武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組菱鐵質(zhì)結(jié)核形態(tài)特征及其意義

林修坤

（武平縣安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，福建龍巖 364300）

武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組菱鐵質(zhì)結(jié)核形態(tài)特征及其意義

林修坤

（武平縣安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，福建龍巖 364300）

菱鐵質(zhì)結(jié)核是含煤建造中常見的一種碳酸鹽類成巖結(jié)核，其生成條件為PH=6-10，Eh≤ΣCO2，活性高，成弱堿性煤盆地，容易與有機(jī)質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)富集，形成碳酸亞鐵類。研究其在武平縣寧洋礦區(qū)中的賦存的形態(tài)特征，對于正確地進(jìn)行含煤地層的巖煤層對比及判定煤層編號等一些實(shí)際問題有著很好的理論和指導(dǎo)意義。

菱鐵質(zhì)結(jié)核；形態(tài)特征；地層對比；童子巖組

菱鐵質(zhì)結(jié)核是含煤建造中常見的一種碳酸鹽類成巖結(jié)核，其生成條件為PH=6-10，Eh≤ΣCO2，活性高，成弱堿性煤盆地，容易與有機(jī)質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)富集，形成碳酸亞鐵類。在煤系地層中常以橢球狀、鮞粒狀、透鏡狀等形態(tài)，以泥晶一微晶等結(jié)構(gòu)形式賦存。由于它本身的特征和其內(nèi)部構(gòu)造與煤層所處的環(huán)境和其他地化條件緊密相連，所以，對煤層的巖煤對比及煤層編號的判定具有積極意義。筆者在武平縣寧洋礦區(qū)工作期間（1994-2006年）曾對武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組含煤地層中的菱鐵質(zhì)進(jìn)行過分析和研究，總結(jié)出其的特點(diǎn)，并將其與巖煤層對比，判定煤層，從中取得了很好的效果。

1 菱鐵質(zhì)結(jié)核特征

菱鐵質(zhì)結(jié)核常存在于煤系地層，如泥巖、頁巖等，以及煤層中，這種物質(zhì)極其容易在煤層的頂?shù)装逯邪l(fā)育。其集合體通常以粗粒—細(xì)粒狀出現(xiàn)，亦有結(jié)核狀、致密塊狀、葡萄狀和鮞粒狀。顏色常呈褐色，有時(shí)呈灰褐色及黃褐色。

菱鐵質(zhì)結(jié)核比重較大為3.70～3.90，質(zhì)地致密堅(jiān)硬，手墜感較重，且因其內(nèi)含Mg和Mn的不同而有所變化。硬度中等為3.50～4.50，指甲無法刻劃，小刀可刻動。呈鮞粒狀、結(jié)核狀者無解理。遇冷稀鹽酸不起泡,煅燒后有磁性。

菱鐵質(zhì)結(jié)核體的內(nèi)部構(gòu)造，很多情況下，都具有均一塊狀、個(gè)別存在清晰的同心狀、微層狀、次生網(wǎng)脈狀和平行脈狀構(gòu)造，內(nèi)部包含有植物化石、黃鐵礦或自生石英等，其中粘土礦物和石英陸源碎屑等物質(zhì)為其核心或包體。

2 菱鐵質(zhì)結(jié)核形成條件

武平縣寧洋礦區(qū)菱鐵質(zhì)結(jié)核結(jié)構(gòu)特征表

菱鐵質(zhì)結(jié)核形成條件與環(huán)境非常緊密，在水動力弱堿的地化環(huán)境下，極其容易被河水中的Fe(OH)2正溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+，與細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)形成的CO2聚集成結(jié)核。為此，菱鐵質(zhì)結(jié)核所在的層位能夠很好的反映出，近泥炭沼澤和近陸源河口的停滯水體環(huán)境，如瀉湖相環(huán)境。其主要賦存巖層為泥質(zhì)、細(xì)粉砂質(zhì)及頁巖。全面研究對地層中結(jié)核，可以有效的提供研究沉積巖相，成巖后生期地化條件的訊息，還可作巖煤層對比的輔助標(biāo)志及判定煤層的依據(jù)。武平縣寧洋礦區(qū)的菱鐵質(zhì)結(jié)核礦物與周圍的巖石礦物之間，存在著礦物過渡段，紋理沿著結(jié)核體進(jìn)行分布，有時(shí)會被結(jié)核切斷，其中，寧洋礦區(qū)中的菱鐵質(zhì)結(jié)核大部分都是成巖結(jié)核，后生結(jié)核比較少(見表)。

3 武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組菱鐵質(zhì)結(jié)核的特征

武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組煤系底層，大部分屬于后生階段，由于受中生代燕山期巖漿巖活動對煤系的影響，泥巖中的礦物質(zhì)經(jīng)過重結(jié)晶之后，形成水云母-綠泥石。其次，因?yàn)槟噘|(zhì)巖主要是在水動力比較差的條件下，所以比較容易形成菱鐵質(zhì)結(jié)核。從地質(zhì)區(qū)域上來講，其處于寧洋礦區(qū)的北部井田，位于礦區(qū)的中部和南部。從層面上來講，其在童子巖組第三段上亞段一帶的中下部，均可見球粒狀菱鐵巖產(chǎn)出，在北部的寧洋礦區(qū)，還見于童子巖組第三段下亞段、中亞段地層中，而在南部的青山子礦區(qū)，童子巖組第一段的煤層間，比較容易常見的含生物泥晶的菱鐵巖，菱鐵巖中生物碎屑一般為鈣質(zhì)，有時(shí)候，也可以看到生物碎屑為菱鐵礦交代，其中，青山子礦Ⅲ2標(biāo)含生物菱鐵巖中的生物碎屑，便是菱鐵質(zhì)的。

