论文部分内容阅读
摘要:本文对内蒙古自治区东胜煤田侏罗纪含煤岩系煤层的赋存特征、聚集规律及控制因素进行了分析,并以此确定厚煤带和富煤带的分布状况,对今后的地质勘探工作具有指导意义。
关键词:东胜煤田;煤层的赋存特征;聚煤过程;聚煤规律;控制因素;厚煤带的分布
内蒙古自治区东胜煤田侏罗纪含煤岩系中蕴含着丰富的煤炭资源,可采面积大于2700km2的主要可采煤层达8层。而且,东胜煤田的主要可采煤层均属于低灰、特低硫、特低磷、高发热量的优质动力用煤。因此,通过分析东胜煤田侏罗纪含煤岩系聚煤规律及控制因素,进一步了解东胜煤田煤层的分布规律,不仅对今后的地质勘探工作具有指导意义,还对鄂尔多斯地区的经济发展具有重要意义。
一、东胜煤田侏罗纪含煤岩系煤层的赋存特征
东胜煤田侏罗纪煤层主要赋存于延安组中。延安组含煤10～27层,可采煤层23层左右。可采煤层总厚度1.63～28.60m,平均15.64m。可采含煤系数1.04～12.95%,平均7.57%。
6-2中煤层:煤层厚度0～9.77m,可采平均厚度为2.34m。可采面积4049.67km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的12.4%。
5-3煤层:煤层厚度0～3.23m,可采平均厚度为1.31m。可采面积2753.85km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的4.6%。
5-1煤层:煤层厚度0～6.62m,可采平均厚度为2.24m。可采面积4910.35km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的14.1%。
4-2中煤层:煤层厚度0～4.53m,可采平均厚度为1.77m。可采面积3165.14km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的7.1%。
4-1煤层:煤层厚度0～6.96m,可采平均厚度为2.04m。可采面积2864.55km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的7.6%。
3-1煤层:煤层厚度0～9.60m,可采平均厚度为2.43m。可采面积3492km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的10.8%。
2-2中煤层:煤层厚度0～9.20m,可采平均厚度为2.21m。可采面积4656.25km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的13.9%。
2-1下煤层:煤层厚度0～8.65m,可采平均厚度为2.93m。可采面积3071.34km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的11.9%。
二、东胜煤田侏罗纪含煤岩系煤层的聚集规律及控制因素
延安组是东胜煤田侏罗纪唯一具有工业意义的含煤岩系,整个侏罗纪的聚煤规律表现为:聚煤作用由弱-强-弱-消失的转换过程。
1、聚煤过程。东胜煤田侏罗纪含煤岩系按照聚煤过程可分为五个成因单元。其中,6煤组赋存于第一成因单元,5煤组赋存于第二成因单元,4煤组赋存于第三成因单元,3煤组赋存于第四成因单元,2煤组赋存于第五成因单元。五个成因单元的沉积环境特点是:第一、第五成因单元总体表现为河流环境,第二、第三、第四成因单元为河流-湖泊三角洲环境;碎屑物来源于煤田的北部;从沉积演化角度来看,第一至第四成因单元湖侵表现为沉积体系链的负向心式扩展性迁移。第四至第五成因单元湖退则对应于沉积体系链的向心式收缩性迁移。
从煤层的赋存特征可以看出,第四成因单元的含煤性较差,第一、第五单元的含煤性较好。从各成因单元来看,东胜煤田侏罗纪含煤岩系聚煤过程是:每个成因单元的主要煤层均发育在局部可采煤层或次要煤层之上,对应的泥炭沼泽环境是与活动碎屑体系紧密联系的,它们是同时并存的或总体上同时并存。事实上泥炭沼泽环境是从属于活动碎屑体系的次级或再次级环境单位。通常这样的泥炭沼泽发育在河流或湖泊三角洲平原的泛滥盆地或间三角洲地带。泥炭的堆积受到活动水道的限制,很难形成大面积广布的具有重要意义的煤层。随着活动碎屑体系的不断发育,可以导致泥炭沼泽的衰竭、再生或转移,煤层也因此而合并、分叉或自然尖灭。在成因单元内主要煤层和次要煤层所体现的聚煤作用的强弱变化与沉积环境的变化有着明显的规律性。因此,可以将延安组煤层的聚集过程归纳为聚煤作用的周期性强弱变化及其在沉积阶段上的稳定性。
2、聚煤规律。东胜煤田的东胜-伊金霍洛旗一线是一条重要的地质轴线,它始终是各成因单元富煤带的展布方向。
