准南煤田阜康矿区八道湾组地层沉积特征及聚煤规律.pdf

文章编号10045716200608011002中图分类号P611122 文献标识码B 准南煤田阜康矿区八道湾组地层沉积特征及聚煤规律 王正华 新疆煤田地质局,新疆 乌鲁木齐830009 摘要从沉积特征入手,深入地分析、 对比,阐述了沉积聚煤规律,分析了富煤带的分布及其沉积原因,对进一步勘查 有着指导意义。 关键词沉积特征;聚煤规律;侧向迁移;富煤带 1 概述 白杨河 四工河普查区位于准南煤田阜康矿区西部,其含煤 地层之一八道湾组,含煤层数多,厚度大,在此施工的钻机也较多。 根据多年在此区工作的经验,统计了近几十个钻井的资料,以沉积 构造、 古生物、 岩性特征等标志物指相划分了八道湾组上部地层 的沉积体系即为湖坪平原相 滨湖、 浅湖相和亚环境。通过沉 积特征分析,找出了煤层赋存规律及富煤带的展布情况。 2 沉积特征 普查区64线以西,其垂向地层层序的沉积环境为湖坪平原 相 滨湖、 浅湖相。而在64线以东为湖坪平原相 滨湖、 浅湖相 交替出现,其旋回明显,湖进、 湖退振荡剧烈。 2. 1 湖坪平原相 2. 1. 1 河流相 1河床相发育于15 煤层之下及64线以东的1～9煤 段。沉积物主要以灰白色 灰色中、 粗粒砂岩、 砾岩为主。成份 多以石英、 岩屑为主,泥质含量较少。分选差,颗料多为棱角状及 次棱角状。底部常具冲刷面,冲刷面上含有煤包体、 煤屑及植物 的枝茎化石。一般具有中型 大型交错层理,纹层厚度大。这反 映了一个较强的水动力条件。河流多为网状河。 2河漫相沉积物主要为灰色 灰白色,中、 细粒砂岩。胶 结物多为钙质,碎屑颗粒较小。分选中等,次棱角状,泥质含量稍 多。植物化石叶部碎片及枝丰富,一般有小型 中型交错层 理。这反映了一个稍强的水动力条件。 2. 1. 2 沼泽相 1闭流沼泽相水动力条件极弱,属低水位沼泽,水流不 畅,其沉积物主要分布于煤层底板或夹矸中。其岩性多为泥岩或 泥质粉砂岩,植物根部或植物叶部碎片化石丰富。含黄铁矿细晶 及磷铁矿结核,一般层理发育,局部可见微水平层理。 2泥炭沼泽相形成物为块状、 粉末状、 鳞片状的煤层和少 量炭质泥岩。煤层裂隙中可见方解石脉、 石英脉,可见大量炭化 植物茎叶化石。 3覆水沼泽相属高水位沼泽,沉积物主要为炭质泥岩及 灰黑、 黑色含炭质的泥岩、 粉砂岩,一般发育于煤层顶板,局部可 见菱铁质结核。具水平层理和微缓波状层理,沿层面分布大量炭 化植物叶部化石。 2. 2 滨湖 浅湖相 1滨湖相其前缘为上三角平原相微环境主要为分流河床 相及泛滥盆地的泥炭沼泽相 , 其后为滨湖浅水区。沉积物为灰 色、 灰黑色、 灰白色细粒砂岩、 粉砂岩及泥岩。水动力条件稍弱,可 形成水平层理、 缓波状层理,局部可见小型交错层理及透镜状层 理,含菱铁矿结核及较完整植物枝叶化石与大量植物碎片化石。 在三角州平原相的泛滥沼泽带可形成煤层及炭质泥岩。在湖滨三 角州平原相的河道河间湾地带发育费尔干蚌化石层,此层位相当 稳定,是一个很好的指相标志,也是一个明显对比标志。 2浅湖相主要分布于煤层顶部,一般属复水区,湖水不是 很深,其沉积物沉降速度缓慢,颗料均匀,多形成灰色、 褐黄色、 灰 绿色的粉砂岩及泥质粘土岩、 泥岩。局部有菱铁质粉砂岩。岩层 层面上分布黄铁矿呈细晶粒展布。局部含菱铁矿结核。动物化 石有淡水双壳类动物。植物多为叶部和枝部化石,大多为不完整 的碎片。沉积构造为水平层理、 微水平层理和缓波状层理。局部 有波痕,反映了一个弱的水动力条件。 3 聚煤规律 3. 1 煤层形成的沉积环境及侧向迁移 湖坪平原相的网状河河床两侧的泥炭沼泽或湖坪平原相的 泥炭沼泽,及滨湖三角州平原相的泛滥盆地泥炭沼泽相为主要 聚煤的沉积环境。