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金鸡滩延安组沉积环境分析研究

2017-05-11张倩

科技创新与应用 2017年1期

张倩

摘 要:文章通过对金鸡滩井田实地资料和近几年关于陕北鄂尔多斯盆地侏罗系地层的研究成果进行分析,采用多学科相结合的研究方法,对延安组的岩石类型、岩性特征及沉积构造等作了详细的研究,并对该区进行了沉积体系的划分和沉积相分析,将分析结果与其他成熟研究成果相对比,对金鸡滩井田延安组沉积环境作出更加合理的分析解释。

关键词:延安组;沉积相;沉积特征

陕北侏罗纪煤田是鄂尔多斯聚煤盆地的一个重要组成部分。近些年来,经过煤炭、地质等相关部门的工作,已证实其煤炭资源十分丰富,是我国重要的煤炭工业基地,本文对金鸡滩延安组沉积环境进行研究。

1 矿区概况

金鸡滩煤矿位于陕西榆神矿区,东北与曹家滩井田相邻,西南与海流滩井田、银河榆林煤矿相邻。行政区划隶属陕西省榆林市金鸡滩镇和孟家湾乡管辖,本区交通四通八达,公路、铁路和航空运输快捷方便。

2 井田构造

金鸡滩井田构造简单,地层平坦,总体趋势为一个倾角小于1°、向北西倾斜的单斜构造。无褶皱、陷落柱和岩浆岩,仅发育小型宽缓的波状起伏和一条高角度正断层。

3 延安组岩性及岩相特征

本组为井田内的含煤地层,全区分布,未出露。井田西部因受古直罗河冲刷作用,厚度相对较小,全区厚度261.22~279.14m,平均为269.36m,结合外围钻孔揭露资料,井田西部因受古直罗河冲刷作用,延安组厚度相对较小,总体趋势由西向东增厚。与下伏富县组呈整合接触。

依据岩、煤层组合特征、物性特征、古生物及孢粉组合特征等将延安组划分为5个小层序组,自下而上编为一至五段,区内一至四段保存完整,井田西端因古直罗河冲刷作用使第五段存在不同程度的缺失。每段各含一个煤组,自上而下依次为1~5号煤组,如图1所示。

3.1 延安组第一段(J2y1)

本段自下而上划分为A、B、C三个小层序:A、B小层序均为滨浅湖相沉积,岩性总体呈下粗上细正粒序,特征类似,中、下部为中、粗砂岩,发育大型交错层理,上部以粉砂岩为主,具小型交错层理。C小层序是一个浅水三角洲沉积,自下而上发育泥岩、粗砂岩、粉砂岩,在部分地段发育有总体呈先反后正的复合粒序。底部显示了浅水三角洲口坝型前缘相的沉积特征;中部表现出鸟足状三角洲平原相分流河道沉积特征;上部为三角洲平原的沼泽相沉積。

3.2 延安组第二段(J2y2)

本段自下而上划分为D、E、F三个小层序,D、E小层序以厚层粗、中、细粒长石砂岩为主,具交错层理、均匀层理,F小层序下部和D、E小层序相似,但上部以泥岩为主,发育微波状小型交错层理、交错层理、均匀层理。各小层序呈先反后正的复合粒序,均为浅水三角洲沉积。各煤层均聚集于废弃后的三角洲平原之上,聚煤时间短造成煤层薄。

3.3 延安组第三段(J2y3)

本段为单一层序结构的三角洲沉积,岩性主要以粉砂岩和泥岩为主,发育微波状层理、小型交错层理及水平层理,部分地段中部则以巨厚中、细砂岩为主,顶部夹有炭质泥岩及薄煤层,是延安组中最稳定的一段。

3.4 延安组第四段(J2y4)

本段为浅水三角洲沉积,底部岩性主要以粉砂岩、砂质泥岩为主;中下部以巨厚细、中砂岩为主;上部主要为粉砂岩及泥岩,夹细砂岩,发育有微波状层理、小型交错层理、水平层理及均匀层理。本段顶部发育主采2-2煤层。

3.5 延安组第五段(J2y5)

本段因遭古直罗河冲刷,井田西部及南端被冲刷殆尽。岩性组合较为简单,以巨厚中、粗长石岩屑杂砂岩为主,具大型交错层理,上部粉砂岩及泥岩相对较为发育,局部夹煤线。

4 延安组沉积环境分析

沉积体系以三角洲环境为主,发育三角洲平原及三角洲前缘。平原以分流河道、决口扇、沼泽为主,可见雨痕、干裂等层面构造。生物化石少,且多为淡水动物化石和植物残体。岩体呈透镜状,横向变化大,其中沼泽是煤层发育的主要场所;前缘主要为水下分流河道、分流间湾、河口砂坝,河道砂岩底部有明显席状冲刷面,但无滞留沉积,表明河流底侵冲刷作用发生在尚末固结的湖底暗色泥质沉积物之上。

另外湖泊环境也在本区出现,主要为浅湖、半深湖相,由于该时期地形坡度较小,湖泊整体较浅,湖水的扩张和退缩影响的范围较大,湖水周期性的进退与三角洲的进退互为消长,仅发育多层薄层的湖相沉积,局部深水区可见到厚度较大的湖相泥岩。河流环境中,辫状河及曲流河都有出现,辫状河主要发育在靠近物源区的近处,以粗碎屑填充的便装河道较为发育,心滩及泛滥平原几乎不发育,偶见泥炭沼泽,但成煤条件差,持续时间短;随着辫状河的发育,渐渐转变为曲流河,粒度明显变细,河漫滩和河道均十分发育,河道的水动力条件较强,在河道砂中常见植物碎片或碳屑,局部有典型的曲流河“二元结构”。

参考文献

[1]李智民,陈磊,温道明.陕北侏罗纪煤田榆横地区延安组沉积环境分析和聚煤征特[J].陕西地质,1985,02:15-30.

[2]梁积伟.鄂尔多斯盆地侏罗系沉积体系和层序地层学研究[D].西北大学,2007.