永安井田含煤岩系沉积特征及成煤环境分析

■　刘华

（重庆一三六地质队重庆401147）

永安井田含煤岩系沉积特征及成煤环境分析

■刘华

（重庆一三六地质队重庆401147）

本文通过永安井田勘探成果，对井田含煤岩系厚度变化、各含煤段的岩性组合、含煤特征及变化规律等进行了深入的总结分析，并根据分析结果，对该区的成煤环境进行了研究。

永安井田沉积特征成煤环境

永安井田位于贵州省习水县境内，含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），为一套海陆过渡相的含煤沉积，与下伏基底地层二叠系中统茅口组（P2m）呈假整合接触，与上覆二叠系上统长兴组（P3c）呈整合接触。

1　含煤沉积特征

1.1含煤地层厚度

井田内含煤地层厚80.59～108.77m，平均96.41m，根据岩性、岩相在垂向上分为三段：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。井田内煤系厚度呈两侧厚中间薄、浅部厚深部薄的变化规律。

1.2含煤地层岩性特征

区内含煤地层岩性为泥质岩类、碎屑岩类和碳酸盐岩类，以泥质岩类为主，约占52%，其次为碎屑岩类，约占38%，碳酸盐岩类仅占10%。

泥质岩类主要为泥岩、粘土岩、炭质泥岩。泥岩为主，广泛分布；炭质泥岩主要为煤层的伪顶底；粘土岩主要位于C6煤（层）组分层中、C6-3与C11煤层底板；铝质泥岩位于煤系底部，在下伏地层碳酸盐岩的侵蚀面上，含黄铁矿结核。

碎屑岩类主要为细～粉砂岩、泥质粉砂岩，主要矿物成分为长石、石英及少量云母，泥质及钙质胶结，分选性及磨圆度较好。

碳酸盐岩类岩性为石灰岩，细晶结构，含生物碎屑化石，主要位于煤系上部，厚度较稳定。中下部偶有厚度小于1.0m的石灰岩夹层。

1.3含煤特征

井田煤系地层含煤10～16层，煤层（线）总厚9.05～21.52m，平均总厚12.95m，含煤系数13.43%。主要可采煤层6层，为C5、C6-3、C8-1、C8-2、C11、C12煤层，可采煤层总厚6.62～18.43m，平均10.35m，可采煤层含煤系数10.74%。

含煤地层各段以二段含煤性最好，该段含煤特征与三段、一段有明显区别，煤层主要以煤层组的型式赋存，由上至下含C6煤层组（C6-1、C6-2、C6-3）、C7煤层组（C7-1、C7-2）、C8煤层组（C8-1、C8-2），各煤分层井田内未合并；一段含煤性次之，主要可采C11、C12煤层，赋存稳定，另含C9、C10煤线，局部点达可采厚度；三段含煤性最差，仅C5煤层可采，另有1～2层不可采煤线。可采煤层含煤性与煤层（线）总厚的含煤性呈正相关关系，表明煤层层数越多、厚度越大，煤层可采的概率越大、可采性越好。

1.4砂体分布及变化

井田内煤系含数层砂体，厚度变化较大，局部变薄尖灭，局部厚度可达十余米。其中位于C11煤层与C12煤层之间的砂体，全区发育，呈席状，厚0.71～16.58m，赋存相对稳定、特征明显。该层砂体总体上由西至东逐渐变薄，泥质含量增大，井田东界厚度仅0.71m，继续向东有尖灭趋势。另外结合煤系总厚度变化规律，砂体厚度与煤系厚度曲线变化相似，其与煤系总厚呈正相关关系，说明本井田砂体的沉积对煤系厚度有直接的影响（见图1）。

图1　煤系与砂体厚度变化示意图

2　成煤环境分析

含煤地层沉积环境有以泥质岩、碎屑岩及煤层组成的海退相，及以碳酸盐岩类为主的海进相，受河流和海洋潮汐的双重影响。沉积物既有河流携带的陆源碎屑，以细砂、粉砂及泥质的薄互层沉积，也有煤系地层沉积后期代表海侵沉积的石灰岩。原生沉积构造，既有河流作用形成的各种交错层理，又有潮汐波浪作用形成的潮汐层理。煤系中可见生物遗迹化石，扰动构造、团块构造等特征，并广泛发育黄铁矿结核和晶体。根据上述煤系地层岩石指相标志的分析，结合区域相古地理的研究，本区含煤地层属海陆过渡带局限海碳酸盐岩台地潮坪成煤环境。

根据海进、海退的沉积特点，本区含煤地层可分为三个旋回，依海退作为旋回起点，由老至新编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ旋回。

Ⅰ旋回由煤系底部至C8煤层底界，由泻湖～泥炭坪～砂坪、混合坪～局限海。底部的铝质岩产在碳酸盐岩的沉积断面上，形成于泻湖环境中，其上依次沉积形成C12煤层、碎屑岩层、C11煤层、砂泥岩互层夹煤层，旋回中期形成的砂体，在平面上呈席状分布，粒度细，磨圆度及分选性较好，泥质含量有规律渐变，说明中期的砂坪相或砂泥混合相沉积。

Ⅱ旋回由C8煤层底界至C5煤层顶界，由潮间混合坪～潮间泥炭坪、砂坪、混合坪～局限海。主要煤层发育在该旋回潮间带泥炭坪中，沉积形成了近距离的煤层组，这种近距离煤层群的形成，是由于地壳多次脉状运动的结果。其中M8煤层沉积时底板砂泥岩的形成，为泥炭堆积创造了良好条件，且持续时间长，古气候条件、泥炭堆积速度、地壳升降运动，基本达到了均衡状态，当泥炭堆积后，又有较长时间的泥坪和快速堆积的砂体掩盖，从而形成M8煤层厚度较大，结构简单。

Ⅲ旋回由C5煤层顶界至长兴组，由局限海～潮坪～潮间、潮上坪～局限海～广海。该旋回以海进旋回为主，岩性、岩相较简单稳定，中、后期沉积形成的两层石灰岩层，赋存稳定。

3　结语

通过对井田含煤岩系沉积特征和沉积环境的分析研究，深入了解煤系地层的岩性组合、含煤特征及沉积体系，研究含煤沉积理论，对煤层的赋存状态和变化规律的分析有指导意义，是资源条件评价的理论基础。

[1]魏焕成，徐智彬.煤资源地质学 [M].北京：煤炭工业出版社，2007.

[2]蔚永宁，张德栋.矿物岩石学 [M].北京：煤炭工业出版社，2007.

[3]徐彬彬，何明德.贵州煤田地质 [M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

X752[文献码]B

1000-405X（2016）-3-95-1