武岳
(中煤科工集團西安研究院有限公司陜西西安710054)
麟游地區延安組含煤地層特征
武岳
(中煤科工集團西安研究院有限公司陜西西安710054)
陜西省黃隴侏羅紀煤田是我國大型煤炭基地之一,麟游地區位于黃隴侏羅紀煤田永隴礦區內;本次從區域構造、巖性特征、煤質分析等方面對區內含煤地層延安組進行論述,對了解該地區的地質背景及煤質情況提供相關地質資料。
麟游地區延安組含煤地層煤質特征
麟游地區位于陜西省黃隴侏羅紀煤田西南緣,渭北黃土臺地南緣。在地層區劃上屬華北地層區鄂爾多斯地層分區隴縣-永壽小區;地層層序由下到上依次有中三疊統銅川組(T2t),下侏羅統富縣組(J1f),中侏羅統延安組(J2y)、直羅組(J2z)、安定組(J2a),下白堊統宜君組(K1y)、洛河組(K1l)、環河組(K1h),上新統保德組(N2b)、更新統(Qp)和全新統(Qh)。區內大部分地區被第四系黃土層和新近系紅土層所覆蓋。
麟游地區大地構造位置位于華北地臺(Ⅰ)鄂爾多斯臺坳(Ⅱ)南部的渭北隆起區(Ⅲ)。其西臨青龍山-云霧山褶斷帶,南臨渭河斷陷,北部與天環凹陷和陜北斜坡相接。三疊系末期,印支運動使全區抬升遭受剝蝕變形,形成不整合剝蝕面,對侏羅系地層和煤層的沉積起到了明顯的控制作用;早中侏羅世盆地內部穩定沉積,至晚侏羅世受到燕山運動的影響,在侏羅系與白堊系之間形成了小規模的角度不整合接觸面;到早白堊世末,盆地總體抬升,大型盆地的發育歷史結束。
延安組為本區的主要含煤地層,平均厚度約100m左右。依據巖性、巖相和含煤特征等將延安組自下而上可劃分為三個巖性段。
(1)延安組第一段(J2y1)
底部為淺灰色、灰褐色鋁質泥巖,鋁質泥巖,呈團塊狀,成分以水云母、高嶺石為主,富含褐鐵礦與菱鐵礦質鮞粒,局部相變為淺灰色中細粒砂巖夾薄層泥巖和粉砂巖,中細粒砂巖分選中等,發育平行層理,多夾有煤線或鏡煤條帶。中下部賦存3煤層(組),上部為薄層狀深灰色泥巖、砂質泥巖,局部夾中細粒砂巖。
沉積初期,隨著富縣組的填平補齊作用,古坳陷區逐漸形成低位沼澤,成煤物質沉積與盆地下沉速度比較穩定,形成厚煤層。該段沉積后期,沉降速度加快,沉積物質以粗碎屑、泥質為主,結束了成煤過程。
(2)延安組第二段(J2y2)
巖性為深灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖與各種粒級的砂巖互層,夾炭質泥巖及煤層,其中砂巖成分為石英、長石,分選較差,含石英礫石,具平行層理,交錯層理,含植物葉片、莖部化石及鏡煤條帶。中下部賦存有2煤層(組),底部以灰白色厚-巨厚層中~粗粒砂巖與第一段為界。
第二段隨著盆地的穩定沉積,地形差異越來越小,主要為河流相,河床和沼澤亞相交替出現的沉積環境,相變較快,具有多旋回性的特征,煤層沉積厚度減薄。
(3)延安組第三段(J2y3)
巖性為灰色、深灰色泥巖、粉砂巖夾灰綠色細粒砂巖和灰白色中-粗粒砂巖,局部夾炭質泥巖和薄煤層,局部地區中下部賦存1煤層(組),底部以灰白色中粗粒砂巖與第二段為界,頂部為紫雜色含鋁泥巖,呈團塊狀,質地細膩,松軟、易碎,標志著成煤環境的結束。
延安組沉積末期,受到燕山運動影響,地層開始抬升遭受剝蝕,致使延安組第三段沉積不完整,影響1煤層(組)的沉積。
研究區內的主要可采煤層為3煤組,因此主要介紹3煤組的煤質特征。
4.1煤的物理性質
研究區3煤以半暗煤為主,其次為半亮煤,顏色為黑色,條痕褐黑色,瀝青光澤,條帶狀結構,層狀構造;煤中垂直裂隙發育,斷口主要為參差狀和階梯狀。
4.2煤的化學性質

表1 主要煤質指標
由表1可知,研究區3煤總體屬于低灰、高揮發分、特低硫、中高發熱量煤,煤類為長焰煤。
4.3煤巖特征
煤巖顯微組分以鏡質組為主,平均57%;其次為惰質組,平均40%;殼質組含量最少,平均3%。礦物雜質一般介于8%~10%,以粘土礦物為主。3煤的鏡質體最大反射率為0.36%~0.53%,平均0.45%,煤化程度較低,屬低煤級煤。
(1)中侏羅統延安組是陜西省黃隴侏羅紀煤田主要的含煤地層,自下而上劃分為三段。含煤地層的沉積主要受到三疊系古地貌影響,古坳陷區中沉積富縣組,上覆延安組煤系地層連續沉積于富縣組之上,并繼承了富縣組的沉積規律;古隆起區三疊系直接接觸延安組甚至直羅組地層。主煤層3煤沉積于延安組下部,受控于三疊系古地貌,在古坳陷區的煤層厚度較大,向古隆起區厚度逐漸變薄。
(2)麟游地區3煤層主要為長焰煤,屬低階煙煤,變質程度低;煤中有害元素含量較低,發熱量較高,是優質的動力用煤;在煤的氣化和液化方面也具有一定的利用潛力。
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P618.11[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-3-1