大楊樹盆地九峰山組地層聚煤規律分析

柳玉潔，樊金云，王志民

（1.太原理工大學 礦業工程學院，山西 太原 030024；2.內蒙古自治區煤田地質局109勘探隊，內蒙古 海拉爾 021008）

大楊樹盆地九峰山組地層聚煤規律分析

柳玉潔1，樊金云2，王志民2

（1.太原理工大學 礦業工程學院，山西 太原 030024；2.內蒙古自治區煤田地質局109勘探隊，內蒙古 海拉爾 021008）

大楊樹盆地為中生代斷陷盆地，具有火山間歇噴發型盆地特點，主要含煤地層為九峰山組。九峰山組地層自下而上可劃分為：斷陷初期粗碎屑充填階段、水進體系域局部含煤階段、湖泊相超覆深水泥巖階段、盆地整體萎縮水退體系域主要成煤階段。盆地的同沉積構造和古地理環境是主要的控煤因素。文章分析得出，九峰山組時期具有兩個成煤階段和相應聚煤模式。

大楊樹盆地；火山間歇噴發；地層劃分；聚煤規律

1 大楊樹盆地的區域地質特點

1.1 地理位置

大楊樹盆地位于內蒙古自治區東部阿榮旗～鄂倫春自治旗及黑龍江省甘南縣境內，位于大興安嶺褶皺帶，與松遼盆地緊鄰、被嫩江斷裂相隔，是一個北北東向的狹長型中新生代斷陷盆地，具有被火山巖體覆蓋的殘留的晚中生代盆地特點[1]。本文研究區域位于大楊樹盆地中部，包括雙好-達爾濱勘探區和哈達陽勘探區兩部分，見圖1。

圖1 研究區的斷層分布

1.2 構造演化

圖2 研究區城的地層巖性和層序分析

結合鉆孔和前人資料表明，大楊樹盆地是在古生代中酸性侵入巖、變質巖基底上的中生代斷陷盆地，具有火山間歇噴發型盆地特點，形成了噴發（早白堊龍江組）-沉積（早白堊九峰山組）-再噴發（早白堊甘河組）的火山噴發沉積旋回結構[2-3]，見圖2：（1）九峰山組時期為穩定熱沉降期。初始階段由于剝蝕區物源充足、水動力強，在盆地邊緣先形成一套粗粒沉積。之后，地殼的持續水平伸展和薄化引起了廣大地區普遍沉降，形成一套由粗變細的水進層序。末期由于沉降作用減弱，物源區的不斷剝蝕、搬運、沉積，在盆緣形成三角洲和扇三角洲向盆地中心快速進積，淤塞湖泊；使得湖泊面積不斷減少，湖泊中心水位不斷降低，大范圍形成淺水湖沼環境，聚積了主要的1、2號煤層。局部鉆孔可見九峰山組含煤地層夾溢流相玄武巖，表明九峰山組末期存在多次的小范圍火山活動。（2）甘河組時期主控斷裂再次強烈活動，火山噴發以溢流相為主。溢流玄武巖幾乎完全填充盆地可容空間，有間斷沉積，但無可采煤層發現。

1.3 九峰山組的地層特點

大楊樹盆地主要含煤地層為九峰山組，根據多個代表性鉆孔資料分析，九峰山組地層自下而上可劃分為：斷陷初期粗碎屑充填階段、水進體系域局部含煤階段、湖泊相超覆深水泥巖階段、盆地整體萎縮水退體系域主要成煤階段。識別出的相類型主要有沖積扇、扇三角洲、濱湖沼澤、湖泊相。根據研究區域綜合柱狀圖分析，九峰山組地層巖性由下至上表現為含礫粗砂巖、局部含煤層、泥巖、粉砂巖、細砂巖、粗砂巖、局部夾玄武巖薄層、泥巖、煤、泥巖、煤的沉積序列。具有粗-細-粗的沉積旋回特點，九峰山組末期局部地區可見多個小沉積旋回，見圖2。

2 聚煤規律分析

大楊樹盆地煤層的富集和沉積形式，明顯地受盆地的構造演化的改變而變化。盆地充填的整體面貌，是盆地構造演化各個階段沉積疊加的表現。因此，煤層的聚集主要受同沉積構造和古地理環境的影響。同沉積構造控制著盆地的沉降中心和可容納空間的大小。古地理環境古地貌控制著物源方向、地層坡度、水動力條件、沉積物供應量。根據鉆孔、聯井剖面資料，聚煤模式分析如下：

