉积体系为主的含煤岩系,湖沼相沉积(湖汀、沼泽及泥炭沼泽)。其各亚相特征分述如下:

  太原组底砂岩、太原组中部砂砾岩、山西组底砂岩都属三角洲分流河道沉积,从砂体平面图看形态为乌足状砂体。其岩性特征为砾岩、砂砾岩,粗~细砂岩组成,因水动力条件变化,具韵律结构。北部砂体厚;从岩石粒级上看,北部粒级粗多为砾岩,东部局部粒级粗,也为砾岩,南部粒级较细,多为细砂岩。据粒度厚度定向标志,从而不难看出,北侧面的震旦系老地层及东侧的山海关隆起为区陆源区。三角洲北部砂体,多为正粒序,可为三角洲水上部分。南部显示为倒粒序。

  砂体分布面积,山西组底砂体厚度最大,分布面积最广,太原组中部砂体分布面积居中,太原组底砂体最薄,分布面积最小,这说明了,随盆地演化,水动力条件逐渐加强。从太原组中砾岩、山西组底部砾岩,上石盒子组底部砂砾岩含煤或泥质包裹体特征看,该砂体对下伏地层有冲刷现象。从整体看除显示出次动力条件加强外,还可看出河道有向西侧向迁移趋势。

  三角洲泛滥平原平面上分布于三角洲分流河道外侧,部面上位于三角洲分流河道上,岩性主要以黑色泥岩、粉砂岩组成,具水平层理及缓波状层理,局部夹薄层组~中粒砂岩,可为决口扇沉积物,随着盆地下沉,三角洲及泥炭沼泽,5-2、6-2、8-1煤层底板的粉砂岩及泥岩大部都属泛滥平原沉积。

  湖泊相沉积主要发育在太原组、山西组顶部,由于盆地沉降,覆水较深,沉积物以黑色泥岩、粉砂岩为主,局部夹薄层细~中粒砂岩及薄煤层;太原组6-1煤、山西组的3煤属湖滨沼泽成煤。

  该盆地沼泽相及泥岩沼泽相沉积物主要为太原组的8煤组、7煤组、6-2煤组、山西组的5煤组,其岩性为煤、炭质泥岩、黑色泥岩、粉砂岩、粘土岩交互沉积。

  粘土岩大都发育在煤层底板,为沼泽相沉积物相开始,岩性特点为团块状结构,含根部化石,而太原组沉积前准平原化沉积。本盆地泥炭沼泽相成煤基本可分为三种类型。

  湖泊沼泽成煤主要发育有太原组、山西组顶部,具体沉积煤层为太原组6-1煤、山西组3煤,由于盆地演化沉降过程中覆水较深,其沉积物以黑色泥岩为主,其间夹薄层砂岩,泥岩含黄铁矿、菱铁矿结核,可为弱碱性——碱性还原环境,其间局部泥炭沼泽化较好部位沉积的煤层特点是煤层结构简单硫分高。

  4 后期冲刷作用对煤厚的影响

  煤系地层沉积后,伴随地壳的抬升和河流的发育,煤层和含煤岩系遭受河流的冲刷剥蚀,根据本区盆地演化特征,太原组、山西组和下石盒子组地层沉积后,盆地受华力西运动影响有三次抬升,由于盆地抬升,河流水动力条件逐渐加强,表现在太原组煤中砾岩、山西组底砂岩、上石盒子组底砂岩逐渐加厚,从而对下覆地层有较强的冲刷作用,因而在上石盒子组底砂岩、山西组底砂岩、太原组煤中砾岩中常见泥岩及煤包裹体。山西组地层冲刷较严重,使上盒子组地层超覆在太原组地层之上,6-2煤层被冲刷较严重,8-1煤层顶板也常见到剥蚀面,河床相砂岩、砾岩等粗碎屑岩与煤层直接接触,使煤层冲刷变薄。

  5 岩浆岩侵入和吞蚀对煤层厚度影响

  本区岩浆岩侵入体有花岗斑岩和闪长斑岩,而花岗斑岩侵入煤层,对煤层破坏严重。8-1煤层均有花岗斑岩侵入,层数多,厚度较大,使煤层结构更加复杂,煤层遭受严重破坏,部分煤层变质成天然焦。6-2煤层均有花岗斑岩侵入,层数较多,使煤层结构更为复杂,灰分增高。更严重的是8-1煤层均被花岗斑岩吞蚀,而仅剩0.19米厚的天然焦。

  6 聚煤规律

  为古生代石炭、二迭系煤系,但因本区古基底古构造对煤层厚度变化影响较大,其原因一是由于古地理对煤层的影响。虹螺岘煤田成煤时基底凸凹不平,东区兴隆屯一带存在一较大隆起,而在隆起区上则无煤层沉积。二是沉积环境对煤层影响,本区煤层的沉积环境除3煤、6-1煤为湖滨相成煤外,其余5-2煤、6-2煤、8-1煤均属湖泊三角洲体系成煤,其亚环境有三角洲平原沼泽化成煤,另外是湖湾沼泽化成煤。当三角洲泥炭沼泽与湖湾泥炭沼泽连成一体时,形成较好的聚煤环境,即煤层沉积大都在三角洲砂体外侧,而在蛤蟆山浅部区8-1煤层发展不好,属远岸湖湾区,覆水较深不利于聚煤作用。

  参考文献:

  [1]刘俊杰 煤层冲涮的研究与预测[J]中国煤田地质,1999

  [2]陈钟惠 含煤岩系沉积环境分析[M]武汉地质学院,1984

  [3]李思田 断陷盆地分析与聚煤特征[M]地质出版社,1988

  [4] 陈世悦 徐风银 华北晚古生代层序地层与聚煤规律[M].中国石油大学出版社,2000

  • 同类技术