高陂区童子岩组沉积与聚煤特征.pdf

第 1 4卷 3期 2 0 0 2 年 9月 中国煤田地质 C0AL GEOLOGY OF CHI NA V0 I ．1 4 No． 3 S e p． 20 02 文 章编 号 1 0 0 491 7 7 2 0 0 2 0 30 0 1 50 2 高陂区童子岩组沉积与聚煤特征 黄 丽 萍 福 建省 煤 田地质 局 1 2 1队 ， 福 建 龙 岩 3 6 4 0 2 1 摘要 从野 外第 一手 资料人 手 ， 分 析 了本 区的童 子岩组 第 三段 中亚段 的沉积特 征 。在此基 础 上 ， 归纳 出本 区 主采煤 层 沉积环 境 ， 并 研究 了主采 煤层 的聚煤 特征 。 关键词 沉积 相 ； 聚煤 特征 ； 主采煤 层 ； 高 陂 中 图分 类 号 P 5 3 4 文献 标识 码 A 高陂矿区位于福建省永定 县 ， 面积约 2 2 k m ， 主要 含煤地 层为下二叠统 童子岩 组第 三段 中亚段 P ， 厚 1 3 4 m， 含 主要可采煤 层共 4层 1 3 、 1 8 、 1 9、 2 3 。 l 研 究 区沉积 特 征 研究 区含煤岩系之岩性 以细 碎屑岩为 主 ，富含 动 植物化石 ， 含煤系数 1 ％。 1 ． 1 岩 相特征 ① 障壁 岛泻湖相 。根据煤层对 比发现 ，主要可采 煤层 2 3煤层形成于 障壁 岛泻湖相环境 。 其煤 层 间接底 板为障壁 岛沉 积 图 1 。细砂岩一般厚 1～1 0 m， 岩矿 鉴定特征为 ， 成 分 以石英为 主 ， 岩屑含量小 于 1 0 ％ ， 杂 基多为绿泥石 浅海相矿物标志 ， 具低 角度 的小型板 状交错层理 。该 细砂 岩沿走 向伸延较稳 定。 ②泻湖一潮坪相 。其 岩性特征 为以泥质 岩为主 的 岩 性 细 沙 积 构造 化石 岩性 组 合及 其 主要 特征 沉 积环 境 砂 质 | 条 带 状 止 砂 质 泥 岩 ， 下 部 多 含 钙 质 ， 砂 质 ⋯ 潮 汐层 含较 多的 海相 动物 碎 片化石 潮坪 泥 岩 - } ， 、 理 及植 物碎 屑化 石 。 、 砂 质 水平 } 主要砂 质泥 岩 ，块状 ，含 泥 纹理 较多的动物化石。 泻湖 岩 l’ ．1辇屡 泥 细 i 低 角 度 细 砂 岩 ， 中 厚 一 厚 层 质 砂 障 肇 岛 砂 岩 小 型 错 状， 主 要 成 分 为 石 英 。 岩 瓦 一’ 1 爻 层 理 6△ 与 层 泥 水 平 远滨 。。一 纹理 6施 8 泥 岩， 块状， 以 动物 化石为丰 。 岩 浅海 ／ 图 1 2 3煤层 独立 障壁 岛泻 湖相模 式 含较 多的动物化石碎片及植 物碎 屑化石 。泻 湖沉积 中 以水平纹理 为主 ， 潮 坪沉 积为条带状 的潮 汐层理 。 ③滨海平 原相 。 以一套薄层状 砂 、泥岩层互层 为 特征 ， 含 1 8 、 1 9煤 层 ， 底板一般 为细砂岩或砂 质泥岩 ， 具波状层理 、 板状 交错层理 ， 或潮汐层理 ， 顶板 为均匀 作者 简介 黄丽 萍 1 9 6 6 一 ， 女 ， 福建龙 岩市 人 ， 工程 师 ， 煤 田地 质 ， 1 9 8 7 年 毕业于 淮南 矿业学 院 。 收稿 日期 2 0 0 2 0 42 6 编 辑 刘 志 强 层理或 水平纹理 ， 且见较多 的同生黄铁矿结 核。 煤 层具 条带状结 构 ， 为半暗一 半亮 型煤 。古生物化 石特征 ， 除 舌形 贝 、 威 氏蛤 和虫 迹化石外 ， 煤层底板 含栉羊齿 等植 物化石与 近海 动物化石 。1 9煤 层顶板具少 量黄铁矿结 核 ， 煤 层结构简单 。 ④三 角洲 体 系 相 。研究 认为 ， 1 3煤 层直接顶板 之砂质泥岩 ， 属前三 角洲相 。 层面上见大量 的植物碎片 化石及大量 的菱 铁质结核 同生扁椭球状 ， 直径一般 为 1 ． 510 ． 8 e m， 大小均 一 ， 且常见植 物化石沿结核 面共 同弯 曲 ， 一般 为微咸 水环境 。 1 3煤层 间接顶板 为 细砂岩 ， 一般厚 9 m， 其 沉积碎屑颗粒 由下而上 ， 由细变 粗 ， 具平 行层理 、 板状交错层理 、 楔状层 理等 。 