八道湾组上部1 ～15 煤就是在以上几种环 境下形成的,从垂向上看聚煤有着多旋回性,且煤层侧向变化大 由西向东 ,10 ～15 煤在全区普遍发育,且64线以东煤层遭 受冲刷,相变剧烈,煤层较薄。 在15 煤层形成前,其沉积环境为湖退后的一些网状河流及 闭流沼泽。植物生长茂盛,主要为新芦木、 锥叶蕨、 银杏类。当这 些植物死亡后遗体不断堆积形成全区稳定的泥炭沼泽相。在温湿 的气候条件下,全区主要煤层15 形成。煤层夹矸较少,反映出当 时沉积振荡不明显,在64线以西15 煤形成后,水流不断进入,形 成覆水沼泽相 闭流沼泽相,聚煤作用间断,按受沉积。而64线 以东则是泥炭沼泽相,聚煤作用继续,因而形成14 ～15 厚煤层, 和64线以西14 煤形成时,所处同一聚煤环境。 当14 ～15 煤层形成时湖水再一次侵入,64线以东处于一 个浅湖相,在64线以西则是闭流沼泽相 覆水沼泽相交替出现, 因此,形成一些薄煤层,即10 ～13 煤。而64线以东,浅湖萎缩 后,形成大面积泥炭沼泽,从而沉积较厚的10 ～13 煤层。在 10 ～13 煤层形成后,湖水侵入全区,形成一个滨湖、 浅湖环境。 总第124期 2006年第8期 西部探矿工程 WEST - CHINA EXPLORATION ENGINEERING series No. 124 Aug. 2006 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 当植物生长茂盛,且不断堆积,湖水不断退却,在64线以西, 形成一个沼泽相,而在64线以东则是一个河流相的环境。在64 线以西是沼泽相 浅湖相 沼泽相 浅湖相 沼泽相在垂向上 交替出现,旋回明显,形成了较稳定的7～9、3～5煤组和1～2煤 组。在64线以东则是河流相 滨湖 浅湖相 河流相交替出 现,在7～9、3～5聚煤时期,64线以东,河道活动剧烈,侧向迁移 显著,不利于煤层形成。只是局部在河床两侧形成小片泥炭沼 泽,致使一些薄煤层、 煤线的形成。这是由于分流河道摆动较频 繁,且分流河道下切剥蚀和侧蚀作用,常使先形成的沉积煤层或 同期的沼泽被冲刷破坏。1 ～2 聚煤时期,64线以东处于一个 覆水沼泽相的环境,常形成炭质泥岩或泥岩。造成64线以东和 64线以西1 ～9 煤层变化剧烈的原因主要是河流的侧向迁移, 且河流多为网状河,因而影响面积大。 3. 2 富煤带的展布 本区1 ～15 煤层厚度大,从图1中可以看出,区内有3个 富煤区,即 1 水磨河南头富煤带,其摆布为近东西向。煤厚由 西向东变厚,在水磨河南头为一厚煤中心向四周开始变薄。2 干沟西北角富煤带,其摆布为近南北向,向四周煤层变薄。3丁 家湾富煤带,其摆布为西北向,在丁家湾一带煤层最厚,向四周变 薄。从图2中可以看出,区内有一个富煤带即水磨河南头富煤 带,其摆布近东西向,由西向东,煤层增厚,在水磨河南头煤层最 厚且向四周开始变薄。 图1 10 ～15煤层等厚 图2 1 ～9煤层等厚线图 以上几个富煤带均是湖坪平原相的泥炭沼泽相和滨湖 三角州平原相的泛滥盆地沼泽相叠加形成的,其次是河道两 侧形成沼泽,随着河道的迁移,不利富煤带的形成,如64线 以东1 ～9 煤在图2上也表现为贫煤带 。 从沉积特征研究入手,深入地分析 、 对比 、 阐述了煤层聚 煤规律,并编制了1 ～15 煤层的等厚线图,分析了富煤带 的分布及其沉积原因,这为今后煤炭开发有着指导意义 。 参考文献 [1] 孟洋华.内源沉积相模式[R].地质部562综合大队,1985. [2] 新疆156队.准南煤田白杨河 四工河普查地质报告[ R ] . 1996. 111 2006年 第8期 王正华准南煤田阜康矿区八道湾组地层沉积特征及聚煤规律 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.