鴛鴦湖礦區(qū)延安組含煤地層沉積特征及聚煤規(guī)律分析

高小龍

[摘要]本文對鴛鴦湖礦區(qū)延安組地層沉積環(huán)境的演變過程和聚煤規(guī)律進(jìn)行了分析，說明了延安組垂向上的沉積特征，以及淺湖的三角洲體系分布情況。

[關(guān)鍵詞]鴛鴦湖礦區(qū) 延安組含煤地層 沉積特征 聚煤規(guī)律

[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-116-1

鴛鴦湖礦區(qū)地處于寧夏回族自治區(qū)寧東煤田，從北向南在礦區(qū)內(nèi)部分布著清水營、梅花井、石槽村、紅柳和麥垛山等數(shù)個大型井田，主要煤類為長焰煤和不黏煤，具有特低～中灰、低～中硫、特低～低磷、中高揮發(fā)分、高熱值等煤質(zhì)特征，是良好的動力、氣化、液化、煤化工等用煤。大地構(gòu)造位置為華北地臺、鄂爾多斯盆地西緣褶皺沖斷帶南北向逆沖構(gòu)造帶的西部前緣帶。東臨鄂爾多斯臺拗，西接六盤山弧形構(gòu)造帶，呈一南北向之狹長地帶，北部以褶皺為主，斷層稀少，向南斷層發(fā)育破壞了褶曲的完整性。礦區(qū)揭露地層由老至新發(fā)育有：三疊系上統(tǒng)上田組，侏羅系中統(tǒng)延安組、直羅組，侏羅系上統(tǒng)安定組，白堊系，古近系和第四系；含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組。

1延安組地層沉積特征

1.1延安組第1段

底界與16煤頂板之間，平均厚度為36.07m。該段的沉積特點(diǎn)為河道砂質(zhì)沖積，其河道充填層序（層序1）結(jié)構(gòu)存在總體向上變細(xì)的特征，灰白色砂巖為主要巖性，包含部分夾粉砂質(zhì)泥巖，煤層處于層序上部，含有3個煤層。第1段延安組對早期延安組的沉積特征進(jìn)行了準(zhǔn)確記錄，下部的寶塔山砂巖為明顯的沖積河道產(chǎn)生的砂巖體，并由此形成了沉積初期延安組的沉積環(huán)境結(jié)構(gòu)，河道性質(zhì)與低彎度的曲流河較為詳盡。河道兩側(cè)存在著發(fā)育程度較高的漫灘沼澤和泛濫盆地，厚度變化較為明顯，巖性以砂巖為主，可見古地形沉積初期為填平補(bǔ)齊性質(zhì)且起伏不平。

1.2延安組第2段

16煤頂板和12煤頂板之間，平均厚度為47.11m。這一段內(nèi)存在向上變粗的兩個三角洲充填層序（層序2、層序3）結(jié)構(gòu)，細(xì)粒砂巖和灰-灰白色粉砂巖為其主要巖性特征，夾煤層和薄層泥巖，煤層位置為各個層序的頂部。

1.3延安組第3段

這一段位于6煤組頂板和12煤層頂板之間，平均厚度為75.46m。由二個典型的向上變粗的三角洲充填層序（層序4、層序5）構(gòu)成，層序上部主要是細(xì)粒砂巖和粉砂巖，且夾有薄煤層，砂巖位置為每個層序的中下部，層序5和層序4的頂部分別存在10煤和6煤，且煤層厚度較為穩(wěn)定。第3段延安組存在較為穩(wěn)定的沉積環(huán)境，且持續(xù)時間較長，沼澤相有廢棄分流河道和河間平原發(fā)育，聚煤作用明顯。

1.4延安組第4段

從6煤組頂板到4煤組頂板，平均厚度為77.38m。由2個三角洲充填層序（層序6、層序7）構(gòu)成，巖性以灰白色砂巖為主，其次為粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層，煤層位于層序的上部和頂部。

