田螺形井田童子巖組地層沉積變化規(guī)律研究

摘要：文章通過對龍巖礦區(qū)田螺形井田一段地層沉積變化規(guī)律的探討，對一段地層有了更為完整系統(tǒng)的認識，使地質(zhì)工作走在生產(chǎn)前面，從而指導(dǎo)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：田螺形井田；地層；規(guī)律

中圖分類號：P618.11 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0175-02

1 工程概述

田螺形位于福建省龍巖市東肖鎮(zhèn)內(nèi)。此距龍巖市城13 km，一段地層分布于井田東北部，面積1 km2。原福建省重工業(yè)廳地質(zhì)勘探公司第二勘探隊，于1961年2月至1964年12月對該礦井進行勘探工作，1965年5月提交了《田螺形井田地質(zhì)勘探最終報告》，該報告地層的命名和劃分是這樣的：現(xiàn)在的童子巖組定為龍?zhí)督M，由下往上劃分為A、B、C、D煤組，其中C煤組（即一段地層）厚度為288米，原報告對一段的標(biāo)志及輔助標(biāo)志敘述詳細。煤巖層對比較可靠，對可采煤層的賦存規(guī)律也有詳述，可采煤層有C3（39＃）、C4（38＃）、C5（37＃），但由于工作程度不夠等原因，敘述不夠全面和完整，經(jīng)生產(chǎn)實踐證明，C1（41＃）煤層為可采煤層，C4（38＃）為局部可采煤層，另外原報告對C煤組上下界線劃分模糊，A煤組與上伏地層沉積關(guān)系不清楚，所有這些都有待于分析和研究，同時為了區(qū)域?qū)Ρ群图夹g(shù)交流，掌握童子巖組一段煤系地層的沉積變化規(guī)律。利用原報告提供的鉆孔柱狀21條，探槽柱狀17條，井下揭露石門柱狀10條，通過區(qū)域?qū)Ρ龋€建立了新的柱狀，采用新的煤層編號，劃分為上下亞段，確定一段地層的上下界線即：I、II標(biāo)志層和4個輔助標(biāo)志層。確定了一段地層厚度為210～270 m，平均250 m，對原報告突出的A煤組地層，通過分析對比為童子巖組一段地層，A組地層所含4層煤為41＃、39＃、38＃、37＃煤層。通過認真收集資料，進行綜合分析對比可知田螺形井田一段煤系的沉積變化情況。

2 地 層

2.1 地層劃分及標(biāo)志層

下二迭統(tǒng)童子巖組一段地層下以I標(biāo)底為界，占下伏文筆組為連續(xù)沉積。上以II標(biāo)為界，與上伏童子巖組二段地層為連續(xù)沉積一段地層250 m。根據(jù)生物演化，種屬的分布及沉積懸廻等特征，可分為兩個段，36#煤層間接底板石類細砂巖底以上至II標(biāo)為上亞段，以下至I標(biāo)為下亞段。一段地層標(biāo)志層，輔助標(biāo)志層特征明顯，易于對比。I標(biāo)：由3套砂巖組成，為45#煤層底板石英砂巖，夾薄層粉砂巖，厚約10 m，中厚層狀，富含白云母化及少量植物根莖。II2標(biāo)36#煤層間接底板石英砂巖，厚約米，中厚層狀。含植物碎片及少量葉部化石，輔助標(biāo)志層可定為4個：①41#煤層直接頂板粉砂巖，厚3 m，含豐富完整的大羽羊齒，櫛羊齒、蘆木植物化石。②41#往上15 m為40#煤層，常為2～3 m煤線組成，其頂板含豐富舌形貝動物化石，在田螺形礦區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定。③40#往上5 m為39#煤。在下亞段中是特征明顯而穩(wěn)定的標(biāo)志層：39#頂板砂質(zhì)泥巖中，含豐富的腕足類動物化石，及5 m左右的結(jié)粘層。④38#往下5 m為38下層位，頂板泥巖中以舌形貝與植物根莖混生為特征：以上各特征可作為輔助標(biāo)志層（見小柱狀圖）。II標(biāo)：31#煤層頂板鈣質(zhì)砂巖，厚0.6 m，含豐富的腕足類，珊瑚等，以含豐富的筳化石為特征，為童子巖組二段底界。

