馬立軍， 曲 晗

(1.黑龍江省煤田地質(zhì)勘察設計研究院，哈爾濱 150008;2.黑龍江省煤田地質(zhì)物測隊，哈爾濱 150008)

依蘭盆地位于黑龍江省中部松花江兩岸，與依蘭縣西南、方正、通河三縣相接，地理坐標:東經(jīng)129°～129°30'，北緯 46°～ 46°20'。文中涉及的研究區(qū)平均長約25 km，寬約15 km，面積約365 km2。該區(qū)域為廣闊的沖積平原地貌，是黑龍江省主要產(chǎn)煤地區(qū)[1－6]。筆者從巖相類型入手，對依蘭盆地古近系含煤地層巖相特征及古地理格局進行研究。

1 巖相類型及其特征

巖石相是綜合巖石結(jié)構(gòu)特征和沉積構(gòu)造特征來反映各微相沉積物形成過程中古水動力能量大小和變化的術(shù)語[1]。從研究區(qū)鉆孔巖心、巖屑錄井資料看，區(qū)內(nèi)巖石類型多樣，沉積構(gòu)造、顏色豐富，所形成的巖相如表1 所示。

表1 新生代含煤地層主要巖石類型Table 1 Main rock types of new generation of coal-bearing strata

由表1 可知，礫巖類巖性以礫巖和砂礫巖為主，磨圓度為次棱角狀－次圓狀，分選性差，礫石成分以花崗巖及變質(zhì)巖為主。礫巖底部一般有沖刷面，發(fā)育槽狀層理等，如圖1 所示。

圖1 達連河組煤層及油頁巖上部砂礫巖Fig.1 Darien river formation oil shale seams and upper conglomerate

砂巖類巖性為粗砂巖、中砂巖、細砂巖，分選從差到好均有，巖石成分多以石英和長石為主，主要發(fā)育沖刷面、槽狀層理、板狀層理、平行層理等，并含有植物化石，見圖2。

圖2 達連河組下段細砂巖及植物化石Fig.2 Darien river formation lower fine sandstone and plant fossils

粉砂巖類巖性以粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，分選較好，顏色以灰黑色為主，發(fā)育水平層理、波狀層理及植物化石。

有機巖類巖性以炭質(zhì)泥巖、煤層和油頁巖為主，炭質(zhì)泥巖和煤顏色以褐色和黑色為主，油頁巖顏色以黑色和棕褐色為主，發(fā)育水平層理并含植物化石及黃鐵礦等，見圖3 和圖4。

圖3 依蘭盆地達連河組中段油頁巖Fig.3 Yilan middle basin darien river formation oil shale

圖4 依蘭盆地達連河組中、下段巖性Fig.4 Yilan darien river basin group，lower lithology

2 古近系含煤地層主要巖相組合

通過巖相分析，總結(jié)出該區(qū)中的新生代含煤地層主要發(fā)育三大類巖石組合類型，每種巖石組合代表了不同的沉積環(huán)境[7]，見表2。

表2 依蘭盆地下古近系含煤地層巖相組合類型Table 2 Yilan basin coal-bearing strata of paleogene facies assemblages

由表2 可以看出，巖石組合A:由淺灰色礫巖和砂礫巖，夾有薄層的細砂巖和粉砂巖組成，其中礫巖和砂礫巖分選磨圓較差，下部發(fā)育沖刷面，代表了沖積扇沉積體系中泥石流沉積和辮狀河沉積。巖石組合B:由深棕色到黑色的厚層油頁巖組成，有頁理發(fā)育，在依蘭盆地的達連河組和雞東盆地的虎林組發(fā)育，代表了深水湖泊沉積。巖石組合C:由灰白色礫巖、上部細砂巖和厚層的粉砂巖組成，底部有沖刷面，發(fā)育槽狀層理，粉砂巖中有緩波狀層理，代表了扇三角洲沉積體系的扇三角洲平原上的分流河道和天然堤沉積等。

