鹤壁煤田山西组沉积特征与沉积环境演化-论文.pdf

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1、鹤壁煤田山西组沉积特征与沉积环境演化口石志衍’孙芳芳(1．河南省煤炭地质勘察研究总院，河南郑州450052；2．河南省煤田地质局资源环境调查中心，河南郑州45000)摘要：通过研究鹤壁煤田山西组岩性和沉积旋回特征，将山西组划分为三个沉积阶段，根据沉积环境的演化，分析其对成煤作用的影响，认为区内山西组为典型的河控三角洲沉积，该沉积作用中的聚煤作用较强，尤其是分流间洼地持续发展的部位形成了较厚的煤层。关键词：山西组；沉积旋回；河控浅水三角洲；鹤壁煤田鹤壁煤田位于河南省北部，含煤地层主要为石炭系第二旋回白二煤层顶部起至香炭砂岩底

2、界。厚度为太原组和二叠系山西组，共含煤3～13层，煤层平均总l5．88～50．90m，平均厚33．14m。该地层为充填淡化海厚l1．99m。煤层自下而上编号为一，煤(局部可采煤层湾的一套浅水河流三角洲体系的沉积，主要由前三角洲、一ll、一、不可采一)、一煤(局部可采)、一煤(不河口砂坝、分流河道、分流间湾、天然堤、决Iq扇和沼泽可采)、一煤(不可采)、一煤(不可采)、一煤(不等环境的沉积组成。该三角洲以河流作用为主，并受到潮可采)、一。煤(不可采)、二。煤(偶尔可采)、二煤汐作用的影响。底部由灰黑色泥岩、砂纸泥岩组成，具水

3、(区域主要可采煤层)、二煤(不可采)、二，煤(不可平层理，含植物碎屑化石和半成水动化石eonielo，采)。本文主要探讨山西组沉积特征与环境演化之间的关AntnT3con3~ta，Edmoadia，Neochonetes等，局部岩性系。被中、细粒砂岩取代。下部岩性以中、细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩为主，分选、磨圆中等，常出现逆粒1山西组沉积特征序。发育大型板状、槽状、楔状交错层理和波状层理。中1．1岩性特征部以中、细粒长石石英、岩屑石英砂岩为主，底部有粗粒山西组为区内主要的含煤地层。本组含煤1～4层，砂岩，局部含砾石。正

4、粒序，具冲刷面，具大型板状、槽自下而上分别是二。煤、二，煤、二煤、二煤。其中主状交错层理。上部多为细粒砂岩、粉砂岩、泥质岩互层。要可采煤层为二煤，全区沉积稳定，厚度为71．72～顶部由灰色泥岩、砂质泥岩和粉砂岩组成，具水平层理，121．81m，平均厚99．24m。上部岩性以灰一深灰色砂含植物碎屑，具菱铁质结核和鲕粒，局部会出现二煤层质泥岩、泥岩、细粒砂岩、粉砂岩为主；中部岩性以灰色(图1)。细一中粒砂岩为主，并夹数层灰黑色泥岩、砂质泥岩；下第三旋回自香炭砂岩底界起至砂锅窑砂岩底界。厚度部岩性主要由煤层、深灰色砂质泥岩、灰色

5、细一中粒砂岩为14．40～57．58m，平均厚32．92m。该地层同第二旋组成，特别是下部的二．煤层为本区的主要可采煤层⋯。回的三角洲沉积相似，主要由分流河道、天然堤、泛滥盆1．2沉积旋回特征地、决I1扇、沼泽和漫滩湖泊等亚环境组成，分流河道仍本区山西组在纵向上旋回清楚，主要的沉积微相有沼受潮汐作用的影响。下部以中、细粒岩屑石英砂岩为主，泽、泥炭沼泽、漫滩湖泊、决121扇、天然堤、边滩等’，局部有粗粒砂岩，底部常见含砾粗砂岩构成的滞留沉积，显示出较明显的河控三角洲沉积环境特征，根据沉积特征正粒序特征明显。与下伏泥炭沼泽冲刷

6、接触，砂体横向变可将山西组划分为3个沉积旋回。化较大，常成透镜体产出，层系之间也多呈冲刷接触。发第一旋回自山西组底界起至二．煤层顶部。厚度为育大型板状、槽状交错层理。上部以泥岩为主，含菱铁质21．29～55．35m，平均厚34．10m。该三角洲体系建立鲡粒，具云朵状，不规则状紫红、灰绿色斑块。还具少量在泻湖沉积之上，由河口砂坝、分流河道、天然堤和泥炭菱铁质结核和铝质泥岩，夹植物碎屑化石(图1)。沼泽沉积组成。底部由反粒序的粉砂岩、细粒砂岩和中粒2山西组沉积期沉积环境演化分析砂岩组成。岩性主要为长石石英砂岩，发育大型板状、槽

7、状和楔状交错层理，并具树干化石。中部为正粒序的中、白晚石炭世晚期始，海水逐渐从本区向ES方向撤细粒砂岩，矿物成分仍为长石石英砂岩，只是泥质含量增退，早二叠世早期山西组就是在大规模海退过程中形成加，具大型板状、槽状交错层理。上部由细粒砂岩、粉砂的。在海退过程中，有晚石炭世的广阔陆表海碳酸盐台岩和泥岩的薄互层组成。顶部为二煤层。这一旋回砂体厚地和碎屑堡岛环境演化为半成海湾环境，而后又被以碎度不大，但是横向连续性好，分布较稳定(图1)。屑潮坪、泻湖相为主的堡岛体系沉积所充填。来自N、作者简介：石志衍(1986-)，男，助理工程师

8、，从事地质勘查工作。E—mail：294553438@qq．corn①河南省鹤壁市石林南部煤普查报止【R]．河南省鹤壁市石林北部煤普查报止【R]．郑州：河南省煤炭地质勘察研究总院．2012．EARTHSCIENCEANDTECHNOLOGY分流河道旋回一第一旋回泛滥平原44O1~L1002#L标志层名爹