细砂岩其 结 构特征 为 分选性好 ， 硅泥质胶结 ， 次园 、 次棱 角状 ， 常见有海绿石 ， 属三 角洲前缘相 。 研究 区 1 2煤层 为三角洲平原相 ， 由分 流河道亚相 和河漫滩亚相及 分流间湾亚相组 成 。 分流河道亚相 。 由粉 砂岩至细砂岩 组成 ， 局 部含细 砾 砂岩 ， 底 部有 冲刷现 象 ， 常见煤屑或泥岩包 体 。细砂 岩 中具平行层理 、 槽状交错 层理 ， 分选性 、 磨 园度及成 分成熟度较低。 常见菱铁质结核。 该砂岩体呈树枝状分 布 ， 一般 为较典型的高建设 性三角洲分 流河道 。 河 漫滩亚相 。主要 由泥岩 、 砂质 泥岩组成 ， 偶见小 型 沙纹层理及水平纹 理 ， 粘土矿物 以高岭石为主 ， 上部 一 般都 发育泥炭 沼泽 即 1 2煤层 。 分流间湾亚相 。 由砂 泥互 层及煤线组 成 ， 含 大量的 生物遗迹 化石及生物扰 动构造 ，它 可能是三角洲 叶朵 体废 弃时 ， 供 给三角洲末梢 地区沉积物 大大减少 ， 加之 差异压 实作 用 ， 在原分流地 区形成分流 间湾 ， 这 种环境 最终 被 决 口沉 积 或泛 滥 洪 水所 带 来 的悬 浮 沉积 物 充 填 、 淤平 ， 为该 区沼泽化提 供有利条件 。 1 ． 2 沉 积 特 征 研究 区属 龙永煤 田西侧 ， 形成 在一个三 面环 岛 ， 一 面近海 的半封 闭盆地 中。 物源 区主要 来 自西边 ， 早二叠 世晚期 ， 海水总体趋势 是逐渐退 出 ， 但也存在 一定范围 维普资讯 l 6 中国煤田地质 第l 4 卷 的海侵 。由于河 道加积作用 ，研究 区童子岩组第 三段 中亚段下部 ，为一 套 以海水作用较 强的沉积 。随着 河 流 的加积不 断加 强 ， 研究 区发生滨海平原 化 ， 因而形成 了 1 8、 1 9等滨海 平原型煤层 。随着建设性三角 洲沉积 不断加强 ， 研究 区更 多的接受 了浅水三 角洲沉积 ， 即形 成一套进积 三角洲沉积 系列 ， 为 1 3煤层 的形成并 得 以 保存提供 了有利环境 。 综上 ， 高陂 区童子岩组第三段 中亚段 ， 沉积 相在倾 向上 的沉 积特征依次表现 为 河 流体系一三角洲 体系 一 滨海平原 体系一 障壁 岛一泻 湖体系 ；其沉积走 向上 的变化 为 三角洲体 系一 三角洲 间湾体 系 障壁 岛一 泻 湖体 系和滨海平原体 系 。 2 研 究 区聚 煤特 征 现就 各主要可采煤层 的聚煤 特征简述如下 。 2 ． 1 障壁岛一 泻 湖相聚煤 2 3煤层形 成在障壁 岛一泻 湖环境 中。 研究 区的聚 煤作用 首先且主要发育在 障壁岛后沼泽 ，即障壁岛朝 陆一侧 。厚煤带 平行障壁 岛延 伸方 向分布 ，但 在潮道 分布处 ，厚 煤带 的延伸方 向与 障壁岛呈较大 的交 角乃 至垂交 。当泻湖逐渐淤浅后 ，聚煤 场所可迅速 向泻 湖 中心推进 。因此 ，煤层主要形成 在一套泻湖 和潮 坪沉 积环境之 中。 2 ． 2 滨海平原相聚煤 滨海平 原相环境形成 的 1 9 、1 8煤层 ， 其 聚煤特 征 为 沼泽 和泥炭 沼泽主要是发育 在滨岸沙丘背后朝 陆 地 的方 向 其底板一般 为细砂岩 。海滩砂层 的顶 部也 常有植物化 石 ， 虫迹化 石 ， 偶尔见 小个体 的舌形 贝或少 量 的腕足动 物碎 片化石 ，并且见较 多的砂质包体 。煤 层具有分 布广 的特 点 ， 由于滨海地带地势 低平 ， 泥炭沼 泽极易 为海水所淹 没 ， 故 煤层厚度通常不 大 ， 一般 厚为 l m左右 。当滨岸浅水带及海 侵 、 海 退地带 的宽度愈 大 时 ， 稳定 的 、 厚 的 、 结构简单 的滨海泥炭层 愈发育 ， 不受 冲刷而被埋 葬的条件也愈有利 。 由于海岸带 附近 是有 利 的聚煤场所 ，朝 陆和朝海方 向煤层 厚度都逐渐地 变 薄 。从研究 区煤层 厚度统计 ， 也说 明了这 一点 。此外 ， 1 9煤层 由于更靠 近海 ，其顶底 板及煤层 比 1 8煤层具 有更 多海 相特点 。