内蒙古突泉县牛海煤田成煤环境初步分析

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1、内蒙古突泉县牛海煤田成煤环境初步分析内蒙古突泉县牛海煤田成煤环境初步分析［摘要］本区大地构造单元，属内蒙古中部地槽褶皱系，苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带，哲斯-林西向斜。区内沉积岩、岩浆岩均较发育。区内南北向凹陷(万宝牛海凹陷)是煤田煤系沉积的有利地区。通过煤田地质特征、岩性岩相特征、煤层特征的研究，对煤田沉积环境进行了探讨。［关键词］地质特征岩性岩相特征煤层特征沉积环境［中图分类号］F407.1［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-10-70-11区域地质背景，矿区位于内蒙古中部地槽褶皱系，苏

2、尼特右旗晚华力西地槽褶皱带，哲斯一林西向斜；即：新华夏系大兴安岭隆起带东南缘，东与松辽沉降带相接，煤系分布于隆起带与斜坡带之二级凹陷带中。矿区主要为侏罗系含煤地层，可采煤层8-10层，属中薄煤层。地质构造复朵，主耍以断裂为主，为北东向和北西向两组，规模不大，但是极其发育，多数落差在1-2米左右，主要以张性为主。极其发育的断裂构造造成煤层发育不稳定，加上火成岩的侵入给煤层造成更大的破坏。矿区处于万宝牛海凹陷南段西南侧边缘，北部有团结、红旗、万宝、裕民、兴安堡、长春岭、黑顶山等煤矿。虽然煤田地质构造复朵，但是尚存在

3、有可开采的煤层。2矿区地质2.1地层：主要为中下侏罗系煤系地层，岩石组合由下至上分为砾岩段和含煤段。砾岩段主耍市粗碎屑沉积组成，不含可采煤层，呈近东西向带状分布。含煤段主要rfl细碎屑沉积组成，含可采煤层。含煤段又根据岩性及化石层位特征，岩性组合及相变特征，层间距及测井曲线对比等因素，进一步划分三个煤层组。即由下至上为I煤组、II煤组、III煤组。2.2构造2.2.1褶皱构造：牛海煤田总体呈向斜构造，4区总体向东倾斜，3区总体向东北倾斜，1、2区总体向北倾斜。2.2.2断裂构造：矿山实际开采发现煤田内断裂构造极

4、其发育,为北东向和北西向两组，规模不大，多数落差在1-2米左右，主要以张性为主。对煤层破坏较为严重。2.3岩浆岩：本区岩浆活动从华力西期、燕山期至喜山期从酸性至超级性均有发育。3岩性岩相及化石特征3.1钙质岩层的分布情况：通过对比发现3区钙质岩层在各钻孔屮不同程度均有出现，且主要有两个层位，组成岩性为泥灰岩、泥质灰岩；菱铁矿及菱铁质岩、含菱铁矿透镜体泥岩，厚层泥岩及钙质胶结之砂岩。我们把它总结为两个代表深水稳定环境的层位。以这两个层位顶界和含煤段低界分界。自下而上划分为三个煤层组。这两个层位在1、4区发育并不完

5、善，因此，不能独立划分煤层组。3.2淡水动物化石分布情况：木区淡水动物化石主要有：Sibireconcha和Tutuella,它们也大体有两个层位，•且与钙质层位一致。因此，当无钙质岩而有淡水动物化石存在吋，也可视其为同一层位。4岩性组合特征在部分划分煤层组界面后发现，基本上可以认为存在三个沉积旋回，每个旋回口下而上碎屑颗粒都由粗到细。5煤层特征木区煤层不稳定，沿走向倾向厚度及岩性变化均较大，有吋断续出现，由可采煤变为煤线，甚至变为炭质泥岩或尖灭。各区可采煤层较多，但多属局部可采。从1区至4区具明显渐增趋势。6

6、煤质特征根据煤质分析结果得出牛海煤田以气煤、肥气煤一气煤为主;弱粘煤、贫煤、焦煤、长焰煤次之。7成煤环境的初步分析晚二叠世末，本区地壳褶皱，隆起，同时在隆起带又形成了二级凹陷带，即万宝牛海凹陷。经三叠纪长期剥蚀夷平，到早侏罗世牛海盆地成了

7、叫陷南部的沉积中心，由于气候条件的改变和河流的形成，使早期剥蚀下來的基底岩块，经河流搬运，在牛海盆地中迅速沉积，形成了巨厚的底砾岩。在此阶段，碎屑物可能由儿个不同方向的渠道向牛海盆地搬运，但从东部砾岩沉积厚度较小，西部沉积厚度较大这个事实，可以认为早期砾岩堆积阶段盆地西侧流水

8、搬运能力较大，随着地壳运动的相对稳定，以及巨厚砾岩段粗碎屑物质的堆积,河流进入老年期。水流稳定，并形成湖泊，开始接受细碎屑物质的堆积。根据地质勘探资料分析，可以认为当吋水域是比较广阔的。在此阶段气候温和、湿润、植物生长繁茂，大量的Baiera>Ginkgo>Equisotltoo>Cladophlebis>Podoamiles等丛生，开始形成泥炭沼泽，堆积泥炭。在泥炭堆积过程中，由于泥炭堆积速度与地壳沉降速度相对稳定时间较短，因此，所见煤层一般厚度均较小，在此阶段地壳以轻微的升降运动为主。泥炭堆积后，地壳相对上

9、升则接收砂岩类沉积，相对下降则接收泥岩、炭质泥岩的堆积。在煤系堆积过程中，有两个阶段水域相对较深，沉积以泥岩、菱铁质岩等，并含觐及藻类水牛•动物化石的沉积。这两个阶段把含煤段分成了三个阶段，即三个聚煤期。盆地中成煤的聚集并不均衡。对于沉积环境，目前询有认为现在控制的1-4区原可能为一窄长河谷，煤系沿河谷进行堆积，这种看法的依据是：4区地层产状由西向东，由陡变缓，并有明显的抬升趋向。31