山西省晚古生代含煤地层沉积环境及聚煤规律

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第5卷第4期山西地质VO15No．41990年l2月SHANX[GEOLOGYD。cl990山西省晚古生代含煤地层沉积环境及聚煤规律程保洲王海生张玉年@f山西抽}田地质局)提要山西省是华北晚古生代聚煤盆地的重要组成部分。本文应用沉积学、岩石矿物学、煤岩煤化学地层古生物学、她球物理学、地球化学等多学科的研究方法，确定山西省晚古生代含煤地层形成于浅水陆表海台地一禹湖一潮坪到三角洲一河流的沉积环境。奉溪组为泻湖一潮坪环境；太原组为一套以三角{}I【进积为主体，趔夹陆表海期间至潮下的海陆交互相沉积环境；山西组为三角洲一河流环境。在此基础上对主要煤层的

2、聚煤规律进行了讨论。关键词沉积环境，聚煤规律，泻湖一潮坪，三角洲—_河流，晚古生代，山西省0引言山西省位于华北地台中部，阴山和秦岭两个巨型纬向构造之间。中生代以来的地壳运动铸成了现今的山西晚古生代含煤地层的分布形态，自北而南构成大同、宁武西山、沁水、霍西及河东六大煤田。山西省晚古生代含煤地层研究历史悠久。以太原西山煤田为代表，含煤地层可划分为石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组。含煤地层总厚度为l1O二．210m(图I)。由于沉积基底的整体准平原化程度较高，所以形成了以浅水陆表海泻湖一潮坪到三角洲一河流为主体的沉积体系地壳运动的差异性使本区自北而南的沉积相区分划明显。l沉积环境标

3、志1．1岩矿特征1．1。1岩石类型及丰度含煤地层中所见岩石类型，包括碎屑岩、碳酸盐岩、可燃有机岩(煤)和凝灰岩四大类。其中碎屑岩比例高达81．30％。在剖面中，粗碎屑岩含鲑自下而上●递增，细碎屑岩含量逐渐减少；碳酸盐岩含量太原组虽高，本溪组次之，山西组甚少；煤层主要赋存于太原组中部和山西组中部；凝灰岩仅见于太原组(表1)。0作者简介：程僳洲，男，5岁，1962~11t丁ih西矿业学碗高级程师．煤田地质。030006太原市师范街6号玉悔生，男27岁．1985埠毕业千山西矿业学院．助理工程师，煤田地质张玉年，男26岁，1驰5年毕业千iJf西矿业学院，助理工程师，煤田地质维普资讯http://w

4、ww.cqvip.com320，山西地质1990地kl·lI蚶II．j1日一=jr山_一●西目：曾署_叠峙l一：：一==：：’：组_～境=’釜：P上l石lj匣炭箍事爵_组统lC；霪_⋯--．=-。璺垒童由石奉tI：擞统组：．：中奥陶统————e目t囡。圈a圈园s园。囤图1山西省魄古生代台煤建造岩相剖面示意图Fig．1SectionoflithofaciesoflatePalaeozoiccoal-bearingformaI台地相．2．稍坪相；3撂胡相；4．分流河道相：5．分瘫问湾相：6．洪泛平衰1含嫌岩系各组岩石类量厦丰廑TaNe1Rocktypesandtheirabundanoeinv

5、ariousFormationsofco岩石曩计厚度m)’地层厚度‘㈣砂岩％粉岩：铀灰岩％堆层％山西组52_7322．7343．1I24854713o060．I15．099．65太原组92_]83o6433．I73902422412．2913301043I1．29车溪组27103．65134719．2571．033．7713910431．59●．_总计I72．21570283．1216．12I5．95％33．1l48279．369．261．1．2岩石矿物成分含煤地层中砂岩出现频繁，有数十层之多。根据成都地质学院岩石分类原则(刘宝啸，~980)，将本区砂岩分为石英砂岩、岩屑石英砂岩、袭石岩屑

6、砂岩和岩屑长石砂岩(少见)并据杂基含量大于(15％)分出杂砂岩。砂岩中的碎屑成分，以Q端维普资讯http://www.cqvip.com^旃4蛐氍i杲：!ljl古岘I_l‘¨峰地层抗织研境，直聚煤规律321元含量占绝对优势，R端元欢之，F端元较少(表2)，石英含量高达90％~Ac，低至65％，平均含量75％；岩屑含量高的可达25％，低的为2％；长石含量高的可达20％，低的仅1．0％。这种以稳定组分含量高为特征的砂岩，是构造稳定区所特有的岩石类型．表2砂岩扭分畲量对比裹Ta61e2ThecompositionalcorrelationofsandstoneinvariouscoalC~ldi

7、nSh

8、mxi泥质岩成分以高岭石为主，其次为水云母，有少量绿泥石。泥质岩矿物组合及岩石类型，由北而南大致呈以高岭石为主，向高岭石、伊利石组合转变和高岭石泥岩向水云母高岭石泥岩高岭石永云母覆岩转化的趋势；自下而上由水云母高岭石泥岩和高岭石水云母泥岩向高岭石泥岩转化，即从碱一酸性介质条件向酸性介质条件转化。碳酸盐岩成分以方解石为主，含量在某些层位高达90％以上，其次为菱铁矿。并混有少量黄铁矿、硅质矿物和有机质。主要岩石类型为