九峰山組煤層特征及沉積聚煤環(huán)境分析

摘 要：九峰山組地層是黑龍江省重要含煤地層，主要以陸源碎屑巖及多夾火山巖、火山碎屑巖組成為巖性特征。九峰山組地層廣泛分布于黑龍江省西部及北部，由于地域廣含煤地層沉積有差異，含煤性及煤層發(fā)育也各不相同。煤種主要為長(zhǎng)焰煤和褐煤，為一套陸相的沖積扇-河流-湖泊三角洲-湖泊相沉積聚煤環(huán)境。

關(guān)鍵詞：九峰山組；煤層特征；沉積聚煤；環(huán)境分析

1 概述

九峰山組是黑龍江省西部早白堊世重要聚煤時(shí)期形成的白堊系含煤地層，聚煤環(huán)境為陸相沉積為主，以陸源碎屑巖及多夾火山巖、火山碎屑巖組成為巖性特征。黑龍江省九峰山組含煤地層分布廣泛，主要分布于漠河-大興安嶺分區(qū)、小興安嶺-松嫩分區(qū)，分布于漠河縣霍拉盆、呼瑪縣、歐浦、白音那、椅子圈、嫩江縣、黑寶山、木耳氣、大西江、龍門等地，以及龍江、甘南、訥河、遜克等黑龍江省中西部地區(qū)，分屬漠河賦煤帶、大興安嶺賦煤帶和黑河-松嫩賦煤帶。

2 九峰山組地層巖性特征

巖性為灰白色砂巖、含礫砂巖、凝灰質(zhì)砂巖和灰黑色泥巖夾火山碎屑巖及玄武巖，含煤多層。平行不整合于光華組之上和甘河組之下。地層厚度各個(gè)盆地煤層發(fā)育不相同，厚度600-1250米。產(chǎn)植物化石[1]。

3 九峰山組煤盆地分布及含煤性

九峰山組地層廣泛分布于黑龍江省西部及北部，沉積盆地有漠河縣霍拉盆盆地、呼瑪縣歐浦盆地、白音那盆地、呼瑪盆地；黑河市、嫩江縣黑寶山-木耳氣盆地、孫吳縣四季屯盆地、遜克縣紅繡溝盆地、嫩江縣大西江盆地等[2]。各盆地的含煤地層沉積有差異，含煤性及煤層發(fā)育也各不相同。主要發(fā)育二種煤類：長(zhǎng)焰煤和褐煤。呼瑪盆地椅子圈礦區(qū)九峰山組見煤9層，其中可采4層。嫩江縣大西江盆地九峰山組巖性可分為上下兩個(gè)含煤段。上部含煤段含煤4層，為1、2、3、4號(hào)煤層。下部含煤段含煤3層，為5、6、7煤。2、4、6、7煤層為局部可采煤層。5號(hào)煤層為全區(qū)可采煤層。煤厚1.32～2.35米，平均1.83米。四季屯盆地奮斗小煤礦見煤1層，厚度為0.4～13米，大部厚度7米。煤層變化厚度在傾向上從地表向深部由0.4～2.1～7米（局部13米可分為2個(gè)分層）～0.6～0.7米變化。

4 九峰山組煤層物理特征

九峰山組長(zhǎng)焰煤物理特征為條帶狀、塊狀結(jié)構(gòu)，具瀝青光澤和半暗淡光澤，以亮煤和暗煤為主，鏡煤次之，絲炭含量很少。煤層的顯微組分以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，還含有無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、碎屑鏡質(zhì)體，含量為71～82.2%。穩(wěn)定組分有角質(zhì)體、樹脂體和少量小孢子體，含量為1.94～3.39%。礦物組分為粘土礦物、方解石、石英及黃鐵礦，含量12.08～26.16%。

九峰山組褐煤物理特征為暗黑色褐煤，暗淡光澤或弱瀝青光澤。宏觀煤炭類型以半亮型-暗淡型為主，部分煤層為光亮型-半亮型。顯微煤巖類型以鏡質(zhì)組為主，占67.8%。惰質(zhì)組占14.9%。殼質(zhì)組占0.5%。礦物成分以粘土為主，占13.4%，石英占1.7%，方解石占1.5%，硫鐵礦占0.1%。

5 九峰山組煤質(zhì)特征

九峰山組長(zhǎng)焰煤煤質(zhì)特征原煤灰份14.11～49.17%，平均27.51～43.52%。揮發(fā)份34.20～40.49%，全硫0.61～0.69%。磷0.009～0.020%。發(fā)熱量為13.23～29.60MJ/kg，平均17.72～24.02MJ/kg。膠質(zhì)層厚度Y（mm）為4.5。九峰山組褐煤煤質(zhì)特征原煤灰份16.01～40.56%，揮發(fā)份37.68～38.63%，全硫0.58～0.82%。發(fā)熱量為16～23MJ/kg。

