箭竹坪矿区童子岩组第3段中下亚段沉积特征及聚煤环境分析.pdf

IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 2 0 0 7 . N O . 1 . IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 能源与环境 摘要论述研究区主要含煤地层的沉积特征, 分析区内童子岩组第3段中下亚段沉积环境, 从沉积区砂岩体的矿物、 结 构及构造特征、 岩性岩相及沉积组合、 相的空间配置等方面重点分析研究含煤段的沉积特征与聚煤环境, 提出了2 1 、2 2 煤层 为海湾型潮坪沉积、2 8 煤层为独立障壁岛泻湖沉积, 其成果对区内煤岩层对比具有重要意义。 关键词 含煤岩系 沉积特征 聚煤规律 环境分析 中图分类号P 6 1 8 . 1 1 文献标识码A 文章编号1 6 7 2 - 9 0 6 42 0 0 70 1 - 0 0 6 0 - 0 3 作者简介 鲍继坤 1 9 5 7 ～ , 男, 高级工程师,1 9 8 1年毕业于淮南矿业学院煤田地质与勘探专业, 现任省1 2 1队总工程师。 箭竹坪煤矿区位于福建省漳平市拱桥镇南部, 地处漳平 市城区2 4 0 方位, 直距1 8 k m。 面积9 . 1 3 k m 2 。2 0 0 4年年初, 被 列为国家资源补偿费项目Ⅱ类 。 全区主要含煤层位为下二 叠统童子岩组第3段P 1t 3 中下亚段P 1t 3 - 1 、P 1t 3 - 2 , 目前己发 现主要可采煤层为2 1 、2 2 及 2 8 等 3层煤层,预计煤炭总 资源量逾数万t。笔者拟通过对本区主要含煤段的沉积特征 和聚煤环境的研究, 达到对区内岩煤层对比及起到一定的借 鉴作用。 1箭竹坪矿区童子岩组第3段中下亚段沉积特征 1 . 1岩矿特征 岩矿特征见表1。 从表1可以看出 1 箭竹坪矿区童子岩组第3段地层细砂岩成分为 石 英 平均8 7 . 3 0 ,杂基 7 . 7 5 ,岩屑 4 . 2 0 。 主要成分为石英 和杂基。 岩屑比较少, 体现了沉积物受到强烈磨蚀, 沉积环境 的能量比较高, 如中潮坪环境。 而杂基含量比较高, 反映了该 沉积物又是经过搬运到比较平静的地方沉积的,如海湾泻 湖。这就表现了龙永煤田童子岩组3段沉积的复杂性。 2 箭竹坪矿区童子岩组第3段中下亚段细砂岩的粒度 为细粒, 分选较好, 磨园次棱角状, 岩石成熟度和结构成熟度 均中等, 硅质胶结或钙质胶结。这些特征都反映了在水动力 条件比较弱环境下的沉积物特征。 1 . 2粒度特征 为进一步分析箭竹 坪矿区童子岩组3段沉 积特征。笔者对该段2 1 、 2 2 、2 8 等煤层底板下的 砂岩采集多个样品做了 粒度曲线分析, 所分析的 粒度曲线见图1。 图1中曲线由2段式组成, 即由1个跳跃段和1个悬浮 段构成, 跳跃总体占8 5 , 分选较好, 细截点S“ 3 . 7 8。悬 浮总体占1 5 , 这种曲线反映出的沉积特征即为接近河流定 向搬运的特点。 1 . 3层理特征 该区童子岩组中下亚段Ⅲ1- 2 1 岩 层中发现其层理变化与其粒度特征相 关是自下向上, 依次形成了水动力较强 的层理, 即均匀层理, 潮汐层理, 混浊层 理, 透镜状层理, 波状层理, 浪成沙纹层 理, 小型槽状交错层理等。 1 . 4煤层及其顶底板特征 1 . 4 . 1煤岩特征 本区中下亚段的可采煤层的宏观煤岩特征主要为半亮 型煤 主要由亮煤为主, 夹少量镜煤、 暗煤 , 少量为光亮型煤 主要由亮煤、 镜煤为主, 夹少量暗煤 ,2 1 、2 2 、2 8 煤层均 为半亮型煤。由于本区煤层属高变质煤层, 其宏观煤岩组分 中无丝炭组分。 1 . 4 . 2煤层结构及稳定性特征 本区3层煤层均为简单结构。煤层稳定情况2 1 、2 2 煤 层为不稳定煤层;2 8 煤层为较稳定煤层。 