第一成因单元的富煤带集中在东胜-伊金霍洛旗一带,具体表现为以东胜和伊金霍洛旗为核心的两个煤层聚集中心。从煤层层数看,聚煤中心范围内煤层层数多,而且可采层数也最多。
第二成因单元的富煤带的分布特征与第一成因单元具有相似性,但富煤带的分布范围明显小于第一成因单元
第三成因单元仍以东胜-伊金霍洛旗为富煤带的轴心线,表现为三个北东-南西向展布的串珠状聚煤中心,但煤层的厚度小于前两个成因单元。
第四成因单元的富煤带的分布特征与第三成因单元具有相似性。
第五成因单元的富煤带仍集中在东胜-伊金霍洛旗一带,富煤带的分布与第一成因单元相似。
3、控制因素分析。富煤带和厚煤带形成的必要条件是:古构造条件与沉积环境的最有利的配合。所以,聚煤作用的控制因素是古构造条件与沉积环境。
①古构造条件。侏罗纪东胜煤田整体处于沉降状态,没有强烈构造变动的地质记录,因此,厚煤带和富煤带的形成是受到局部地质构造的影响。如果将全部的碎屑沉积及煤层总体厚度与构造沉降联系在一起,那么沉积厚度较大的地段是相对坳陷带或沉降速率较大的地段,沉积厚度较小的地段是相对隆起带或沉降速率较小的地段。东胜煤田在东胜-伊金霍洛旗一线始终是各成因单元富煤带的展布方向,同时也是延安组地层沉积相对较厚的地带。由各成因单元富煤带分布图与延安组沉积厚度等值线图分析,也可以看出煤层厚度与地层厚度呈正相关关系。
②沉积环境。东胜煤田侏罗纪含煤岩系的五个成因单元,第一、第五成因单元总体表现为河流环境,
河流的主体-河道的发展对煤层的聚集起到了控制作用,主要煤层的相对厚煤带和富煤带只发育在河道两侧的泛滥盆地上,只有在河道迁移废弃之后,与主煤层相對应的泥炭沼泽才扩展至主河道的位置。泥炭沼泽环境持续时间的长短及泥炭堆积条件的差异也造成了煤层薄厚的变化。
第二、第三、第四成因单元均为河流-湖泊三角洲环境,沉积环境具有明显的重现性,因此,富煤带的分布规律也具有相似的特征。总体上这三个成因单元以湖泊三角洲聚煤环境为主体,在湖泊三角洲前缘聚集的煤层层数多、煤层单层厚度大,是河-湖过渡环境中最有利的成煤地段。
总之,由于稳定的持续的坳陷带的存在,加以沉积体系链的负向心式扩展性迁移不明显,使得富煤带总体稳定在东胜-伊金霍洛旗一带。古构造条件与沉积环境对煤层聚集的影响是:古构造条件在聚煤过程中起着宏观的控制作用,沉积环境对煤层聚集起控制作用。
通过上述分析,对东胜煤田的聚煤规律有了比较明确的认识,并确定了厚煤带和富煤带的分布范围,对今后的地质勘探工作具有指导意义。
关键词:东胜煤田;煤层的赋存特征;聚煤过程;聚煤规律;控制因素;厚煤带的分布
内蒙古自治区东胜煤田侏罗纪含煤岩系中蕴含着丰富的煤炭资源,可采面积大于2700km2的主要可采煤层达8层。而且,东胜煤田的主要可采煤层均属于低灰、特低硫、特低磷、高发热量的优质动力用煤。因此,通过分析东胜煤田侏罗纪含煤岩系聚煤规律及控制因素,进一步了解东胜煤田煤层的分布规律,不仅对今后的地质勘探工作具有指导意义,还对鄂尔多斯地区的经济发展具有重要意义。
一、东胜煤田侏罗纪含煤岩系煤层的赋存特征
东胜煤田侏罗纪煤层主要赋存于延安组中。延安组含煤10～27层,可采煤层23层左右。可采煤层总厚度1.63～28.60m,平均15.64m。可采含煤系数1.04～12.95%,平均7.57%。
6-2中煤层:煤层厚度0～9.77m,可采平均厚度为2.34m。可采面积4049.67km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的12.4%。
5-3煤层:煤层厚度0～3.23m,可采平均厚度为1.31m。可采面积2753.85km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的4.6%。
5-1煤层:煤层厚度0～6.62m,可采平均厚度为2.24m。可采面积4910.35km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的14.1%。
4-2中煤层:煤层厚度0～4.53m,可采平均厚度为1.77m。可采面积3165.14km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的7.1%。
4-1煤层:煤层厚度0～6.96m,可采平均厚度为2.04m。可采面积2864.55km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的7.6%。
3-1煤层:煤层厚度0～9.60m,可采平均厚度为2.43m。可采面积3492km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的10.8%。