不同盆地中的菱鐵質(zhì)結(jié)核，從外形區(qū)分，差別很小，然而，其核心、包體以及構(gòu)造等均有明顯的區(qū)別。因童子巖組地層為煤系地層，在其所處的沉積環(huán)境中常伴隨有動物的化石等，為此，菱鐵質(zhì)結(jié)核以此為核心，經(jīng)常有同心圓狀構(gòu)造。

在同一盆地中的同一層沉積物，如果沉積環(huán)境、功能類似，層位穩(wěn)定，則該層巖石中形成的菱鐵質(zhì)結(jié)核基本特征都差不多，具有很好的巖煤對比度，可以依據(jù)其基本特征對煤層進(jìn)行判定等。

3.1 童子巖組（p1t）

3.1.1 童子巖組一段（厚193m）

巖性以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，含部分薄煤層，上部夾1—2層薄層砂巖，巖石粒度旋回完整，是海洋和陸地相互作用形成的煤層，水平層理進(jìn)行發(fā)育，其間的結(jié)核形狀多樣，礦物質(zhì)含量非常的豐富，在巖層的中、下部均含菱鐵質(zhì)結(jié)核，多為鐵餅狀、瘤狀。盛產(chǎn)蜒、腕足、瓣鰓類等動物化石。

3.1.2 童子巖組二段（厚124m）

上部以粉砂巖為主，夾有細(xì)砂巖及鈣質(zhì)粉砂巖組成，不含煤。水平層理發(fā)育，為淺海相沉積，動物化石以海百合基、腕足、蟲跡為主。上、中部由粉砂巖夾3層鈣質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖組成，多為水平互層層理和波狀層理，菱鐵質(zhì)結(jié)核呈不規(guī)則球粒狀分布，所含動物化石種類繁多，有雙園海百合基、蜓、戟貝及瓣鰓等。下部以均勻?qū)永頌橹鳎瑸橐惶啄噘|(zhì)灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖，含大個(gè)體橢球狀菱鐵質(zhì)結(jié)核，動物化石常見有腕足類、蜒、珊瑚、頭足類動物化石。本段的菱鐵質(zhì)結(jié)核基本沿巖層層面間斷排列，呈透鏡狀或橢球狀，其大小隨巖層厚度增大而有所增大。

3.1.3 童子巖組三段（厚約58m）

此段為本區(qū)主要含煤地層。巖性以細(xì)砂巖為主，夾有細(xì)粉砂砂巖、煤層和煤線組成，水平層理發(fā)育，含豐富的植物化石，主要有大羽羊齒、櫛羊齒、蕉羊齒，瓣輪葉等。含煤7—8層，其中22號為較穩(wěn)定可采煤層，21、20號為局部可采煤層。

底部標(biāo)Ⅱ―22號煤層底板粉砂巖，具有波狀、脈狀層理和水平層理，以硅質(zhì)膠結(jié)的中—厚層狀細(xì)砂巖為主，夾有粉砂巖，含煤線3～5層，其中21號煤底板中見較豐富的同生橢球狀菱鐵質(zhì)結(jié)核，顯著區(qū)別于其他煤層，為明顯的對比及判定特征。

3.2 上二迭統(tǒng)翠屏山組（p2 cp）

上二迭統(tǒng)翠屏山組（p2 cp）厚度約為625～661米，也是本區(qū)的主要含量煤巖系，共分四個(gè)段。含量可采煤層（0號煤）一層，局部可采煤層4、6、8號煤層。0號煤位于翠屏山組第四段的頂部。煤層1.06米。本組底界為厚度5.20米淺灰色中～細(xì)粒石英砂巖。其底部合次棱角狀遂石、石英、流紋巖礫。8號煤層――翠屏山組底礫巖，以波狀、脈狀層理及水平紋理為代表，層面見有透鏡狀、鮞粒狀菱鐵質(zhì)結(jié)核。

4 結(jié)論

本文通過比較菱鐵質(zhì)結(jié)核的基本特征，可以有利的幫助我們比較和分析地層、巖煤層，同時(shí)，也在判定煤層等實(shí)際工作中具有很好的指導(dǎo)作用和意義。武平縣寧洋礦區(qū)童子巖組地層各段及煤層間菱鐵質(zhì)結(jié)核的形態(tài)特征差異性比較大，可以幫助我們判定地層層段和煤層。為此，我們需要密切關(guān)注菱鐵質(zhì)結(jié)核在地層中的分布、特征以及性質(zhì)等，更好地增強(qiáng)底層對比的效果和煤層判定的實(shí)用性等。

[1]劉國釣，王微樞，陳揚(yáng)杰，周淑文．礦物學(xué)[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，1985．

[2]陳鐘惠.含煤巖系沉積環(huán)境分析[D].武漢：武漢地質(zhì)學(xué)院，1984.

[3]孫永傳等.碎屑巖沉積相和沉積環(huán)境[M].北京：地質(zhì)出版社，1986.

林修坤（1973.10—），男，漢族，大專學(xué)歷，助理工程師。

P618

A

1003-5168(2014)04-0183-02