箭竹坪矿区童子岩组第 3 段中下亚段 沉积特征及聚煤环境分析 鲍继坤 福建省1 2 1煤田地质勘探队 福建龙岩3 6 4 0 2 1 表1箭竹坪矿区童子岩组第3段地层特征表 云母及其 他矿物 胶结 物 分 选 石 英 杂 基 岩 屑 胶结 类型 磨圆 度 岩石成 熟度 结构成 熟度 粒 度 矿场含量与结 构特征 2 1煤层间接底板 2 2煤层间接底板 2 8煤层间接底板 平均 8 6 8 7 8 9 8 7 . 3 9 . 0 0 7 . 2 5 7 . 0 0 7 . 7 5 4 . 2 5 4 . 7 5 3 . 5 0 4 . 2 0 0 . 7 5 1 . 0 0 0 . 5 0 0 . 7 5 粘土 粘土 粘土 硅质 硅质 硅质 较好 较好 较好 次棱角 次棱角 次棱角 中等 中等 中等 中等 中等 中等 细 细 细 能 源 技 术 1 概率累积百分数 图1粒度分析曲线 6 0 IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 2 0 0 7 . N O . 1 . IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 能源与环境 表2箭竹坪区煤质特征表 A l 2O3 2 6 . 2 9 2 3 . 2 0 2 1 . 9 7 2 1 2 2 2 8 水分 5 . 2 3 6 . 2 5 8 . 8 8 灰分 3 1 . 0 8 2 6 . 2 7 1 5 . 6 9 全硫 0 . 1 5 0 . 3 4 0 . 2 3 挥发分 2 . 3 9 2 . 4 8 2 . 3 9 化验项目 煤层号 1 . 4 . 3 2 1 煤层情况 最大厚度1 . 0 3 m, 最小厚度0 . 1 4 m, 平均0 . 6 2 m。 顶板以泥 岩为主, 局部相变为细砂岩, 产较多的舌形贝动物化石及含 少量蕉羊齿叶片化石, 底板以泥岩为主, 局部相变为细砂岩, 含植物根茎化石和豆状硅质结核。 1 . 4 . 4 2 2 煤层情况 最大厚度1 . 1 9 m, 最小厚度0 . 7 5 m, 平均0 . 9 7 m。 顶板为砂 质泥岩, 产丰富的腕足类、 双园海百合茎、 龙岩全脐螺等动物 化石, 见黄铁矿结核及植物碎片化石, 底板为富含根茎及碎 屑、 碎片化石的砂质泥岩, 局部相变为细砂岩。 1 . 4 . 5 2 8 煤层情况 最大厚度2 . 2 9 m, 最小厚度0 . 2 2 m, 平均0 . 8 9 m, 煤层结构 简单。顶板为砂质泥岩, 主要为单网羊齿、 蕉羊齿等植物化 石, 含黄铁矿结核及植物碎片化石, 底板为细砂岩, 局部相变 为细砂岩。 1 . 5古生物化石特征 1 在2 1 煤层顶板为含丰富的舌形贝等动物化石及含 蕉羊齿等叶片化石的砂质泥岩。 表明该层段是在泻湖海湾环 境下沉积的。 2 在2 2 煤层顶板为含丰富的腕足类、 双园海百合茎、 龙岩全脐螺等动物化石的砂质泥岩。具生物扰动构造和虫 迹。说明该层段是在水动力比较强, 含盐度比较正常的环境 下在浅海- -滨海环境中形成的。 3 在童子岩组第3段下亚段2 8 煤层底板的地层中, 主 要为单网羊齿、 蕉羊齿等植物化石, 表明当时的沉积环境为 泥炭沼泽环境。 1 . 6煤质特征 在本区已经竣工的4个钻孔中, 共采取可采煤层煤质分 析样1 2个。2 1 、2 2 、2 8 煤层的水分、 灰分、 全硫、 挥发分、 A l 2O3含量见表2 [ 1 ] 。 从表2中可知,2 1 煤层灰分最高, 即 3 1 . 0 8 , 属富灰分 煤层,其次的2 2 煤层也为富灰煤层, 2 8 煤层为中灰煤层。 煤灰中A l 2O3的含量在中亚段煤层中均较高,2 2 煤层以上的 各煤层A l 2O3的含量有渐渐增高的趋势。