永安井田含煤巖系沉積特征及成煤環(huán)境分析

■　劉華

（重慶一三六地質(zhì)隊(duì)重慶401147）

永安井田含煤巖系沉積特征及成煤環(huán)境分析

■劉華

（重慶一三六地質(zhì)隊(duì)重慶401147）

本文通過(guò)永安井田勘探成果，對(duì)井田含煤巖系厚度變化、各含煤段的巖性組合、含煤特征及變化規(guī)律等進(jìn)行了深入的總結(jié)分析，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)該區(qū)的成煤環(huán)境進(jìn)行了研究。

永安井田沉積特征成煤環(huán)境

永安井田位于貴州省習(xí)水縣境內(nèi)，含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），為一套海陸過(guò)渡相的含煤沉積，與下伏基底地層二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）呈假整合接觸，與上覆二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）呈整合接觸。

1　含煤沉積特征

1.1含煤地層厚度

井田內(nèi)含煤地層厚80.59～108.77m，平均96.41m，根據(jù)巖性、巖相在垂向上分為三段：三段位于煤系上部，厚16.69～35.82m，平均25.84m；二段位于煤系中部，厚25.00～50.80m，平均39.44m；一段位于煤系下部，厚25.43～35.32m，平均31.13m。井田內(nèi)煤系厚度呈兩側(cè)厚中間薄、淺部厚深部薄的變化規(guī)律。

1.2含煤地層巖性特征

區(qū)內(nèi)含煤地層巖性為泥質(zhì)巖類、碎屑巖類和碳酸鹽巖類，以泥質(zhì)巖類為主，約占52%，其次為碎屑巖類，約占38%，碳酸鹽巖類僅占10%。

泥質(zhì)巖類主要為泥巖、粘土巖、炭質(zhì)泥巖。泥巖為主，廣泛分布；炭質(zhì)泥巖主要為煤層的偽頂?shù)?；粘土巖主要位于C6煤（層）組分層中、C6-3與C11煤層底板；鋁質(zhì)泥巖位于煤系底部，在下伏地層碳酸鹽巖的侵蝕面上，含黃鐵礦結(jié)核。

碎屑巖類主要為細(xì)～粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，主要礦物成分為長(zhǎng)石、石英及少量云母，泥質(zhì)及鈣質(zhì)膠結(jié)，分選性及磨圓度較好。

碳酸鹽巖類巖性為石灰?guī)r，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，含生物碎屑化石，主要位于煤系上部，厚度較穩(wěn)定。中下部偶有厚度小于1.0m的石灰?guī)r夾層。

1.3含煤特征

井田煤系地層含煤10～16層，煤層（線）總厚9.05～21.52m，平均總厚12.95m，含煤系數(shù)13.43%。主要可采煤層6層，為C5、C6-3、C8-1、C8-2、C11、C12煤層，可采煤層總厚6.62～18.43m，平均10.35m，可采煤層含煤系數(shù)10.74%。

含煤地層各段以二段含煤性最好，該段含煤特征與三段、一段有明顯區(qū)別，煤層主要以煤層組的型式賦存，由上至下含C6煤層組（C6-1、C6-2、C6-3）、C7煤層組（C7-1、C7-2）、C8煤層組（C8-1、C8-2），各煤分層井田內(nèi)未合并；一段含煤性次之，主要可采C11、C12煤層，賦存穩(wěn)定，另含C9、C10煤線，局部點(diǎn)達(dá)可采厚度；三段含煤性最差，僅C5煤層可采，另有1～2層不可采煤線?？刹擅簩雍盒耘c煤層（線）總厚的含煤性呈正相關(guān)關(guān)系，表明煤層層數(shù)越多、厚度越大，煤層可采的概率越大、可采性越好。