如 1 9煤层底 板细砂岩具波状层 理 ， 而 1 8煤层 底板砂 质泥岩具 水平纹理 ；1 9煤层 顶板见 较 多的黄铁 矿结核 ， 而 1 8煤层顶板 只有 少量 的黄铁矿 结核 ；1 9煤 层 的硫含量 、 磷含量 比 1 8煤层 均高 ， 但灰 分 比 1 8煤层 的少 。 2 ． 3 三角洲 间湾 障壁岛一 泻 湖相 和滨海平原相聚煤 1 3煤层 形成 于 浅水 三 角洲 相 的间湾 障 壁岛一 泻 湖相 之间地 带 。1 3煤层成煤 时期 ，由于研 究 区南北覆 水深度 的差 异 ，导致浅水 三角洲 的发育情 况也不尽相 同。南部 三角洲分流 间湾沉积相对发育 ，形成三角洲 间湾 的障壁 岛一泻湖相 ，而北部则 多是 三角洲 间湾 的 滨海 平原 相沉积 。这种差 异导致 了煤层层 数 、 厚 度 、 结 构及煤质 的差别 。南部地 势较低 ，受海水 面 的运动影 响 明显 。由于海水改造 了三角洲席状砂 ，形成 了三角 洲 间的障壁岛泻湖相 ， 随着三角洲 叶朵体 的废弃 ， 南部 区则出现 了大面积 的沼泽 化 ，因而形 成的 1 3煤 层 ， 不 仅厚 度较 大 ， 且稳定 性也好 。 研究 区北部 ，沼泽 化主要发育在 三角洲 间湾之 间 的滨海平 原相 中。因地 势相对较 高 ， 形成煤层较 薄 ， 且 沼泽 易受 氧化 ， 煤层 的凝胶化组 分较低 ， 丝质组分相对 较高 。因受海水影 响小 ， 煤 中硫 分较低 。 结 论 ① 2 3煤层形 成于独立 障壁 岛泻湖相环境 中。 煤层 结构 简单 ， 硫分较 高 ， 灰 分较小 ， 煤 中凝胶化组分较 多 ， 且在倾 向 、 走 向上 均较稳定 ， 易于对 比。 ② 1 8 、 1 9煤层形成 于滨海平原相环境 。煤层结构 亦简单 ，一 般较薄 ，硫分较 低 。煤层在倾 向上不很稳 定 ， 但 在走 向上稳 定较好 ， 较 易于对 比。 ③ 1 3煤层形 成在 废弃 三 角洲相 的三 角洲 间湾环 境 中。矿 区南 部 的煤层厚 度大 ， 硫分较 高 ， 北部较 薄 ， 且硫分低 。 由南至北 ， 煤 中的凝胶 化组分减少 ， 丝炭组 分增加 。 参考 文献 『 1 1 里丁 H G．沉 积环 境和 相 【 M】 ．北 京 科学 出版社 ． 1 9 8 5 ． Se di m e nt a r y and Coa l a c c um ul at i ng Fe at ur e s of To ng z i yan Fo r m at i on i n Gao po A r e a HUANG Lipi ng N o ． 1 2 1 T e a m o f F u j i a n C o a l G e o l o g i c a l B u r e a u ，L o n g y a n 3 6 4 0 2 1 ，C h i n a Abs t r a c t S t a r t wi t h fit ha n d i nfor ma t i on s o f fiel d， a na l ys e d t h e s e di men t ar y f e a t u r e s o f mi d s u bmemb er i n No． 3 me mb e r o f Ton g z i y a n f o r - ma t i o n i n t he ar e a ． On t h e ba s i s ，c on c l u de d t h e s e d i me nt ary e nv i r on me nt of p r i mary mi ne a bl e c o a l be d i n t he a r e a， a nd t he c o a la c c umu l a t i ng f ea t u r e o f prima ry mi n e a bl e c o a l be d h a s be e n s t ud i e d． Ke y wor d ss e di me n t a ry f a c i e s ；c oa la c c umul at i n g f e a t ur e ； p rima ry mi n e a bl e c o al be d； Ga o po 维普资讯