在中亚段中,2 2 煤 层全硫含量最高, 平均达0 . 3 4 , 属特低硫煤, 其它煤层的含 硫更低,这表明中下亚段的大部分煤层沉积时离海环境较 远, 但其中2 2 煤层顶板中发现含动物化石, 说明箭竹坪矿 区童子岩组第3段中亚段曾有一次短暂的海侵。 2箭竹坪矿区主要含煤段聚煤环境分析 沉积特征见图2。 2 . 1滨海碎屑沉积体系 以 受 波 浪 作 用 影 响 为 主,岩性组合以深灰色的细 砂岩、泥质砂岩和砂质泥岩 组成。细砂岩中见泥砾, 具有 水平纹理、 细线型水平纹理, 含钙质结核。生物组合表现 为产有正常海相动物化石 腕足、 龙岩全脐螺等, 见虫迹 及含有植物根茎,分布在Ⅲ2 到2 2 煤层之间。据岩矿分 析, 岩石碎屑成分以石英、 硅 质岩屑为主。其中石英含量 占8 5 以上,胶结物以硅质 为主。杂基含量在7 ～ 9 , 分选较好, 磨圆为棱角状, 岩 石及结构成熟度均中等, 层 面上见较多的白云母片。沉 积物粒度从下到上由细变粗 交替出现。 2 . 2潮坪沉积体系 以受潮汐作用影响为主,分布在2 1 煤层和 2 2 煤层之 间, 主要是以中潮坪沉积为主。 岩性组合以深黑色泥岩、 深灰 色细砂岩、 砂质泥岩和细砂岩互层组成。生物组合为含较多 舌形贝动物化石。垂直层序 底部为具有潜穴、 虫孔的泥岩, 往上为具混浊状层理、 微波状水平纹理的细砂岩及砂质泥岩 互层, 顶部为泥岩或煤。沉积物粒度从下往上总体上是由粗 变细, 反映了潮坪沉积物沉积的特征。 2 . 3障壁岛- -泻湖沉积体系 受波浪作用及潮汐作用共同影响, 主要由障壁岛 远滨、 临滨、 前滨 、 泻湖、 泥炭沼泽等沉积组合组成。 1 障壁岛沉积组合。从下往上岩性为泥岩, 砂质泥岩和 深灰色的细砂岩, 见水平纹理、 波状层理、 小型槽状交错层 理。2 9 煤层顶板泥岩中有较多的菱铁质和钙质结核, 含丰富 的腕足类、 瓣鳃类化石, 表现了远滨沉积的特点; 砂质泥岩中 常见椭球状、 扁豆状、 似层状的菱铁质结核, 个体大小不一, 见有冲刷面及泥砾, 冲刷面呈波状起伏, 反映了临滨沉积的 特点; 细砂岩在显微镜下观察 岩石的主要成分为石英, 硅质 胶结, 分选较好, 磨圆度中等, 岩石成熟度和结构成熟度均为 较成熟, 岩石致密坚硬, 沉积物粒度总体上从下往上具逐渐 变粗的特征, 反映了前滨沉积的特点。 2泻湖沉积组合。由一套深灰色细砂岩和灰黑色泥质 砂岩组成。 含有较多的薄层状、 透镜状黄铁矿层或结核, 具水 平纹理, 产丰富的舌形贝动物化石, 含有丰富的植物碎屑、 碎 片。 具生物数量不太多, 种属少且体小壳簿等方面的特点, 为 泻湖沉积。 图2童子岩3段沉积特征 能 源 技 术 3 6 1 IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 2 0 0 7 . N O . 1 . IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K IS S N 1 6 7 2 - 9 0 6 4 C N 3 5 - 1 2 7 2 /T K 能源与环境 3 泥炭沼泽沉积组合。由煤和灰黑色砂质泥岩 含根茎 化石 组成。在海退的条件下, 或直接沉积在泻湖之上, 或沉 积在潮坪之上。 3聚煤环境演化分析 福建省二叠纪时期, 气候温湿, 雨水充沛, 植物茂盛, 加 上适宜的聚煤环境, 为聚煤作用创造了有利的条件, 形成了 多层具工业价值的煤层。 而龙永煤田童子岩组3段中下亚段 的聚煤作用主要发生在碎屑滨岸带环境上,并与障壁岛- - 泻湖、 潮坪等环境直接相关。以该区为例 1 2 8 煤层聚煤规律。童子岩组 3段下亚段一种主要的 聚煤作用是发育在障壁岛后的沼泽, 即在障壁岛砂主体部分 的内缘地带, 当泻湖逐渐瘀浅后, 聚煤场所逐渐向泻湖中心 推进, 煤层就出现在泻湖沉积物中, 在泻湖的浅水带开始出 现微咸水的沼泽并堆积了泥炭。