腾县煤田石炭纪财相古地理分析.pdf

1 9 9 9 年第2 期 ． 末 茬 科技 滕 县 煤田 石 炭纪 岩相 古 地 理 分 析 山 东矿 业学院张东 山东 矿业学院 囊 磊 江苏 煤田地质 勘探研究所 刘明雷 ／ ／ 0 弓 摘要该文从岩性特征、 沉积标志等方面研究滕县煤田石炭纪太原组的沉积环境 ， 分析 了岩 相 古地 理。 关键词太原组沉积标志 岩相古地理 ／ 1 概述 滕县煤 田属隐蔽式华北石炭 二迭 纪煤 田。 同整个华 北 区域一样 ， 白奥 陶纪 以后 ， 滕 县 区 域一直处 于上 升状 态 ， 至早石炭世仍未接受沉 积 ； 到中石炭世， 地壳沉降， 海水侵入本 区， 形 成了 以灰 岩 为 主、 其 次 为泥 岩 和 粉砂 岩 的浅 海、 泻湖相沉积 ， 即本溪组。晚石炭世地壳回 升 ， 海水又开始缓慢地退出， 形成了一套以太 原组为代表的浅海相、 潮坪相、 泻湖相等组成 的滨海平原含 煤建 造。 2 太原 组的沉积标 志 2 ． 1 砂岩 的成分特征 太原组砂岩的一个共 同特征是成 分成熟 度都较 低 ， 基本上为长石砂岩 。 太原组各层砂岩的区别主要在于颗粒大 小上， 第 二段 的下部， 即煤 1 2 T以下 的砂 岩 层 ， 为细粒长石砂岩 第二段 的上部 ， 煤 1 2 T 以上至三灰间砂岩及第三段内的砂岩层， 除了 细粒长石砂岩外， 出现了较多的细 一中粒长石 砂 岩 ， 中 一细 粒长 石砂 岩。 太原组结构成熟度较高， 第二段的下部砂 岩， 分选较好 一好 ， 颗粒为次圆状 、 次棱角状。 第二段的上部中 细粒砂岩和第三段的细 中粒砂岩分选好 中等 ， 颗粒为次圆状、 次棱 角状和棱 角状。 呼 ； } 场彬 | 2 ． 2 砂岩的沉积构造特征 f 1 交错层理 在岩芯上观察到的主要为 斜层理 ， 前积层交角达 1 02 0 。 ， 层 系厚度 4 1 5 e ra， 层 系面呈弧形。 2 双向交错层理 在有限的岩芯面上不 宜识别 ， 但根据细层颜色和微薄的泥质层可以 推断 。 3 脉状、 缓波状及透镜 状层理 在粉砂 岩、 细砂岩互层中颇普遍， 三种构造密切共生。 4 平行层理 这种层理在第二段 中多数 砂岩顶部能够见到。这种层理和交错层理 、 波 状 、 缓波状层理 常呈 过渡关 系 ， 反 映 了水 动力 条件 由强 到弱 的过 程。 5 虫迹构造 在第二段的九灰下砂体、 七 灰顶部砂体及第三段的三灰顶部砂岩中十分 丰 富 ， 皆为居住的潜 穴构造 。 6 生物扰动构造 在生产中常称为“ 浑浊 状层理 ” 。这 种 构造破 坏 了岩 层 中 的原 生 层 理， 十分紊乱。它同虫孔构造有共同关系。 7 冲刷 构造 第二段的煤l 2 底部砂岩 中 有冲刷现象 ， 被冲刷物为泥砾， 其大小不一。 2 ． 3 砂岩的粒度特征 太原组砂 岩 的粒径 范 围为 1 ． 73 ． 5 b ， 标准偏差 8 为 0 、 2 0 ． 7 ， 多在 0 ． 5 ， 属于 分选较好 一 极好 ， 多数分选好。偏度 S K 1 范 围为 一 O ． 0 2 0 ． 1 8 ， 有正偏、 负偏 ， 甚至极偏， 反映 了砂坪性质。峰态 K c 范 围为 0 ． 9一 ／ ． ，■ m 仍 维普资讯 童娃茬 科技 1 9 9 9 z g 2 期 1 ． 5 ， 属于近正态至窄， 可见砂岩 的改造程度较 高。现择太原组主要砂岩层描述 1 九灰下砂岩 属于分选好、 近正态 ， 稍 正偏 的细粒砂岩 。 2 煤 1 2 v砂岩 属 于分选好 、 粒度分布 中等、 负偏的细粒砂岩。 3 七灰上部砂岩 属于分选较好 、 粒度分 布近正态稍正偏 的中粒砂岩 。 4 第三段中的砂岩层 属于分选较好 好 、 峰态较窄、 近对称分布的中 细粒砂岩。 2． 4 泥质岩的指 相微 量元素特 征 通过对微量元素的分析， 总结了指相微量 元素硼 B 、 锶／ 钡 S r ／ B a 、 硼／ 镓 B ／ G a 、 钒／ 锆 V ／ Z 的稳定性 ， 发现 B与 S r ／ B a 在本区具 有稳 定的 指相 意义 。V ／ Z r 可作 参 考 指标 ， B ／ G a 极不稳定， 不能作为该区指相指标。 