貴州福泉牛場上二疊統(tǒng)吳家坪組沉積特征及意義

楊　旭，范　波，劉志臣

（貴州省地礦局102地質(zhì)大隊，貴州遵義563003）

貴州福泉牛場上二疊統(tǒng)吳家坪組沉積特征及意義

楊旭*，范波，劉志臣

（貴州省地礦局102地質(zhì)大隊，貴州遵義563003）

貴州福泉牛場地區(qū)上二疊統(tǒng)吳家坪組，發(fā)育較全，是主要的含煤巖系，也是貴州吳家坪組地層最具代表性的沉積區(qū)之一。在該區(qū)工作期間，通過地面調(diào)查及鉆孔資料、收集鄰區(qū)地質(zhì)資料，從巖性組合、沉積構(gòu)造、沉積相特征方面對吳家坪組沉積特征進(jìn)行了系統(tǒng)分析研究，旨在為該區(qū)煤炭勘查提供一定的經(jīng)驗及指導(dǎo)作用。

福泉牛場；吳家坪組；沉積特征；意義

1　概況

貴州上二疊統(tǒng)吳家坪組沉積區(qū)域廣泛，即遵義—安順—興義一線以東的廣大地區(qū)（以西為龍?zhí)督M），占全省面積的71%。研究區(qū)位于貴州省福泉市北部345°方向，隸屬于福泉市牛場鎮(zhèn)管轄，面積約為55km2。為2011年省地質(zhì)勘查基金“貴州省福泉市牛場勘查區(qū)煤炭普查項目”（圖1）。

大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊黔北臺隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)，處于黔北和黔南不同變形面貌的過渡地帶。區(qū)域內(nèi)褶皺斷層復(fù)雜交錯，具復(fù)雜多樣的構(gòu)造變形：既有直扭型的北北東和北東向構(gòu)造，又有擠壓型的東西向和南北向構(gòu)造，互相穿插復(fù)合。構(gòu)造形跡主要形成于燕山期［1—3］。研究區(qū)褶皺為南北向牛場向斜，斷層發(fā)育有規(guī)模不等的東西、北西、南北向等幾組斷裂。出露地層主要有二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）、二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（P3β）、吳家坪組（P3w）、長興組（P3c），三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）、中統(tǒng)觀嶺組（T2g）［2］。

2　吳家坪組巖性特征

本區(qū)經(jīng)地面地質(zhì)調(diào)查資料、鉆孔地質(zhì)資料綜合分析研究，將吳家坪組巖性組合由下而上分為2個巖性段（圖2）。

圖2　貴州牛場及鄰區(qū)吳家坪組巖性對比圖

第一段頂部為灰黑色含鈣質(zhì)泥巖，是區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的煤層標(biāo)志層。之下為灰色粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、泥巖，局部夾細(xì)砂巖，以及煤層（線）組成，砂質(zhì)粘土巖、細(xì)砂巖中平行層理發(fā)育。與下伏茅口灰?guī)r平行不整合。本段厚29.14～37.15m。

第二段深灰、灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾數(shù)層深灰色泥巖，或灰?guī)r與泥巖呈互層狀。泥巖中層理不明顯，偶見粉晶狀及粒狀黃鐵礦。與上覆長興組燧石灰?guī)r整合接觸。本段厚295.67～320.17m。

研究區(qū)由西向東煤層變厚，地層也略有增厚的趨勢［2］。

3　巖性對比特征

3.1與紫云大營對比

《貴州區(qū)域地質(zhì)志》將本文研究區(qū)域所在位置劃分為苗嶺區(qū)［1］，并以紫云大營剖面為代表，由上而下劃分為①木來沖段：深灰、灰色厚層泥晶生物碎屑灰?guī)r夾泥屑、生物屑灰?guī)r。上部為生物泥晶灰?guī)r與泥晶內(nèi)碎屑灰?guī)r、亮晶生物碎屑灰?guī)r互層，偶含燧石，厚345.8m。②機(jī)要坡段：上部灰色厚層含燧石結(jié)核亮—泥晶砂礫屑紅藻灰?guī)r夾泥晶灰?guī)r；中部淺灰、灰色厚層塊狀亮晶珊瑚灰?guī)r與含燧石條帶亮晶生物屑灰?guī)r互層；下部深灰色中厚層含燧石條帶生物屑泥晶灰?guī)r夾泥晶藻屑灰?guī)r，上部夾亮晶礫屑生物灰?guī)r；底部為灰黃色內(nèi)碎屑黃鐵礦粘巖。厚239.2m。

3.2與《1∶20貴陽幅》區(qū)調(diào)成果對比

吳家坪組（以惠水地區(qū)剖面資料綜合）由燧石灰?guī)r夾少量頁巖及薄煤層組成，頁巖多集中于中下部，一般包含2個旋回濱海相碎屑巖開始—淺海相燧石灰?guī)r結(jié)束［4-5］。厚147～226m。

3.3與正安小雅煤礦資料對比

巖性為灰色、灰色及深灰色中厚狀灰?guī)r、燧石灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成，底部為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粘土巖及煤層。含煤層（或煤線）2～4層，其中較穩(wěn)定的可采煤層有2層，均位于吳家坪組下部，由下至上分別為C1、C2煤層；其余2層煤線均位于吳家坪組中部及中上部［5］。該組厚度約71.47～90.06m，平均厚度80.45m，與下伏P2m地層呈假整合接觸。巖性特征對比見圖2。