随着海退的出现, 冲淡了微 咸水沼泽, 各种植被发育, 有机质塞满, 因而形成的泥炭层比 较厚2 8 煤层 。 而在障壁岛砂主体部分的外侧, 其形成的基 本上是极薄煤层或煤线2 9 、3 0 煤层 。 2 2 1 、2 2 煤层聚煤规律。 童子岩组 3段中亚段另一种重 要的聚煤作用是发生在潮上泥坪中,同时受到潮道的影响, 随着海退的出现, 潮道的废弃, 就在潮道上发育沼泽并不断 扩大, 由于此时古气候潮湿, 植被不断繁殖, 废弃河道上被有 机质塞满, 因而形成的煤层比较厚,2 1 和 2 2 两层可采煤层 的形成即与潮坪环境有关。 4结论 1 箭竹坪矿区童子岩组第3段中亚段的2 1 、2 2 煤层为 海湾潮坪型沉积, 因其沉积在条带状分布的砂体上, 故2 1 、 2 2 煤层厚度不稳定。 2 箭竹坪矿区童子岩组第3段下亚段2 8 煤层为砂坝 型沉积, 为独立障壁岛泻湖沉积。2 8 煤层一般沉积在席状砂 体上, 煤层厚度较稳定。 3 箭竹坪矿区童子岩组3段中下亚段地层沉积特征总 体上为一套碎屑滨岸带环境下的含煤沉积。 其煤层的形成不 仅受岩相古地理的影响, 而且还受到古气候、 古构造的影响。 由于本区地质构造复杂, 童子岩组地层受后期构造破坏和改 造非常严重, 保存下来的含煤岩系支离破碎, 给研究本区童 子岩组的环境演化、 模式和聚煤规律带来一定困难。 但是, 沉 积特征、 聚煤环境与煤层变化和沉积模式的类型特征有着重 要的内在的联系, 因而本文通过对沉积特征和聚煤环境的分 析总结, 对箭竹坪矿区沉积模式的探讨和研究能有一定的参 考意义。 参考文献 1福建省煤田地质局1 2 1队.漳平市箭竹坪矿区普查地质总结.龙岩 福建省1 2 1煤田地质勘探队, 2 0 0 5 2陈钟惠.含煤岩系沉积环境分析.武汉武汉地质学院出版社, 1 9 8 4 能 源 技 术 河南立法控制能源消耗 河南省人大常委会近日审议了 河南省节约能源条例草 案 的修改情况。这部将付诸表决的法规明确规定, 国家机关 和公共财政支持的单位应当优先采购节能产品。取得节能质 量认证证书的节能产品, 要纳入政府采购目录, 在省内优先推 广使用。 “ 条例” 要求对耗能较高的产品制订单位产品能耗限额; 县级以上政府统计部门要定期公布本地区单位生产总值能 耗、 主要耗能的单位产品耗能状况; 重点用能单位要定期向节 能主管部门报送能源利用状况报告,并要每年安排一定数额 的资金, 用于节能科研开发、 节能技术改造和节能宣传、 培训; 固定资产投资工程项目达不到规范要求的,投资主管部门不 予审批或核准 项目建成后, 应对项目的用能状况进行测试, 达不到合理用能标准和节能设计规范要求的.投资主管部门不 予验收。 乌江干流水电开发装机容量已达3 5 8万k W 随着中国华电集团公司贵州乌江水电开发有限责任公司 索风营电站3号机组正式投产, 我国水电开发” 富矿” 乌江干 流的梯级开发又上了一个台阶,装机容量已达到3 5 8万k W。 乌江全长1 0 3 7 k m ,集中落差2 1 2 4 m ,入口处年平均径流量5 3 4 亿m 3 , 与黄河相当.不仅是长江南岸最大支流, 也是全国1 2大 水电基地之一。乌江干流上的水能资源开发共分1 0级进行, 除彭水水电站在重庆市境内以外,其余电站都在贵州省境 内。 天津将建1 0 0座秸秆制气站 从今年开始,天津市将大力实施农村新能源建设,兴建 1 0 0多座秸秆制气站, 使全市每年5 0 0多万t的秸秆, 逐步变 废为宝, 成为全市农村清洁能源。 在宁河县投资建成的1 5 0 0 m 3 全国最大秸秆制气站。以山东大学的 “ 湿式净化秸秆气化机 组” 技术为依托, 占地4 0 0 0 m 2 , 拥有气化机组2套, 秸秆气通过 管道输送到农民家里, 可满足周边近千户农民做饭取暖需求。 6 2