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东胜煤田新街勘查区延安组煤层对比和特征分析

摘 要:本文以煤层沉积学理论为指导,采用野外地质勘查工作及室内整理相结合的方式,从新街地区侏罗系延安组主要煤层的特征入手,通过对煤层间及钻孔间的对比分析,阐述了新街地区的煤层特征和煤质特征,并总结了研究区的聚煤规律.研究结果表明,新街地区侏罗系中下统延安组含五个煤组,含煤系数近10%,可采煤层4—9层,可采含煤系数5.9%;地层厚度为东部较厚,且第一岩段含煤性最好,第二、第三岩段次之;可采煤层总厚度变化趋势为两边厚中间薄;煤质原生参数如灰分、显微组分含量等都具有分带性,具有低灰分产率、高惰性组含量及煤层中稳定富惰层的周期性出现等基本特征,表明了泥炭沼泽发育过程的高位化.

关键词:新街地区煤层特征煤质聚煤规律

成煤作用的环境条件控制着煤的岩石组成和煤质变化,诸如泥炭沼泽的覆水程度、煤层厚度变化趋势、距陆源的距离、沼泽稳定性等;反之,煤层及煤质的特征也反映着成煤的环境条件.两者具有辩证统一的关系.因此对煤层特征及煤质特征的研究对比,无论从生产上还是科研上来说,都具有十分重要的意义.本文以煤层沉积学理论为指导,采用野外地质勘查工作及室内整理相结合的方式,从新街地区侏罗系延安组主要煤层的对比研究入手,通过对煤层间及钻孔间的对比分析,阐述了新街地区的煤层特征和煤质特征,并总结了研究区的聚煤规律,服务于研究区勘探实践.

1.研究区地质概况

1.1地层

工作区地层产状平缓,地表大面积出露第四系风积层和湖积层,局部地段分布白垩系下统志丹群(K1).根据所收集资料、野外填图和钻孔揭露情况,本区地层特征由老到新依次为三叠系上统延长组(T3y)、侏罗系中下统延安组(J1-2ya)、侏罗系中统直罗组(J2)、侏罗系中统安定组(J2a)、白垩系下统志丹群(K1)和第四系(Q).

1.2构造

勘查区位于伊盟隆起区南部,属东胜煤田的一部分.根据已有钻孔和邻区资料分析,工作区总体为一向南西倾斜的单斜构造,地层走向大致为SE120~140°,倾向SW,倾角1~3°.褶皱断裂构造不发育,但局部有小的波状起伏,无岩浆活动,构造复杂程度属简单型.

根据二维地震解释成果,普查区内发现一个正断点:位于247线293CDP点,倾向SW,视倾角74°,落差约20—22m.

1.3成煤沉积演化

在中晚侏罗世早期,地壳刚开始沉降,速度较缓慢,此时以河流作用为主,接受了河流相沉积,形成延安组底部的河流相沉积产物,随之本区沉降幅度增大,陆源碎屑物的供给速度低于沉降速度,造成本区水较深,沉积了细碎屑岩.频繁的升降运动在沉积产物表现为韵律性,在滨湖地带和局部沉降缓慢地段,发育了泥炭沼泽相,形成了本区的5、6号煤组.

嗣后,地壳又逐渐隆起,湖水渐退,在河流入湖处形成以河流作用为主的建设性三角洲,在三角洲的前缘和分流河道间形成沼泽化地带,沉积了3号、4号煤组.二个煤组之间的特征显示了较明显的继承性,说明此时地壳升降运动虽有反复,但总体趋势是上升的.

此后,地壳开始较大幅度上升,因各地上升速度不同,造成河流的改道和变迁,在河流入湖处,形成较多的三角洲,在废弃的三角洲朵叶上,由于沉积物供应减少和沉积物的差异压实作用,造成局部的湖水倒灌,在原分流河道间形成分流间湾,形成沼泽化地带,造成泥炭堆积,它与废弃朵叶上地势低洼地相连,形成本区的2号煤组.到中侏罗世,盆地整体上升,接受沉积,结束了本区的成煤历史(李思田等,1992).见图1.

据盆地侏罗纪沉积体系与聚煤演化史研究及工作资料,新街地区成煤作用主要发生在河流沉积体系和湖泊三角洲沉积体系.前者发育在延安组的下部和上部,大面积分布的冲积平原、河间及废弃河道的泛滥平原具有多起的泥炭沼泽,形成了第三岩段和第一岩段,包括了2、5、6煤组,富煤单元与河流沉积的砂体厚度呈正相关关系;后者发育在延安组中部,大规模的三角洲朵叶体平原有多期稳定的泥炭沼泽堆积,形成了第二岩段,包括了3、4煤组,富煤单元与三角洲朵体分布相吻合.其煤质变化及煤层特征与沉积环境互为映射(张泓,白清昭,张笑薇等,1995;张泓,李恒堂,熊存卫等,1998).

2.煤层对比方法

煤层对比是煤田研究中最关键的问题,直接影响资源/储量估算的精度和资源量的多少.工作区为陆相含煤地层,河流和浅水湖泊三角洲沉积,相变大,煤层变薄、分叉、尖灭现象普遍,横向上相变频繁,没有明显的标志层;纵向上岩性变化大,煤层层数多,较稳定的标志层不是很明显.因此,煤层对比采用了多种方法手段进行综合对比,无论从区域上,还是本勘探区,初步结果显示效果较好.

2.1沉积旋回法

2.2标志层法

颜色是沉积物对古气候的直接反映,与古气候变化密切相关,纵观延安组含煤岩系及其基底和上覆地层,颜色是划分组的一个重要标志.本区延安组上覆地层为直罗组、安定组,直罗组的颜色一般为黄绿色、灰绿色砂岩为主,安定组则以紫灰色、暗紫色、黄绿色互层组成的杂色泥质粉砂岩等为主,而延安组多为灰白色、灰色、深灰色、灰黑色砂岩与泥岩不等厚互层,并夹炭质泥岩及煤层.延长组顶部以灰绿色长石石英砂岩为特征,局部夹有紫红色泥岩,是区分延安组、延长组分界的最明显的标志.

2.3层间距法

4.煤质特征

4.1宏观煤岩特征

据统计,研究区内第一、三岩段煤岩类型以暗淡型为主,其次为半暗型;第二岩段以半暗型为主,其次为暗淡型,见少许半亮型.反映了河流相和湖泊三角洲相沉积环境的不同.

例如4-1煤为半暗型,条带状结构,层状构造,见亮煤呈薄层状,厚3-10mm,少量丝碳夹生.6-1煤为暗淡型,局部为块状结构,粒状构造.

4.2显微煤岩特征

东胜论文范文结:

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