1.5延安組第5段

從4煤組頂板到含煤地層的頂界，平均厚度為60.92m。由下部向上變粗的三角洲充填和上部的向上變細(xì)的河流充填2個層序（層序8和層序9）構(gòu)成。下部三角洲充填層序8以灰白色砂巖主為，3煤位于層序的上部；上部河流充填層序9的頂界受上覆直羅組底部砂體的沖刷，層序保存不完整，2煤組位于層序的頂部。

2沉積環(huán)境演化及聚煤規(guī)律

古地理環(huán)境是鴛鴦湖礦區(qū)煤層最為主要的沉積影響因素，局部地區(qū)受到構(gòu)造控制的影響較為明顯。鴛鴦湖礦區(qū)背斜東翼為最主要的賦煤區(qū)，而其背斜南部的轉(zhuǎn)折部位則是整個礦區(qū)的聚煤中心，局部受到后期構(gòu)造運(yùn)動而發(fā)生了煤層厚度的改變，另一方面，礦區(qū)完整性遭到嚴(yán)重破壞。河流作用是延安組含煤地層沉積環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生湖泊三角洲面貌的最主要影響因素，礦區(qū)內(nèi)存在著發(fā)育完全的大型鳥足狀河流入湖三角洲。延安組的產(chǎn)生過程包括淺湖三角洲、沖積平原、沖積平原過渡的三個充填演化階段，各個階段均存在典型的周期性變化特征，并有各種不同的沉積相構(gòu)成單元和沉積組合，而這種充填也是這一區(qū)域聚煤特點(diǎn)的主要決定性因素，可見聚煤作用主要作用于廢棄的三角洲平原之上，并產(chǎn)生區(qū)內(nèi)工業(yè)價值較高的煤層。礦區(qū)含煤地層延安組的淺湖三角洲垂向上顯示體系主要位于含煤地層中部，含煤地層頂部和下部都有河流體系分布。向西南分叉的17、18煤層砂體及尖滅厚度都有所改變，這一方面表明古環(huán)境的相應(yīng)改變，另一方面，還說明了由西南向東北沉積初期的水進(jìn)過程。12煤層具有較為穩(wěn)定的厚度，且全區(qū)沉積，由此可見，12煤層全區(qū)沉積期均為準(zhǔn)平原化的泥炭沼澤環(huán)境。礦區(qū)北部10、6煤層存在分叉變薄特征，可見分流河道發(fā)育較為廣泛，上游長時間保持泥炭沼澤環(huán)境，下游匯聚為內(nèi)陸湖泊的古地理環(huán)境。

3總結(jié)

鴛鴦湖礦區(qū)延安組上、下部含煤地層較粗，但地層中部相對較細(xì)，地層結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為典型的三段式充填特征，能夠更加細(xì)化地分為9個充填層序和5個巖性段，其分界為各巖性段的穩(wěn)定煤層的頂界面和沉積間斷面[1]。第1段延安組主要為河道沖積砂質(zhì)沉積，主要表現(xiàn)為上變細(xì)的河道充填層序結(jié)構(gòu)，從地層結(jié)構(gòu)厚度的差異可以看出沉積初期古地形填平補(bǔ)齊和起伏不平的性質(zhì)[2]。第2-4段延安組與第1段存在相同的沉積特性，沉積環(huán)境的演化過程為沖積平原環(huán)境向淺湖三角洲環(huán)境的演化，屬于典型的湖相泥巖層發(fā)育結(jié)構(gòu)，不同巖性段之間的層序頂部都有分布均勻的中厚-厚煤層。第5段延安組缺乏湖相泥巖層，含砂率較高，由此可見，診斷時間湖水處于逐步消退的階段，沉積晚期有泛濫盆地和沖積河道的古環(huán)境配置關(guān)系[3]。古地理環(huán)境是鴛鴦湖礦區(qū)延安組煤層沉積的主要影響因素，在河流作用下沉積環(huán)境形成湖泊三角洲，廢棄的三角洲平原上聚煤作用影響程度較大，示淺湖三角洲體系內(nèi)有含煤地層中部垂直向上分布，含煤地層頂端和下部有河流體系分布，整體表現(xiàn)為隨充填演化過程而周期性改變的聚煤程度特征[4]。

參考文獻(xiàn)

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