2-2中煤层:煤层厚度0～9.20m,可采平均厚度为2.21m。可采面积4656.25km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的13.9%。
2-1下煤层:煤层厚度0～8.65m,可采平均厚度为2.93m。可采面积3071.34km2,煤炭资源储量占东胜煤田总储量的11.9%。
二、东胜煤田侏罗纪含煤岩系煤层的聚集规律及控制因素
延安组是东胜煤田侏罗纪唯一具有工业意义的含煤岩系,整个侏罗纪的聚煤规律表现为:聚煤作用由弱-强-弱-消失的转换过程。
1、聚煤过程。东胜煤田侏罗纪含煤岩系按照聚煤过程可分为五个成因单元。其中,6煤组赋存于第一成因单元,5煤组赋存于第二成因单元,4煤组赋存于第三成因单元,3煤组赋存于第四成因单元,2煤组赋存于第五成因单元。五个成因单元的沉积环境特点是:第一、第五成因单元总体表现为河流环境,第二、第三、第四成因单元为河流-湖泊三角洲环境;碎屑物来源于煤田的北部;从沉积演化角度来看,第一至第四成因单元湖侵表现为沉积体系链的负向心式扩展性迁移。第四至第五成因单元湖退则对应于沉积体系链的向心式收缩性迁移。
从煤层的赋存特征可以看出,第四成因单元的含煤性较差,第一、第五单元的含煤性较好。从各成因单元来看,东胜煤田侏罗纪含煤岩系聚煤过程是:每个成因单元的主要煤层均发育在局部可采煤层或次要煤层之上,对应的泥炭沼泽环境是与活动碎屑体系紧密联系的,它们是同时并存的或总体上同时并存。事实上泥炭沼泽环境是从属于活动碎屑体系的次级或再次级环境单位。通常这样的泥炭沼泽发育在河流或湖泊三角洲平原的泛滥盆地或间三角洲地带。泥炭的堆积受到活动水道的限制,很难形成大面积广布的具有重要意义的煤层。随着活动碎屑体系的不断发育,可以导致泥炭沼泽的衰竭、再生或转移,煤层也因此而合并、分叉或自然尖灭。在成因单元内主要煤层和次要煤层所体现的聚煤作用的强弱变化与沉积环境的变化有着明显的规律性。因此,可以将延安组煤层的聚集过程归纳为聚煤作用的周期性强弱变化及其在沉积阶段上的稳定性。
2、聚煤规律。东胜煤田的东胜-伊金霍洛旗一线是一条重要的地质轴线,它始终是各成因单元富煤带的展布方向。
第一成因单元的富煤带集中在东胜-伊金霍洛旗一带,具体表现为以东胜和伊金霍洛旗为核心的两个煤层聚集中心。从煤层层数看,聚煤中心范围内煤层层数多,而且可采层数也最多。
第二成因单元的富煤带的分布特征与第一成因单元具有相似性,但富煤带的分布范围明显小于第一成因单元
第三成因单元仍以东胜-伊金霍洛旗为富煤带的轴心线,表现为三个北东-南西向展布的串珠状聚煤中心,但煤层的厚度小于前两个成因单元。
第四成因单元的富煤带的分布特征与第三成因单元具有相似性。
第五成因单元的富煤带仍集中在东胜-伊金霍洛旗一带,富煤带的分布与第一成因单元相似。
3、控制因素分析。富煤带和厚煤带形成的必要条件是:古构造条件与沉积环境的最有利的配合。所以,聚煤作用的控制因素是古构造条件与沉积环境。
①古构造条件。侏罗纪东胜煤田整体处于沉降状态,没有强烈构造变动的地质记录,因此,厚煤带和富煤带的形成是受到局部地质构造的影响。如果将全部的碎屑沉积及煤层总体厚度与构造沉降联系在一起,那么沉积厚度较大的地段是相对坳陷带或沉降速率较大的地段,沉积厚度较小的地段是相对隆起带或沉降速率较小的地段。东胜煤田在东胜-伊金霍洛旗一线始终是各成因单元富煤带的展布方向,同时也是延安组地层沉积相对较厚的地带。由各成因单元富煤带分布图与延安组沉积厚度等值线图分析,也可以看出煤层厚度与地层厚度呈正相关关系。
②沉积环境。东胜煤田侏罗纪含煤岩系的五个成因单元,第一、第五成因单元总体表现为河流环境,
河流的主体-河道的发展对煤层的聚集起到了控制作用,主要煤层的相对厚煤带和富煤带只发育在河道两侧的泛滥盆地上,只有在河道迁移废弃之后,与主煤层相對应的泥炭沼泽才扩展至主河道的位置。泥炭沼泽环境持续时间的长短及泥炭堆积条件的差异也造成了煤层薄厚的变化。
第二、第三、第四成因单元均为河流-湖泊三角洲环境,沉积环境具有明显的重现性,因此,富煤带的分布规律也具有相似的特征。总体上这三个成因单元以湖泊三角洲聚煤环境为主体,在湖泊三角洲前缘聚集的煤层层数多、煤层单层厚度大,是河-湖过渡环境中最有利的成煤地段。
总之,由于稳定的持续的坳陷带的存在,加以沉积体系链的负向心式扩展性迁移不明显,使得富煤带总体稳定在东胜-伊金霍洛旗一带。古构造条件与沉积环境对煤层聚集的影响是:古构造条件在聚煤过程中起着宏观的控制作用,沉积环境对煤层聚集起控制作用。
通过上述分析,对东胜煤田的聚煤规律有了比较明确的认识,并确定了厚煤带和富煤带的分布范围,对今后的地质勘探工作具有指导意义。