贵州石场勘查区龙潭组沉积环境与聚煤规律研究.pdf

贵州石场勘查区龙潭组沉积环境与聚煤规律研究孙亚平(贵州省煤田地质局一七四队贵州 贵阳)摘 要:对研究区 眼煤勘孔数据及测井资料进行分析研究了该区龙潭组煤系的古沉积环境与煤层发育规律 结果显示:研究区内目标层位识别出三角洲潮坪沉积环境涵盖了潮控与河控三角洲平原、前缘亚相及潮坪 种沉积亚相层序界面类型识别出区域海退、海侵面区域不整合面 通过研究将目标层位划分出 个三级层序各自包含 个体系域据此提出了研究区三角洲平原潮坪成煤模式认为区内最主要的煤层形成于龙潭期三角洲平原沉积环境关键词:沉积环境聚煤规律三角洲石场勘查区中图分类号:.文献标识码:文章编号:()石场勘查区位于贵州北部是典型的偏海相沉积环境成煤建造该区龙潭组为我国西部二叠系含煤建造区内煤炭资源的开采为当地发展提供了能源保障 多年来对研究区聚煤规律的研究较为薄弱随着国家“双碳”目标愿景的提出有必要在区内开展煤炭地质研究进一步深挖区内优质资源研究区内煤系古沉积环境与聚煤规律以期能为找矿突破战略行动打下基础 地质背景研究区位于扬子板块川滇黔盆地黔北断拱属黔中隆起之西端川滇黔盆地黔北断拱(三级构造单元)茅坝向斜南东翼的东段(见图)区内整体为一单斜构造地层主要呈 走向倾向 倾角 勘查区内发育断层 条次一级褶曲不明显研究区内含煤地层为二叠系上统龙潭组厚度 .平均厚度.厚度变化较小出露于勘查区南部本组为一套海陆交互相、多旋回沉积组成的含煤岩系主要由灰至深灰色薄至中厚层状细、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、石灰岩及煤等组成 含煤层 层煤层总厚度.平均厚度.含煤系数 含可采煤层 层(、号煤层)可采煤层总厚度.平均厚度.可采煤层可采系数.(见表)桑木杨背斜 新站向斜 官店向斜 老保山向斜 三合场背斜 茅台向斜 九坝背斜 仁怀背斜 周市坝向斜 长岗向斜 娄山背斜 茅坝向斜 瓢儿井向斜 普宣背斜 小河向斜 燕子口背斜 法拉冲背斜 可乐向斜 韩家沟背斜 赫章背斜 野马川向斜 长春铺向斜 落水背斜 阴底向斜 姑开背斜 金盆向斜 维新背斜 大方背斜 纸厂背斜 中坝向斜 大顶坡背斜 窑塘向斜 金沙向斜 南北背斜 后井坪向斜 养龙场向斜 浦老场向斜 坟坝向斜 宽阔坝向斜 金佛山向斜 太白向斜 铜鼓坪背斜 龙坪场向斜 小红寨背斜图 区域构造发育情况示意图表 可采煤层特征表煤层编号间距()煤厚全层厚度()采用厚度()夹石最小 最大平均(点数)最小 最大平均(点数)最小 最大平均(点数)层数一般可采点见煤点面积可采率()可采情况煤层结构稳定程度对比可靠程度.().()大部分可采简单较稳定可靠.().()大部分可采较简单较稳定可靠.().()大部分可采简单较稳定可靠.().()大部分可采简单较稳定可靠 层序地层特征.层序界面特征龙潭组整体沉积环境受到海陆双重影响导致沉积物中既携带陆相碎屑又含有原位沉积的灰岩沉积相变化快沉积环境极为复杂 研究过程中主要针对区内的 眼钻井岩芯资料及测井数据在区内目的层段识别出相应层序界面具体如下.(层序界面:龙潭组与茅口组平行不整合面)属于类型层序界面是东吴运动主幕不整合面即煤系龙潭组与下伏中二叠统茅口组不整合面.(层序界面:区域海退面)是潮控三角洲向河控三角洲过渡的区域海退面层序界面即主采 煤层的底部该界面是海岸线持续向深海方向推进导致三角洲受河流控制越来越明显进而切下伏地层自然形成泥炭沼泽沉积实现三角洲亚相的相变.(层序界面:区域海侵面)是龙潭组与上覆长兴组的地层分界面是龙潭组顶部潮坪相向长兴组碳酸盐台地相转换的界面实现了区域性沉积体系的转换代表着海浸超覆期的全面开始.层序地层特征研究显示区内龙潭组可划分为上、下 个三级层序贵州地区的二叠纪晚期龙潭期历经约 百万年每个层序平均时限约 各自又能划分为 个沉积体系域由海侵体系域和高位体系域构成具有典型的二元结构(见图).下部层序自二叠系中统茅口组顶部沉积开始到区内主采 煤层底部结束发育、煤层由海侵体系域和高位体系域构成海侵体系域 海侵体系域发育于 煤层至茅口组之间 在这一时期区内受早期海侵作用影响在局限潮下发育灰岩煤层发育在朵状三角洲前缘分流图 研究区内 孔沉积相与层序地层综合柱状图间湾或碎屑泥质潮下带 此后随着海侵作用的持续加大在 煤层上形成了较厚的灰岩层该体系域随即结束高位体系域 煤层之上发育一层稳定的灰岩也是该体系域底部煤层发育在下部潮坪亚相向上部三角洲平原亚相的过渡带顶部厚层灰岩代表了区内的一次较大海侵形成了区内最大的海泛面之后海侵速率降低开始海退上部层序随即开始沉积.