6 九峰山組含煤地層沉積聚煤環(huán)境分析

九峰山組褐煤賦存區(qū)下部發(fā)育了厚層的礫巖和砂礫巖，煤層發(fā)育在礫巖之上，發(fā)育植物化石及平行層理，形成了如干旋回，屬于沖積扇沉積，其聚煤環(huán)境為沖積扇扇端及扇間沼澤；中部發(fā)育了厚層的砂礫巖及粉細(xì)砂巖，不含煤，屬于干旱型沖積扇沉積；九峰山組上部下段發(fā)育了厚層的礫巖，向上變細(xì)，頂部發(fā)育全區(qū)較為穩(wěn)定的0號(hào)煤層，發(fā)育植物化石，屬于河流相沉積，為褐煤區(qū)的主要沉積聚煤環(huán)境。

九峰山組長(zhǎng)焰煤賦存區(qū)下部發(fā)育厚層狀灰白色的礫巖夾薄層的灰白色細(xì)粉砂巖，細(xì)粒砂巖中發(fā)育平行層理，礫巖底部有沖刷面，屬于沖積扇沉積；中部發(fā)育中厚層礫巖夾粉細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部發(fā)育煤層，發(fā)育塊狀構(gòu)造，屬于扇三角洲平原相中相當(dāng)于辮狀河道的分流河道沉積以及泛濫平原沉積；九峰山組上部發(fā)育了厚層狀的粗砂巖與厚煤層，交替發(fā)育，發(fā)育水平層理及植物化石，屬于靠近湖泊一側(cè)的扇三角洲平原靠近湖泊的沉積，為長(zhǎng)焰煤區(qū)主要的沉積聚煤環(huán)境。

九峰山組主要為一套陸相的沖積扇-河流-湖泊三角洲-湖泊沉積，巖性主要為礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖、（凝灰質(zhì)）中細(xì)砂巖、（凝灰質(zhì)）粉砂巖、泥巖、凝灰?guī)r和煤層。本文將九峰山組劃分為一個(gè)三級(jí)沉積體系域及聚煤特征：

低位體系域：發(fā)育巖性為礫巖，屬?zèng)_積扇扇根相沉積，發(fā)育有煤層。

湖侵體系域：發(fā)育的巖性有礫巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、煤層，屬?zèng)_積扇沉積體系、河流沉積體系、湖泊三角洲沉積體系和湖泊沉積體系[3]，其中沉積相有扇根相、扇中相、扇端相、河床相、堤岸相、河漫灘相、三角洲平原相和濱淺湖相。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇沉積體系-河流沉積體系-湖泊三角洲體系-湖泊沉積體系逐漸過渡，巖性也明顯變細(xì)。湖侵體系域發(fā)育了可采煤層，在東北部聚煤環(huán)境主要是扇端相的沼澤沉積和河漫灘相的泛濫平原沉積，在西南部聚煤環(huán)境主要為湖泊三角洲和河流沉積體系的沼澤沉積。

高位體系域：發(fā)育了礫巖、中粗砂巖和細(xì)粒砂巖以及煤層，主要為沖積扇和河流沉積體系。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇向河流相過渡。局部地區(qū)發(fā)育煤層，聚煤環(huán)境主要為扇端沼澤沉積和泛濫盆地的沼澤沉積。

7 結(jié)束語(yǔ)

九峰山組地層是黑龍江省重要含煤地層，主要以陸源碎屑巖及多夾火山巖、火山碎屑巖組成為巖性特征。九峰山組地層廣泛分布于黑龍江省西部及北部，由于地域廣含煤地層沉積有差異，含煤性及煤層發(fā)育也各不相同。煤種主要為長(zhǎng)焰煤和褐煤，為一套陸相的沖積扇-河流-湖泊三角洲-湖泊相沉積聚煤環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.

[2]蔣維平.黑龍江省含煤盆地分布與煤炭資源地質(zhì)調(diào)查工作方向[J].中國(guó)煤田地質(zhì)，2007，10.

[3]張韜.中國(guó)主要聚煤期沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律[M].北京：地質(zhì)出版社，1995，20：273.

作者簡(jiǎn)介：楊振邦（1973-），男，副高級(jí)工程師，1997年畢業(yè)于太原理工大學(xué)煤田地質(zhì)普查與勘探專業(yè)，就職于黑龍江省煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)，從事地質(zhì)及地球物理勘探技術(shù)工作。