永安井田含煤巖系沉積特征及成煤環境分析

■　劉華

（重慶一三六地質隊重慶401147）

永安井田含煤巖系沉積特征及成煤環境分析

■劉華

（重慶一三六地質隊重慶401147）

本文通過永安井田勘探成果，對井田含煤巖系厚度變化、各含煤段的巖性組合、含煤特征及變化規律等進行了深入的總結分析，并根據分析結果，對該區的成煤環境進行了研究。

永安井田沉積特征成煤環境

永安井田位于貴州省習水縣境內，含煤地層為二疊系上統龍潭組（P3l），為一套海陸過渡相的含煤沉積，與下伏基底地層二疊系中統茅口組（P2m）呈假整合接觸，與上覆二疊系上統長興組（P3c）呈整合接觸。

1　含煤沉積特征

1.1含煤地層厚度

井田內含煤地層厚80.59～108.77m，平均96.41m，根據巖性、巖相在垂向上分為三段：三段位于煤系上部，厚16.69～35.82m，平均25.84m；二段位于煤系中部，厚25.00～50.80m，平均39.44m；一段位于煤系下部，厚25.43～35.32m，平均31.13m。井田內煤系厚度呈兩側厚中間薄、淺部厚深部薄的變化規律。

1.2含煤地層巖性特征

區內含煤地層巖性為泥質巖類、碎屑巖類和碳酸鹽巖類，以泥質巖類為主，約占52%，其次為碎屑巖類，約占38%，碳酸鹽巖類僅占10%。

泥質巖類主要為泥巖、粘土巖、炭質泥巖。泥巖為主，廣泛分布；炭質泥巖主要為煤層的偽頂底；粘土巖主要位于C6煤（層）組分層中、C6-3與C11煤層底板；鋁質泥巖位于煤系底部，在下伏地層碳酸鹽巖的侵蝕面上，含黃鐵礦結核。

碎屑巖類主要為細～粉砂巖、泥質粉砂巖，主要礦物成分為長石、石英及少量云母，泥質及鈣質膠結，分選性及磨圓度較好。

碳酸鹽巖類巖性為石灰巖，細晶結構，含生物碎屑化石，主要位于煤系上部，厚度較穩定。中下部偶有厚度小于1.0m的石灰巖夾層。

1.3含煤特征

井田煤系地層含煤10～16層，煤層（線）總厚9.05～21.52m，平均總厚12.95m，含煤系數13.43%。主要可采煤層6層，為C5、C6-3、C8-1、C8-2、C11、C12煤層，可采煤層總厚6.62～18.43m，平均10.35m，可采煤層含煤系數10.74%。

含煤地層各段以二段含煤性最好，該段含煤特征與三段、一段有明顯區別，煤層主要以煤層組的型式賦存，由上至下含C6煤層組（C6-1、C6-2、C6-3）、C7煤層組（C7-1、C7-2）、C8煤層組（C8-1、C8-2），各煤分層井田內未合并；一段含煤性次之，主要可采C11、C12煤層，賦存穩定，另含C9、C10煤線，局部點達可采厚度；三段含煤性最差，僅C5煤層可采，另有1～2層不可采煤線。可采煤層含煤性與煤層（線）總厚的含煤性呈正相關關系，表明煤層層數越多、厚度越大，煤層可采的概率越大、可采性越好。

1.4砂體分布及變化

井田內煤系含數層砂體，厚度變化較大，局部變薄尖滅，局部厚度可達十余米。其中位于C11煤層與C12煤層之間的砂體，全區發育，呈席狀，厚0.71～16.58m，賦存相對穩定、特征明顯。該層砂體總體上由西至東逐漸變薄，泥質含量增大，井田東界厚度僅0.71m，繼續向東有尖滅趨勢。另外結合煤系總厚度變化規律，砂體厚度與煤系厚度曲線變化相似，其與煤系總厚呈正相關關系，說明本井田砂體的沉積對煤系厚度有直接的影響（見圖1）。

圖1　煤系與砂體厚度變化示意圖

2　成煤環境分析

含煤地層沉積環境有以泥質巖、碎屑巖及煤層組成的海退相，及以碳酸鹽巖類為主的海進相，受河流和海洋潮汐的雙重影響。沉積物既有河流攜帶的陸源碎屑，以細砂、粉砂及泥質的薄互層沉積，也有煤系地層沉積后期代表海侵沉積的石灰巖。原生沉積構造，既有河流作用形成的各種交錯層理，又有潮汐波浪作用形成的潮汐層理。煤系中可見生物遺跡化石，擾動構造、團塊構造等特征，并廣泛發育黃鐵礦結核和晶體。根據上述煤系地層巖石指相標志的分析，結合區域相古地理的研究，本區含煤地層屬海陸過渡帶局限海碳酸鹽巖臺地潮坪成煤環境。

根據海進、海退的沉積特點，本區含煤地層可分為三個旋回，依海退作為旋回起點，由老至新編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ旋回。

Ⅰ旋回由煤系底部至C8煤層底界，由瀉湖～泥炭坪～砂坪、混合坪～局限海。底部的鋁質巖產在碳酸鹽巖的沉積斷面上，形成于瀉湖環境中，其上依次沉積形成C12煤層、碎屑巖層、C11煤層、砂泥巖互層夾煤層，旋回中期形成的砂體，在平面上呈席狀分布，粒度細，磨圓度及分選性較好，泥質含量有規律漸變，說明中期的砂坪相或砂泥混合相沉積。

Ⅱ旋回由C8煤層底界至C5煤層頂界，由潮間混合坪～潮間泥炭坪、砂坪、混合坪～局限海。主要煤層發育在該旋回潮間帶泥炭坪中，沉積形成了近距離的煤層組，這種近距離煤層群的形成，是由于地殼多次脈狀運動的結果。其中M8煤層沉積時底板砂泥巖的形成，為泥炭堆積創造了良好條件，且持續時間長，古氣候條件、泥炭堆積速度、地殼升降運動，基本達到了均衡狀態，當泥炭堆積后，又有較長時間的泥坪和快速堆積的砂體掩蓋，從而形成M8煤層厚度較大，結構簡單。

Ⅲ旋回由C5煤層頂界至長興組，由局限海～潮坪～潮間、潮上坪～局限海～廣海。該旋回以海進旋回為主，巖性、巖相較簡單穩定，中、后期沉積形成的兩層石灰巖層，賦存穩定。

3　結語

通過對井田含煤巖系沉積特征和沉積環境的分析研究，深入了解煤系地層的巖性組合、含煤特征及沉積體系，研究含煤沉積理論，對煤層的賦存狀態和變化規律的分析有指導意義，是資源條件評價的理論基礎。

[1]魏煥成，徐智彬.煤資源地質學 [M].北京：煤炭工業出版社，2007.

[2]蔚永寧，張德棟.礦物巖石學 [M].北京：煤炭工業出版社，2007.

[3]徐彬彬，何明德.貴州煤田地質 [M].徐州：中國礦業大學出版社，2003.

X752[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-95-1