太原组 B的变 化范 围 为 5 01 6 7 P P m， 并 且 白下而上具有含量减少的趋势。S r ／ B a变 化范围为 0 ． 8 0 一l O ． 4 6 ， 比值亦是下部高 、 上部 低 ． 个别 比值小于 0 ． 5 ， 出现于顶部。V ／ Z r 变 化较大 ， 0 ． 2 9 1 ． 2 6 ， 多在 0 ． 5 0 ． 8 之 间。太 原组微量元素特征 比较明显 ， 第一段 中的 B 、 S r ／ B a 、 V ／ Z r 都较高， 第段和第三段 B 、 S r ／ B a 值较第一段明显小 ， 而第二段 w z r 比第三段 要 高。 据 地球化学 分类标准， 太原的水介质为 成水 一半成水 。 2 ． 5 灰岩的沉积标志 1 含有多门类的钙质生物化石 ， 以海百 合茎类化石为主， 此外还有腕足类、 珊瑚介形 虫和藻类化石 。 2 缓波状层理、 生物扰动构造、 缝合线构 造 较常见 。 3 有的含有黄铁矿结核 ， 有 的含零散 的 黄铁矿 。 4 碳酸盐岩碳 、 氧同位素组成特征表明， 本区 c为 1 3 ． 3 ％ 0 ， 8 1 O为 一8 ． 6 6 ‰。淡水 碳酸盐岩的 C一般较海相碳酸盐岩轻， 变 化范围也较大。本区碳酸盐岩具有海相特点。 3 ． 岩相古地理 晚石炭世， 本区为一个地势平缓 、 地貌分 异不大、 以潮坪为主的滨海环境 ， 潮道位于东 南部， 沿北西方向伸人本区。这一潮道口可能 在徐州淮北一带， 或更南部位， 进入本区的潮 道为最后部位， 因此其受海水作用强度稍弱 ， 形成一个不规则的葫芦形通道。在潮道的两 侧及北部为一个潮间混合坪， 它既接受来 自大 陆的细粒物质． 又接受来 自海洋的粗粒物质， 沉积物较丰富， 是一个砂泥混合带 ， 而潮道则 以砂质沉积为主。当海水潮退时 ， 混合坪以陆 源物为主， 转变成泥坪， 植物可以同时在泥坪、 混合坪上生长， 并形成泥炭堆积 图 1 。从太 图 1 1 6煤 层 成煤 前岩 相古 地理 示意 图 原组的岩比图上 图 2 可以看出， 泥岩一砂岩 和砂岩一泥岩相主要位于煤 田北部 ， 太部分区 域为化学岩一泥岩相。在滕 北有两个砂岩一 泥岩相区， 其展布方向一个为北西 向， 一个为 南北向； 在滕南北端有一个小区的泥岩一砂岩 相带， 呈南北向展布 ， 有一个与之并列 的砂岩 一 泥岩条带 ； 在中部有三个孤立的砂岩一泥岩 维普资讯 1 9 9 9 年 第2 期 艇茬 舛技 “ 小岛” 。这些都反映当时的陆源方向主要为 由北向南或由北东向南。在滕北西部还有一 个北西 向砂岩～泥岩相 ， 可能隶属于 由北向南 的陆源方向。由重物分析知， 太原组以锫石、 磷灰石为主， 其次为金红石。黑云母 含量较 多 ， 可见物源区的主要母岩类型为变质岩 、 花 岗岩。物源区有近有远 ， 近处为胶东古陆， 远 则为阴山。砂岩成分以长石为主， 说 明胶东古 陆可能是供给物质主要承担者。 圈 2 太 碌 组岩 比示 意 图 上接 5 5页 圈 3 约束 适应 控制 框 圈 全部采用适应控制 系统的理论 ， 控制简单， 适 应小型和产品精度较低的数控机床。 一 回 羲芈模型 一I * i曩】 一曲束来件 圈 4 最佳 适应控 制框 图 3 ． 2最佳适 应控制 A C O 图 4 本控制方法在约束控制的基础上， 设置最 佳化条件控制函数。最佳化函数以加工成本、 生产率等评价指标作为参考条件和综合评价 指标 ， 形成多参数的控制 系统。在加工 过程 中， 约束控制系统连续测量加工系统各辖 出 量 ， 通过最佳函数计算装置的计算 ， 决定新 的 控制方法和新的工艺参数， 使系统始终处在最 佳方式或近似最佳方式的工作环境下。本控 制方法适于较高精度产品的生产过程。 圈 5 智 能约束 控制 框 图 3 ． 3智能约束控制 T A C 图 5 在最佳化约束控制的基础上， 增加一个具 有 自动学习能力的控制系统 自学系统 ， 该系 统通过加工产品的实浏结果 ， 参考现场实际的 加工情况和加工条件 ， 自动分析造成偏差的原 因， 修订评价函数 评价基准 ， 使其适合当前 的加工条件 ， 保证达到预期的最佳加工目标 。 本系统适合高精度产品的加工制造， 自学 系统设计需要较高的专业水平 ， 投资较大。 ～ 蚤 ● 维普资讯