1.4砂體分布及變化

井田內(nèi)煤系含數(shù)層砂體，厚度變化較大，局部變薄尖滅，局部厚度可達(dá)十余米。其中位于C11煤層與C12煤層之間的砂體，全區(qū)發(fā)育，呈席狀，厚0.71～16.58m，賦存相對(duì)穩(wěn)定、特征明顯。該層砂體總體上由西至東逐漸變薄，泥質(zhì)含量增大，井田東界厚度僅0.71m，繼續(xù)向東有尖滅趨勢(shì)。另外結(jié)合煤系總厚度變化規(guī)律，砂體厚度與煤系厚度曲線變化相似，其與煤系總厚呈正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明本井田砂體的沉積對(duì)煤系厚度有直接的影響（見圖1）。

圖1　煤系與砂體厚度變化示意圖

2　成煤環(huán)境分析

含煤地層沉積環(huán)境有以泥質(zhì)巖、碎屑巖及煤層組成的海退相，及以碳酸鹽巖類為主的海進(jìn)相，受河流和海洋潮汐的雙重影響。沉積物既有河流攜帶的陸源碎屑，以細(xì)砂、粉砂及泥質(zhì)的薄互層沉積，也有煤系地層沉積后期代表海侵沉積的石灰?guī)r。原生沉積構(gòu)造，既有河流作用形成的各種交錯(cuò)層理，又有潮汐波浪作用形成的潮汐層理。煤系中可見生物遺跡化石，擾動(dòng)構(gòu)造、團(tuán)塊構(gòu)造等特征，并廣泛發(fā)育黃鐵礦結(jié)核和晶體。根據(jù)上述煤系地層巖石指相標(biāo)志的分析，結(jié)合區(qū)域相古地理的研究，本區(qū)含煤地層屬海陸過(guò)渡帶局限海碳酸鹽巖臺(tái)地潮坪成煤環(huán)境。

根據(jù)海進(jìn)、海退的沉積特點(diǎn)，本區(qū)含煤地層可分為三個(gè)旋回，依海退作為旋回起點(diǎn)，由老至新編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ旋回。

Ⅰ旋回由煤系底部至C8煤層底界，由瀉湖～泥炭坪～砂坪、混合坪～局限海。底部的鋁質(zhì)巖產(chǎn)在碳酸鹽巖的沉積斷面上，形成于瀉湖環(huán)境中，其上依次沉積形成C12煤層、碎屑巖層、C11煤層、砂泥巖互層夾煤層，旋回中期形成的砂體，在平面上呈席狀分布，粒度細(xì)，磨圓度及分選性較好，泥質(zhì)含量有規(guī)律漸變，說(shuō)明中期的砂坪相或砂泥混合相沉積。

Ⅱ旋回由C8煤層底界至C5煤層頂界，由潮間混合坪～潮間泥炭坪、砂坪、混合坪～局限海。主要煤層發(fā)育在該旋回潮間帶泥炭坪中，沉積形成了近距離的煤層組，這種近距離煤層群的形成，是由于地殼多次脈狀運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。其中M8煤層沉積時(shí)底板砂泥巖的形成，為泥炭堆積創(chuàng)造了良好條件，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，古氣候條件、泥炭堆積速度、地殼升降運(yùn)動(dòng)，基本達(dá)到了均衡狀態(tài)，當(dāng)泥炭堆積后，又有較長(zhǎng)時(shí)間的泥坪和快速堆積的砂體掩蓋，從而形成M8煤層厚度較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

Ⅲ旋回由C5煤層頂界至長(zhǎng)興組，由局限?！逼骸遍g、潮上坪～局限?！珡V海。該旋回以海進(jìn)旋回為主，巖性、巖相較簡(jiǎn)單穩(wěn)定，中、后期沉積形成的兩層石灰?guī)r層，賦存穩(wěn)定。

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)井田含煤巖系沉積特征和沉積環(huán)境的分析研究，深入了解煤系地層的巖性組合、含煤特征及沉積體系，研究含煤沉積理論，對(duì)煤層的賦存狀態(tài)和變化規(guī)律的分析有指導(dǎo)意義，是資源條件評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。

[1]魏煥成，徐智彬.煤資源地質(zhì)學(xué) [M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[2]蔚永寧，張德棟.礦物巖石學(xué) [M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[3]徐彬彬，何明德.貴州煤田地質(zhì) [M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-95-1