2.2 沉積巖特征

上亞段一泥巖粉砂巖，細砂巖及煤層有規(guī)律的交替出現(xiàn)為特征，下亞段上部（39#煤層以上）以粉砂巖為主，下部一細砂巖為次，一段地層平均總厚250 m，砂巖厚度54 m，含砂巖系數(shù)22%，童子巖組一段地層中，層理非常發(fā)育，巖性和沉積環(huán)境不同，有水平層理，均勻?qū)永?，脈狀層理透鏡狀層理，波狀層理，水平互層層理，交錯層理等。童子巖組一段地層結(jié)核含量較為豐富，有菱鐵質(zhì)，泥質(zhì)和鈣質(zhì)三種。鐵質(zhì)結(jié)核最為常見，鐵質(zhì)結(jié)核為透鏡狀，鈣質(zhì)結(jié)核和泥質(zhì)結(jié)核為球狀，似層狀，似層狀。圍巖的層理沿結(jié)核彎曲說明皆為原生結(jié)核。不同巖性所含結(jié)核的特征不同，砂質(zhì)泥巖中結(jié)核十分豐富，且砂質(zhì)泥巖厚度越大，結(jié)核個體也越大。（如39#頂板泥巖），粉砂巖中的結(jié)核比較小，往往成串珠狀排列，甚至形成結(jié)核層（如40#底板，38#間接頂板粉砂巖）。

2.3 含煤性

一段地層平均總厚250 m，含煤13層煤層平均總厚為6.63 m，含煤系數(shù)2.5%，其中可采煤層3層（39#、37#、41#），平均總厚4 m?？刹擅合禂?shù)1.6%；一段煤系含煤性敘述如下。

2.3.1 I-40#（C2）煤層底

厚67m，會煤層位互層，總厚1.30 m，其中45和44號煤層一般僅有層位或一煤線。此段煤層底板多位含不完整植物碎片化石粉砂巖而以厚層細砂巖為直接或間接頂，由下往上砂巖厚度，穩(wěn)定性逐漸變小，41#（C1）煤層厚0.2～1.8 m，平均0.85 m（為局部可采煤層，常有夾矸和壓?。装寮毶皫r中厚層狀，頂板為細粉砂巖厚3.0 m，富含大羽羊齒，節(jié)羊齒，蘆木等植物化石，間接頂為細砂巖，局部常變?yōu)楸由皫r夾粉砂巖。

此段地層呈微薄狀層理，厚度間距變化較大，巖煤總厚度在57～78 m。

2.3.2 40#煤-34#煤層底板

厚115 m，含煤6層，總厚度4.51 m，各煤層間組成一完整沉積旋廻，旋廻厚度6～60 m，煤層間接底板多為細砂巖（厚1～5 m）直接底板為含植物根莖的粉砂巖（厚0～4 m），由東往西巖性逐漸變粗。煤層頂板為含動物化石的砂質(zhì)泥巖（35#（C7）煤除外），細粉砂巖，往上巖性逐漸變粗。

39#煤層：平均厚2.33（為可采煤層）局部有夾矸和分叉現(xiàn)象（距40#煤5米），頂板為厚11m的砂質(zhì)泥巖近煤層實含腕足類和符足類動物化石。往上含有植物碎屑等。

有約5 m厚含個體較大的結(jié)核層。39#底板為厚0.2～0.5 m的粉砂巖，含植物化石往下為1～2 m的細粉砂巖在往下3 m為40#煤層厚0.2 m（常有2～3條煤線），頂板實含舌形貝化石。

38#煤：距39#煤間距為40 m，為局部可采煤層，平均厚0.55 m，頂板為厚約5 m，頂板為厚約5 m，近煤層處含植物碎片，水平層理發(fā)育，往上含有腕足類動物化石并有似層狀的貼、泥質(zhì)結(jié)核。38#煤直接底板常為0.5 m的粉砂巖，底板為厚約2 m的細砂巖，38#煤往下5 m為38下，常僅有煤線，其次頂板富含舌形貝和植物根莖化石。

37#煤：距38#煤16 m，煤厚0.94 m為可采煤層，頂板為厚約2 m的砂質(zhì)泥巖，近煤處富含腹足類，腕足類動物化石，直接底為0～0.3 m粉砂巖含根莖化石。底板為厚約3 m的細砂巖。

36#煤：距37#煤15 m，厚0.17 m，直接底為0.5 m的粉砂巖含根莖，間接底為3～5 m的細砂巖，由西往東變小，頂板為厚約4.5 m的細砂巖，含腕足類，辨腮類動物化石。

35#煤：36#往上20 m為35#煤，平均厚0.45 m，厚厚度變化較大，局部達可采，底板為細砂巖含白云母片，直接頂為粉砂巖，厚0.3 m，往上為細砂巖，厚3.3 m，有時為直接頂。

