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《新莊礦區(qū)玉京山段晚二疊世含煤地層沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律探討》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、新莊礦區(qū)玉京山段晩二疊世含煤地層沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律探討云南省煤炭地質(zhì)勘查院云南昆明650218摘要:本文以新莊礦區(qū)玉京山段晚二疊世含煤地層的鉆井巖芯及樣品分析測試成果資料為基礎(chǔ),運(yùn)用地層學(xué)理論和方法,對研究區(qū)內(nèi)的沉積特征進(jìn)行分析,認(rèn)為該礦區(qū)長興組為碳酸鹽臺(tái)地沉積環(huán)境,龍?zhí)督M為障壁一瀉湖和三角洲沉積環(huán)境,共識別出3種沉積相和9種亞相類型。通過垂直層序分析,沉積環(huán)境對煤層的展布及煤質(zhì)特征具顯著的控制作用,三角洲屮泥炭沼澤是成煤的有利地帶,煤層較厚且穩(wěn)定,灰分和硫分相對較低,而瀉湖、碳酸鹽潮坪相則正好相反。關(guān)鍵詞:新莊礦區(qū);
2、特征新莊礦區(qū)玉京山段位于云南東北部威信縣境內(nèi),面積約30km2,地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣。鉆孔揭露礦區(qū)地層由老至新依次為:上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組,下三疊統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組及第四系,其中龍?zhí)督M和長興組含煤。受構(gòu)造沉降、海平面變化、陸源物質(zhì)補(bǔ)給影響,長興組與龍?zhí)督M沉積體系具多樣化。經(jīng)對礦區(qū)內(nèi)的晚二疊世煤系地層的巖石組合、沉積特征、垂向序列、生物組合、地球化學(xué)特征等研究分析認(rèn)為,該礦區(qū)為碳酸鹽臺(tái)地一障壁一瀉湖一三角洲沉積,形成于陸源碎屑巖和碳酸鹽巖的海陸交互相含煤沉積,其三角洲以河控淺水三角洲為主。1含煤地層沉
3、積特征研究區(qū)龍?zhí)督M(P3I)和長興組(P3c)為一套海陸交互相的含煤地層,根據(jù)對鉆井資料巖性組合、沉積構(gòu)造、生物組合等特征,在研究區(qū)晚二疊世煤系地層屮由上而下識別出碳酸鹽臺(tái)地、三角洲、瀉湖一障壁砂壩3種沉積類型(體系),以及9種亞相和3種微相(圖1)。1.1碳酸鹽臺(tái)地相主要為長興組,巖性為灰一深灰色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、泥晶生物屑灰?guī)r及薄煤層,含腕足類與瓣鯉類動(dòng)物碎屑化石,生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育,富含植物碎片化石及大量黃鐵礦晶粒。顯水平互層、韻律層理及波狀或交錯(cuò)層理??煞譃槟嗵空訚?、半局限潮下、局限潮下(瀉湖)、開闊潮下
4、4種亞相。①泥炭沼澤亞相:主要由煤及炭質(zhì)泥巖組成,煤層少且厚度小,因受潮汐作用的影響,泥炭不易堆積,煤層薄不穩(wěn)定且易尖滅。②半局限潮下亞相:巖性為深灰一灰黑色中厚層藻屑粉晶含有機(jī)質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成。含燧石結(jié)核及大量黃鐵礦,生物組合有腕足、瓣鯉、藻等,其生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育,具水平一波狀層理。③開闊潮下亞相:巖性為淺灰色、灰色中厚一厚層狀生物碎屑灰?guī)r。含少量黃鐵礦、方解石細(xì)脈及條帶充填,生物組合有腕足、腹足、藻等,生物擾動(dòng)強(qiáng)烈,具瘤狀構(gòu)造和波狀層理。④局限潮下(瀉湖相)亞相:灰一深灰色,薄至中厚層狀粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖
5、,夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r和薄煤層及煤線。含腹足類動(dòng)物化石,富含植物碎片化石及大量黃鐵礦晶粒。具波狀層理或水平層理,層理中炭質(zhì)紋層較多。1.2三角洲相三角洲沉積主要為龍?zhí)督M中一上段,海陸之間的過渡地帶,總體屬淺水三角洲,其特征是分流河道和分流間灣發(fā)育。分流河道對下伏沉積物呈沖刷或弱沖刷接觸,切割先期沉積物。1.2.1三角洲平原亞相該相帶除受河流作用控制外,還普遍受到潮汐作用的影響,表現(xiàn)為發(fā)育一些向上變細(xì)的河流沉積旋冋,富含植物化石,同吋見有腕足和瓣腮類化石,以及薄層菱鐵礦層和鯽粒狀黃鐵礦。①分流河道微相:由灰色薄一中厚層狀細(xì)砂巖
6、、粉砂巖組成,常與下伏巖層呈侵蝕沖刷接觸,粒度向上逐漸變細(xì),體現(xiàn)了河流和潮汐雙重作用的結(jié)果。下部砂巖中常含植物根莖,具槽狀、板狀交錯(cuò)層理;上部含完整的植物葉片化石,具沙紋層理、交錯(cuò)層理及水平層理。河流砂體厚度一般3?10mo①分流間灣微相:由灰色薄一中厚層粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成,夾菱鐵質(zhì)粉砂巖,槓物碎片化石豐富,生物擾動(dòng)作用強(qiáng)烈,常含星散狀黃鐵礦及結(jié)核,具水平層理,鯽粒狀構(gòu)造,有蟲跡和泥裂。②沼澤和泥炭沼澤微相:在三角洲亞相中較為發(fā)育,沉積了C5、C6煤組,有時(shí)煤層出現(xiàn)分叉。煤層多發(fā)育于三角洲分流河道間的低洼地區(qū)(泛濫平
7、原),沼澤中植物繁盛,排水不良,為滯留還原環(huán)境,煤層中含黃鐵礦結(jié)核,是良好的聚煤環(huán)境。1.3瀉湖一障壁砂壩亞相主要為龍?zhí)督M下段,巖性為灰一深灰色細(xì)一粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖和煤層組成,含腕足類動(dòng)物化石,生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育,富含植物碎片化石,具水平層理、波狀層理、小型交錯(cuò)層理??煞譃槌逼?、障壁砂壩、瀉湖、泥炭沼澤亞相。①潮坪亞相:由泥坪、砂泥混合坪及沼澤等微相組成,以泥和粉砂沉積為主,見脈狀層理、波狀層理以及砂、泥薄層互層狀的潮汐韻律層理等復(fù)合層理。②障壁砂壩亞相:為主要沉積格架,由灰白一灰色中一細(xì)粒砂巖組成,砂巖成分成熟
8、度較高,分選、磨圓度好,發(fā)育斜層理和水平層理。③瀉湖亞相:由灰色一深灰色粉砂質(zhì)泥巖及泥巖組成,含腕足及植物碎片化石,生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育,以水平層理為主,有時(shí)層理不明顯,常見菱鐵礦結(jié)核及星散狀黃鐵礦。④泥炭沼澤亞相:主要灰一深灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖和煤組成,煤層層數(shù)少且厚度薄,泥質(zhì)巖中含豐富的植物碎片化石及黃鐵礦顆粒,因受潮汐作用的影響,