上部层序自 煤层底部开始沉积一直持续到长兴期巨厚层状灰岩开始沉积代表了区内脉动式海退期的结束最大的海浸超覆期全面开始该层序同样由海侵体系域和高位体系域构成海侵体系域 煤层的沉积开启了该体系域的沉积一直持续到顶部 煤层沉积结束 期间发育细砂岩、泥岩等未见到灰岩层的发育代表区内已全面海退三角洲以受陆相影响为主煤层主要发育于三角洲平原内分流间洼地的泥炭沼泽微相分流河道的迁移导致煤层沉积厚度有限这一时期发育、主采煤层后期随着海侵作用加快形成了 薄煤层之上的灰岩层结束了海侵体系域高位体系域 煤层顶部发育一套灰岩层也是该体系域的底部一直持续到长兴期灰岩底部 期间发育粉砂岩、泥岩、灰岩等 该时期处于海侵的后期区内仅发育煤线 聚煤规律与模式研究区位于扬子古陆黔北隆起遵义断拱二叠世末至晚三叠世初的东吴运动改变了贵州地壳二叠世早期的古地理格局海平面大面积向南退缩广大地区上升为陆地遭受风化剥蚀西北部发生大面积玄武岩浆喷溢形成了西北高、东南低的古地形特征自此开启了龙潭期由南东向北西的海进并伴随频繁的脉动式海水进退研究区经历了“海进海退海进”的沉积旋回根据研究区内 眼钻井岩芯资料分析了层序内砂泥比即灰岩的含量特征结合优势相划分、层序地层学理论方法研究了区内古地理特征并在此基础上总结了区内聚煤规律建立了聚煤模式.聚煤规律.聚煤规律 对应龙潭组早期区内开始进入脉动式海进期沉积相总体属朵状三角洲建设期三角洲前缘还处于川南一带区内沉积相属潮坪与潮控三角洲平原亚相沉积物以泥质碎屑岩为主夹灰岩 聚煤中心位于研究区东南部根据砂岩、灰岩统计数据绘制的沉积相分布模式图显示区内沉积了较厚的煤层 在该时期随着海进作用的持续陆源碎屑供应增多沉积了较厚的泥炭沼泽发育了、煤层后期海平面不断下降泥炭沼泽发育较少区内仅局部低洼处发育煤线.聚煤规律 对应龙潭组晚期延续了 三角洲潮坪相为主体的特征 区内进入脉动式海退期黔北朵状三角洲前缘已推进至金沙、桐梓、习水以东一带沉积相属黔北三角洲相河控三角洲平原、潮坪亚相 沉积物以粉、细砂岩、灰岩及煤层为主 区内表现为多而分散且厚的透镜体砂岩代表着河道不稳定三角洲经常迁移 多而小的三角洲分流间洼地形成了聚煤的有利地段形成了大部可采的、煤层 聚煤中心主要位于研究区西南部根据砂岩、灰岩统计数据绘制的沉积相分布模式图显示区内沉积了较厚的煤层 从垂向上看煤层主要形成于海侵体系域在该时期随着前期海退的推进陆源碎屑供应减少发育了较厚的泥炭沼泽发育了、主采煤层河道冲刷导致局部煤层发育中断而在后期随着海侵作用持续加大海侵超覆期开启泥炭沼泽几乎不再发育仅局部低洼处发育煤线.聚煤模式适宜的古气候和古植物条件是聚煤作用发生的必要因素 同时聚煤作用的发生还要求有长年覆水的低地环境如滨海平原、三角洲平原的沼泽和泥炭沼泽被障壁岛保护的潟湖海湾河流两岸的漫滩沼泽以及内陆湖(漫滩湖)等 研究区龙潭组沉积环境主要为潮坪亚相、三角洲平原亚相是聚煤作用发生的有利环境 煤的成煤环境为三角洲前缘向潮坪过渡环境、煤层为三角洲平原沉积环境 研究区成煤环境总体上为三角洲潮坪沉积环境以三角洲平原环境为主 分析认为区内聚煤模式为三角洲潮坪成煤模式煤层主要发育于三角洲平原这一成煤模式也是贵州地区最主要的类型 结论.研究区识别出三个层序界面分别为茅口组与龙潭组不整合面、煤层底界区域海退面、龙潭组与长兴组区域整合面进而划分出 个缺失低位体系域具二元结构的层序.早期区内开始进入脉动式海进期沉积相属潮坪与潮控三角洲平原亚相主采煤层发育于三角洲前缘与潮坪过渡带及三角洲平原环境 延续了三角洲平原环境为主的沉积环境特征在河控三角洲平原发育了、主采煤层.综合研究认为研究区的聚煤模式为三角洲潮坪成煤模式优质煤层主要发育于三角洲平原后期找煤可优先考虑三角洲平原沉积环境参考文献:贵州省煤田地质局.贵州晚二叠世沉积环境及聚煤规律.北京:地质出版社.江勇.贵州晚二叠世各煤田沉积环境及聚煤规律分析.山东煤炭科技():.作者简介:孙亚平()男 贵州贵阳人 本科 工程师从事煤田地质勘查工作