本段地層厚度，層間距巖性變化不大，煤層較穩(wěn)定。

2.3.3 34#-31#煤層頂板（II標(biāo)）

厚68米，含煤四層，總厚0.8 m，具有6個沉積旋廻，旋廻間距5～20 m，各旋廻基本情況與上述類似，此段地層砂巖較多所含四層煤除33#煤局部可采外均為不可采煤層，煤層頂板多為海相砂巖，（由西往東巖性逐漸變細）厚0.4 m（33#煤），局部達可采，頂板為厚約4 m粉砂巖，含大量炭化植物碎片，局部為細砂巖，底板為2.2 m的細砂巖。

31#煤厚0.17 m，直接底為0.5 m的粉砂巖，往下為細砂巖厚1～2 m，優(yōu)勢為直接底，含有植物碎片，頂板為鈣質(zhì)砂巖，厚0.2～0.8 m平均0.5 m為II標(biāo)，含豐富的腕足類、珊瑚、莛科等動物化石。

2.4 沉積旋廻規(guī)律

一段地層沉積旋廻韻律性明顯，按其沉積規(guī)律可分為三個旋廻，每個旋廻以海退為起點。敘述如下：

①I標(biāo)-41#煤層底：為濱海-瀉湖相沉積。煤層底板多為含不完整植物化石之砂質(zhì)泥巖。而以厚層細砂巖為直接底或間接頂，由下往上砂巖厚度，粒度之穩(wěn)定性變小，為41#煤層間接頂之細砂巖，局部常變化為薄層砂巖夾砂質(zhì)層。本部分地層具體微波狀層理，厚度層間距及巖性變化劇烈，煤層不穩(wěn)定。

②41#-36#煤層底：含煤4層，濱海-瀉湖相沉積，各煤層間組成完整沉積旋廻，煤層間接底板多為1～5 m厚的細砂巖，直接底板為含植物根莖之粉砂巖，煤層上復(fù)以含植物細屑之砂質(zhì)的偽頂，然后為含動物化石至泥巖。往上巖性逐漸變粗，過渡為粉砂巖，再向上一層微粒砂巖。本部分地層厚度，層間距，巖性變化不大，煤層叫穩(wěn)定。

③36#煤層-31#煤層：為從淺海-濱海相沉積。各旋廻情況與第二部分類似，但有以下特征：34#-33#煤層間包括三套不含煤旋廻（僅可能含煤三層位）；多數(shù)煤層頂板直接復(fù)以海相砂巖；33#煤層常遭同生沖刷，為砂質(zhì)碎礫至砂巖取代，煤層直接頂為含炭化植物化石至湖沿相細粉砂巖。

2.5 可采及局部可采煤層

38#煤層：厚0.32～1.02 m，平均0.55 m，極少夾矸，煤厚常在0.6 m以下，但很穩(wěn)定，多構(gòu)造影響煤層變厚，煤層穩(wěn)定，km=0.6，r=27%，局部可采煤層。

35#煤層：厚度最小為0.02 m，最大1.71 m，厚度變化大，只有井田中心III線附近可采，km=0.6，r=40%，不穩(wěn)定，局部可采煤層，厚度變化大，主要是沉積基底造成的。

2.6 沉積變化規(guī)律

根據(jù)鉆探資料及井下實測資料，即逆行巖煤層對比，可得出一下規(guī)律：

①地層厚度及煤層間距的變化規(guī)律：地層厚度大時，煤層間距就大，反之則小，在井田范圍內(nèi)III線地層厚度比東西大，其間距也大。

②巖性的變化規(guī)律：井田有一段地層的巖性從西往東有變細趨勢。叫明顯的有：37#煤層底板石英細砂巖，II2線以東變化粗砂巖實含根莖，33#煤層底板石英細砂巖有西往東變?yōu)榉凵皫r。

③煤層厚度變化規(guī)律：在巫構(gòu)造影響的條件下，一段地層煤層厚的變化從走向上看。III線厚，東西薄，從傾向看深部厚，前部薄，凹陷的中心存在在10～15 m之間。

3 結(jié) 語

通過對田螺形井田一段地層沉積變化規(guī)律的探討，對一段地層有了更完整系統(tǒng)的認識，使地質(zhì)工作走在生產(chǎn)前面指導(dǎo)生產(chǎn)。如：利用確定的標(biāo)志層，能標(biāo)志的判斷層位和進行構(gòu)造的分析。利用巖性，層間距，煤厚的變化規(guī)律，能提高預(yù)見的準(zhǔn)確性，為生產(chǎn)計劃的編制，儲量管理提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1] 劉東輝.龍永煤田昌福山井田童子巖組沉積旋回運動特征[J].中國煤田地質(zhì)，2005，(S1).