矿区含煤岩系环境研究

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1、矿区含煤岩系环境研究太原组可分为3段:①下段存在3个旋回，发育有砂岩、暗色泥岩和11号煤，沉积了块状层理、交错层理、波状层理和水平层理等，砂岩成分以石英、长石为主，颗粒磨圆度较高，含黄铁矿结核;泥岩中见生物扰动构造，含大量植物炭化体，局部发育小规模灰岩，见海相动物化石;②中段底部沉积厚层砂岩，中上部煤层发育，9号煤夹肝0〜8层，发育有块状层理、斜层理、水平层理等;③上段下部发育厚层砂岩，上部发育厚层泥岩。太原组中、下段显示障壁泻湖潮坪沉积特征，上段受到陆源物质的影响明显，属浅水三角洲环境［2—5］。山西组山西组为一套以河湖相为

2、主的含煤岩系，其岩石组成:砂岩及粉砂岩占％〜％,泥质岩占％〜％,不含石灰岩,煤占0〜％。山西组可分为2段:①下段由浅灰色石英砂岩、深灰色粉砂岩，砂质泥岩和3号煤组成，发育有交错层理、水平层理、斜层理和块状层理;②上段由灰褐色砂岩、砂质泥岩夹薄煤层组成，其特征显示出河流湖泊沉积特点。沉积体系特征障壁海岸沉积体系主要发育在太原组中下段，沉积相类型包括障壁岛相、潮坪相、泻湖相、沼泽相等。1）障壁岛相。发育于太原组下段，岩性以中、细粒石英砂岩为主，局部含砾石，受海浪冲刷和簸选作用，砂岩分选好，成熟度较高，发育有楔形交错层理，大型板状交

3、错层理和波状层理等。粒度曲线呈多段式，跳跃、牵引总体含量较高，悬移总体含量很少。平均粒度mz二，标准偏差。i=,偏度Sk二，峰度k萨,根据萨胡环境判别公式计算出判别值为一，属于障壁岛向海侧海滩砂［6］。伽马曲线和电阻率曲线呈钟形、箱形及短锯齿状，反映沉积时受潮汐和波浪作用影响明显［7—9］。发育有潮道、障壁砂坝、海滩沙丘等微相，局部砂坝决口发育有冲越扇。2）泻湖相。主要发育在太原组下段、中段，岩性由灰色、深灰色粉砂质泥岩及钙质粉砂岩组成，边缘泥炭沼泽发育，化石属种单调，含腕足、腹足类及植物化石碎片，生物扰动构造发育，代表了正常

4、海水介质条件的沉积;沉积物见水平纹理和波状层理，反映低坡度、浅水、潮汐作用为主的水动力条件，以发育菱铁质结核或条带为特征，岩心中见新鲜的细粒黄铁矿，介质沉积环境还原为主。粒度曲线以跳跃为主，牵引总体缺失，悬移总体含量较少。电阻率曲线平直或低幅微齿化，伽马曲线小幅波动，略有起伏，9号煤发育过程中受到陆源碎屑影响明显，夹肝层数较多，伽马曲线波动频繁，高幅窄频峰值连续发育。3）潮坪相。分布在障壁岛岛后及泻湖周围地带，包括泥坪相、混合坪相和砂坪相等沉积微相。沉积细粒砂岩、粉砂岩和泥岩等，受潮流簸选,颗粒分选较好，常见波状层理，交错层理

5、等。粒度曲线表现为多段式，以跳跃和牵引总体为主，一般有2个次总体，悬移总体很少。电阻率曲线和自然伽马曲线幅值较小，曲线光滑，呈箱型或平缓变化的微锯齿状，煤层或砂岩发育时，曲线幅度增大，曲线呈长锯齿状，反映水动力条件周期性变化。4）沼泽相。沼泽相主要发育在泻湖边缘，泥炭坪随海退可进一步发展为沼泽，此外浅水三角洲体系和河流湖泊体系内都有发育，岩性以黑色、灰色泥岩和砂质泥岩为主，植物发育繁盛时沉积成煤。浅水三角洲沉积体系发育在太原组中、上段及山西组下段部分，沉积时极浅的陆表海环境使三角洲前缘发育规模较小，显示出浅水三角洲典型特征，发

6、育有三角洲平原，三角洲前缘等沉积相［10］。1）三角洲前缘相。分布局限，岩性以灰黑色粉砂岩和灰白色中细粒砂岩为主，磨圆中等，分选较差，砂体厚度大，内部见多个冲刷面，具大型板状交错层理和块状层理。测井曲线波动频繁，一般在潮道沉积底界突变，向上幅度逐渐减小，顶部渐变。2）三角洲平原相。发育有分流河道、分流间湾、泛滥平原、决口扇、泥炭沼泽等亚相。分流河道沉积中细粒砂岩，底部含砾，分选较差，具板状、槽状交错层理，正粒序。分流间湾以灰色、深灰色粉砂质泥岩为主，岩心中见大量菱铁矿结核和蠕虫状黄铁矿，具水平层理、波状层理及生物扰动构造。决口

7、扇为中细粒砂岩和粉砂岩，分选磨圆较差，具板状交错层理和逆粒序;泛滥平原主要是泥岩和粉砂岩，具水平层理和透镜状层理，含丰富植物化石;泥炭沼泽在本区形成煤层。测井曲线高幅窄频变化频繁。河流湖泊沉积体系主要发育在山西组，沉积厚层砂岩和薄层泥岩、砂质泥岩，局部含砾石。受陆源物质影响明显,沉积煤层夹肝较多，层厚较薄。1）河流相。岩性以砂岩为主,夹薄层泥岩、粉砂岩，发育有板状层理、楔状层理、斜层理和块状层理。垂向上发育典型的正粒序，发育有边滩、河漫滩、河床滞留等沉积微相。分流明显，间湾发育，沉积了不连续煤层。粒度曲线多为二段式、三段式。例

8、如k3砂岩粒度曲线三段式，百分含量曲线双峰态，标准偏差oi二，分选较差;频率曲线偏度S2,正偏;峰度k萨，为典型河流沉积,电阻率曲线多表现为钟形，少数为漏斗形。2）湖泊相。规模不大，水体较浅，边缘沼泽发育，沉积了较厚砂岩、砂泥岩和泥岩，洪涛山剖面内发现较大云母片，发育有水平层