3.4對比結(jié)論

研究區(qū)牛場吳家坪組與西面惠水、南面紫云、北面正安剖面相對比（圖1），研究區(qū)第一段與惠水地區(qū)剖面大致相當(dāng)，煤層也產(chǎn)于該段；與吳家坪組相區(qū)紫云代表剖面第一段相比，則巖性及厚度均存在較大的差異，南面（紫云）底部僅為黃鐵礦粘土巖，無煤產(chǎn)出；北面正安小雅剖面則沒有分段，自上而下均有煤層（線）產(chǎn)出，可采煤層集中于中下部，整段厚度變薄。正好與貴州上二疊統(tǒng)時期南部深、北部淺、東部深、西部淺的古地理環(huán)境相印證。貴州吳家坪相區(qū)古地理環(huán)境從南至北依次為臺盆相、臺盆邊緣斜坡相、臺地相，研究區(qū)正處于臺地相區(qū)。通過研究區(qū)與鄰區(qū)剖面對比：位于不同相區(qū)的沉積環(huán)境、巖性、厚度均有較大的差異。研究區(qū)及北部有煤層產(chǎn)出，均集中于下部，南部紫云則無煤產(chǎn)出。

4　沉積相分析

研究區(qū)吳家坪組第一段，巖性組合為鈣質(zhì)泥巖、粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、泥巖，局部夾細(xì)砂巖，以及煤層（線），砂質(zhì)粘土巖等組成，產(chǎn)植物碎片化石；第二段巖性組合為厚層狀細(xì)晶灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r與泥巖呈互層狀產(chǎn)出，產(chǎn)筳Palaeo fusulina sinensis，Nankinella，珊 瑚 Waa-genophyllum uirgalense，Huayunophyllum sp，蜿足類Squamulariaelegantula［7-9］。

根據(jù)研究區(qū)巖石組合、沉積構(gòu)造、沉積厚度分析認(rèn)為：該區(qū)吳家組第一段以潮坪—瀉湖沉積為主，半局限臺地沉積交替出現(xiàn)，由上而下出現(xiàn)3～4次成煤旋回；第二段以淺海臺地相沉積為主，與潮坪沉積交替出現(xiàn)，該段至少具有11次以上海進(jìn)海退序列（圖3）。

5　含煤性

吳家坪組（P3w）為區(qū)內(nèi)含煤地層，厚度一般324.81～357.32m，平均338.06m。在分析研究中，將吳家坪組由下而上分為2段：第一段含煤層（線）3～4層，可采煤層一層，厚度一般29.14～37.15m，平均32.16 m。就本段而言，煤層平均總厚2.28m，含煤系數(shù)7.08%，可采煤層C1平均厚1.42m，可采含煤系數(shù)4.41%；第二段不含煤，厚度一般295.67～320.17m，平均305.83 m。

研究區(qū)可采煤層C1全區(qū)穩(wěn)定，位于第一段頂部鈣質(zhì)泥巖（標(biāo)志層）之下，厚度一般0.76～2.00m，上距長興組底部299.35～327.53m，一般310.45m，下距茅口組頂部24.46～29.79m，一般26.13m［2］。

6　意義

（1）上二吳家坪組沉積區(qū)域廣泛，占據(jù)了貴州全省面積的2/3以上，并且在省內(nèi)很多地區(qū)為唯一含煤地層，做好該區(qū)煤炭勘查工作，對促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實現(xiàn)貴州省委、省政府提出的“煤電一體化”，“工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略”具有不可估量的意義。

（2）貴州吳家坪組從臺盆相—臺地相均有沉積，沉積環(huán)境、巖性組合、厚度均有較大的差異。巖性對比、厚度對比存在一定的難度，但煤層除北部外，均產(chǎn)于地層下部。對吳家坪組沉積特征、含煤性進(jìn)行研究，為今后該區(qū)煤炭勘查工作的開展具有一定幫助和指導(dǎo)作用。

［1］貴州省地礦局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1987.

［2］楊旭，等.貴州省福泉市牛場勘查區(qū)煤炭普查報告［R］.2015.

［3］貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊.貴州巖相古地理圖集［M］.貴州科技出版社，1992.

［4］1∶20萬貴州省區(qū)域地質(zhì)圖（貴陽蝠）［R］.貴州省區(qū)調(diào)院，1974.

［5］肖永開，等.正安縣小雅鎮(zhèn)茶林堡煤礦（預(yù)留）資源儲量核實及勘探報告［R］.2015.

［6］王安華，等.貴州省安順舊州晚二疊世龍?zhí)镀诔练e特征及地質(zhì)意義［J］.貴州地質(zhì)，2010，27（4）：278-281.

［7］沈樹忠，等.黔桂地區(qū)晚二疊世煤層的生物地層對比研究［J］.煤田地質(zhì)與勘探，23（6）：1-5.

［8］解習(xí)農(nóng)，等.貴州織納煤田晚二疊世海進(jìn)海退旋回及煤聚積［J］.煤田地質(zhì)與勘探，1992（5）：1-6.

［9］邵龍義，等.近海型含煤巖系沉積學(xué)及層序地層學(xué)研究進(jìn)展［J］.古地理學(xué)報，2008，10（6）：561-570.

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1004-5716（2016）09-0107-04

2015-10-08

2015-10-09

2011年貴州省地質(zhì)勘查基金項目：貴州省福泉市牛場勘查區(qū)煤炭普查。

楊旭（1965-），男（漢族），貴州畢節(jié)人，高級工程師，注冊安全工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)勘查與研究工作。