梁山煤田高分辨率层序地层与聚煤规律研究.pdf

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1、第3O卷第6期山东国土资源2014年6月煤田高分辨率层序地层与聚煤规律研究贾强，赵坤，牛金，陈东，兰君(1．山东省第五地质矿产勘查院，山东泰安271000；2．莱芜市国土资源局，山东莱芜271100)摘要：以高分辨率层序地层学原理为指导，通过对梁山煤田钻孔资料的分析和对比，将梁山煤田含煤地层划分为6个长周期基准面旋回、10个中期基准面旋回和3O个短期基准面旋回，建立了梁山煤田含煤地层的高分辨率层序地层格架。研究了含煤地层岩性特征及沉积规律，分析出梁山煤田2个重要的聚煤时期。分析表明，该区太原组煤层主要形成于基准面旋回

2、的上升旋回的泻湖、潮坪沉积环境；山西组成煤阶段主要属浅水三角洲沉积体系，煤层主要出现于短期基准面下降半旋回。关键词：高分辨率层序；地层划分；聚煤规律；梁山煤田中图分类号：P539．2文献标识码：A鲁西南地区是山东省重要的煤炭基地，梁山煤法]，结合聚煤盆地构造、气候和物源供应等特点，田作为该区重要的组成部分，煤炭资源储量丰富，其利用测井曲线、露头和岩相对比资料，对地层沉积相经济地位不言而喻，前人在对鲁西南地区的沉积环进行识别，通过地层基准面旋回分析和对比，识别各境以及高分辨率层序做过大量的研究，但对该区研级成因层序地层

3、界面，对该区含煤地层进行了高分究则较少，随着能源问题以及勘探的进行，该区的成辨率层序地层划分，进而分析基准面变化与该区成煤环境以及层序划分成为一个亟待解决的问题，因煤作用的关系。而该区成煤环境的分析研究就有重要的意义。对钻孔资料进行识别对比，发现该区含煤地层属陆表海盆地充填体系L2]，存在泻湖一台地、障壁一泻1区域地质概况湖、台地一潮坪、障壁一潮坪、潮坪、河控浅水三角洲6大沉积体系，依据沉积相组合特征，海平面变化及水梁山煤田位于鲁西断块鲁西南块陷的北部，就EW向构造带而言，位于昆仑一秦岭纬向构造带的东进水退周期，将该

4、区含煤地层划分为30个准层序、3延北支部分，并处于新华夏系第二沉降带南端复合个层序(图1)，每个层序又分为2个体系域。部位。晚石炭世本溪组沉积物平行不整合于中奥陶从图2中可以看出，在梁山煤田含煤地层构造世灰岩之上，主要发育铁质泥岩及铝土岩，属浅海沉层序内可以划分为6个长周期基准面旋回、10个中积环境；晚石炭一早二叠世太原组连续沉积于本溪期基准面旋回和30个短期基准面旋回，长周期基准组之上，多期次海进、海退的交互出现以及古气候、面旋回代表3级海平面的变化规律，中期基准面旋古植物及古构造等有利条件的影响，使该期成为一回代

5、表体系域的变化，短期基准面的变化代表短时个重要聚煤时期。同时，随后期海平面下降，山西组间海进海退的沉积序列【3]，整个含煤地层总体上代时期形成的河控浅水三角洲的泥炭沼泽部位同样有表短时间的海侵和长时间的海退组合，从而反映出利于煤的形成，形成该区又一个重要的聚煤时期。该区沉积环境与海水基准面的下降相关]。2．1短期基准面旋回2高分辨率层序地层划分依据该区露头和钻井资料分析，对短期基准面运用高分辨率层序地层学的基本原理和分析方旋回进行分析发现其主要表现为对称型和不对称收稿日期：2013—06—13；修订日期：2013—0

6、7—01；编辑：陶卫卫作者简介：贾强(1984一)，男，山东莱芜人，工程师，主要从事矿产勘查工作；E—mail：jiaqiang0928@163．corn。·16·第30卷第6期山东国土资源2O14年6月化，经研究发现，含煤地层沉积环境中长期基准面旋回均以下降半旋回为主，表明较长周期内海水基准面的变化以下降为主。3聚煤规律湃控沸水Ill角硼梁山煤田延伸至整个华北地区在盆地充填过程n二===二==========[==二=====y中，受古构造、古气候、古植被等各方面影响，均处于陆表海盆地充填层序，聚煤作用主要发生在海

7、侵作b进积结牵句不对摹j：旋鄹c潺积结构不对称旋回用减弱三角洲作用增强阶段¨8]，主要有2个时期的图2短期基准面旋回聚煤作用，第一期为早期太原组聚煤阶段，第二期为山西组聚煤阶段。太原组聚煤阶段主要形成因海侵作用形成的海相煤层，主要发生于障壁一泻湖，潮坪沉积体系；山西组聚煤阶段主要发生于构造较稳定的潜水三角洲沉积体系，主采3煤层，煤层主要产生于浅水三角洲的泥炭沼泽部位。3．1太原组聚煤阶段研究区太原组聚煤作用主要位于层序1、层序2，该组含煤22层，其中。8下，12下，15t，15—2，16上，16T，17T煤5层可采或

8、局部可采；18下煤层为零星可采煤层；其他煤层均不可采。该阶段为陆表海沉积阶段，海平面的上下震荡，多期次的海进海退，从而该区形成潮坪、泻湖、障壁等沉积环境，潮坪、泻湖等沉积环境有利于煤的形成，从而形成多层海相煤层，是该时期成煤的主要原因]。该时期煤层特点是大部分呈现出“灰岩压煤”现象，煤层多出现于短期基准面上升半旋回的底部Ll。3．2山西组聚煤作