盆地整體水進階段的扇三角洲聚煤模式：九峰山組初期以邊緣主控斷層為界，盆地基底不斷下沉，相對的剝蝕區快速上升，形成了高山深谷的古地貌。由于剝蝕區物源充足、地面坡度大、水動力強等特點，在盆地邊緣形成了底層粗碎屑沉積物。之后，隨著盆地底部的穩定沉降，地殼的水平伸展，形成一套由粗變細的水進層序，此時也形成了盆地整體水進階段的扇三角洲聚煤期，見圖3。此種模式受控于可容納空間和沉積物供應量的變化。只有A模式，相對沉降緩慢、物源供應充足才可出現開闊的三角洲平原，間歇性的廢棄三角洲，形成可采煤層。B模式為S＜A，所以形成三角洲小而窄，局部僅可形成薄煤層及煤線，不利于成煤。據鉆孔資料和地層巖性分析，九峰山組初期水進聚煤時期地層坡度陡、以快速水進的B模式為主，因此不利于寬廣、穩定的煤層出現，只在局部地區鉆孔見到薄煤層及煤線，不是主要成煤時期。

盆地整體水退的扇三角洲平原、濱湖沼澤聚煤模式：九峰山組末期盆地進入了整體萎縮期，隨著盆地基底沉降作用的進一步減弱，物源區不間斷的剝蝕沉積物供給，在盆地邊緣形成了三角洲和扇三角洲向盆地中心快速進積充填可容納空間，形成寬廣的扇三角洲平原和大面積的淺水湖泊轉變為泥潭沼澤環境。

研究區域的煤層分布穩定、厚度大，具有泥巖、煤層、泥巖、煤層的地層巖性特點，屬于淺水湖泊淤淺沼澤化的濱湖泥炭沼澤環境。這種沉積環境對煤的富集最為有利，煤層穩定性好，分布范圍廣，是大楊樹盆地九峰山組最為主要的聚煤時期。

圖3 水進階段的三角洲聚煤模式圖

3 結論

大楊樹盆地具有火山間歇噴發型盆地特點，主要含煤地層九峰山組具有2個成煤階段及相應聚煤模式。其中，九峰山初期盆地整體水進階段由于地層坡度大、快速水進的地層沉積特點不利于大面積成煤；至九峰山組末期，研究區域已經進入淤塞、湖沼的盆地整體萎縮時期。盆地基底沉降減弱，沉積物的大量充填，湖泊面積減少、水位降低、淤淺沼澤化，使該階段成為了九峰山組最主要的聚煤時期。

［1］ 臧世偉.大楊樹盆地構造特征及其演化[D].北京:中國地質大學，2006.

［2］ 劉廷海，佟卉，李桂范，向淑敏.大楊樹盆地中生代巖相特征及沉積模式[J].大慶石油學院學報，2008，32（6）：9-11.

［3］ 孫德忠，姜成才，王永貴.東北晚中生代斷陷盆地聚煤規律和聚煤模式[J].煤炭技術，2006，46（3）：90-93.

Analysis on Coal Accumulation Pattern of Jiufengshan Group Formation in Dayangshu Basin

LIU Yu-jie1,FAN Jin-yun2,WANG Zhi-min2
(1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.The No.109 Survey Team of Inner Mongolia Coalfield Geology Bureau,Hailar Inner Mongolia 021008)

Dayangshu Basin is a Mesozoic fault basin and is characteristic of volcanic intermittent eruption.Its main coal-bearing stratum is Jiufengshan Group.The Jiufengshan Group can be divided into4 stages from top to bottom:initial rifting coarse clastic filling stage,transgressive systems tract(TST)local coal bearing stage,lacustrine facies overriding deep mudstone stage,and basin shrinking regressive system tract (RST)coal accumulation stage.Syndepositional structure and palco-geographic environment of the basin are two major factors.The results show that Jiufengshan formation period consists of two coal accumulation stages with corresponding accumulating patterns.

Dayangshu basin;volcanic intermittent eruption;stratigraphic division;coal accumulating pattern

TD163+.1

A

1672-5050（2012）11-0055-03

2012-06-10

柳玉潔（1985—），男，天津人，在讀碩士研究生，從事沉積盆地分析的研究。

樊 敏