3 含煤巖系巖相古地理格局與演化

通過對盆地中鉆孔資料的篩選及統(tǒng)計，繪制了依蘭盆地古近系富錦組的地層厚度等值線、砂泥比等值線等圖件。依蘭盆地的層序Ⅰ相當于達連河組，主要發(fā)育的巖性有礫巖、含礫粗砂巖、中砂巖、細粉砂巖、炭質(zhì)泥巖、泥巖、油頁巖和煤層。對依蘭盆地的層序Ⅰ的古地理面貌的研究，主要通過對盆地中的Ⅰ層序的地層等厚線、砂泥比等值線、煤層厚度等值線及油頁巖厚度等值線4 份圖伴，并結(jié)合單井和對比圖中的優(yōu)勢相，最終繪制依蘭盆地Ⅰ層序沉積期的巖相古地理圖。

(1)地層等厚線

圖5a 是依蘭盆地古近系達連河組層序Ⅰ的地層厚度等值線示意。由圖5a 可以看出，盆地中達連河組的最大地層厚度在260～1 200 m，從北往南地層厚度逐漸增加，從北部的300 m 向南過渡為1 100 m 以上，向東逐漸變?yōu)榧s700 m。但由于沉積期后期盆地北部抬升，結(jié)合地層厚度和對比圖中所反映的構(gòu)造情況，盆地的沉積中心先是盆地中、北部，后期轉(zhuǎn)向盆地的東南部。

(2)油頁巖等厚線

在達連河組層序Ⅰ的油頁巖等值線圖5b 中，層序Ⅰ發(fā)育大套的油頁巖，厚度在20～200 m，油頁巖沉積的最大厚度在盆地的中部，向四周逐漸減薄，表明層序Ⅰ沉積前期盆地中部發(fā)育了深湖沉積。

(3)煤層等厚線

在依蘭盆地古近系達連河組層序Ⅰ的煤層厚度等值線圖(圖5c)中，層序Ⅰ的煤層厚度為0～25 m，煤層最大厚度主要在zk04－10、zk60－239、zk60－242附近，向東北和西南方向逐漸減少。

(4)砂泥比等值線

圖5d 是達連河組層序Ⅰ的砂泥比等值線圖，層序Ⅰ中的砂泥比值從東部和西部向礦區(qū)的中部減小，盆地兩側(cè)的砂泥比值較大，中部則相對較小。

(5)層序Ⅰ古地理圖

古地理的劃分結(jié)合巖砂泥比等值線，以及煤層和油頁巖等厚線，繪制出層序Ⅰ沉積時的古地理面貌，見圖6。由圖6 可見，盆地沉積期的剝蝕區(qū)主要集中在盆地的東西兩側(cè)，物源主要來源于盆地西部，其次來自盆地東部，沉積中心基本上位于盆地中心。依蘭盆地層序Ⅰ中發(fā)育的古地理單元主要有沖積扇，扇三角洲平原、濱淺湖、深湖等;礦區(qū)的東北部和西部主要發(fā)育了沖積扇，依次向盆地中心過渡為扇三角洲平原、濱淺湖、深湖;古地理單元基本上呈對稱分布，湖泊發(fā)育在盆地中心;扇三角洲平原和深湖大面積發(fā)育主要集中在湖侵體系域和高位體系域早期，而沖積扇大面發(fā)育則集中在高位體系域后期。盆地中有利聚煤古地理單元為扇三角平原，聚煤中心則主要分布在盆地北部的扇三角洲平原上，聚煤作用向周圍減弱[7－8]。

圖5 依蘭盆地古近系達連河組等值線示意Fig.5 Yilan paleogene basins darien river formation contours indicate

圖6 依蘭盆地古近系達連河組巖相古地理面貌Fig.6 Yilan paleogene basins darien river formation lithofacies paleogeography

4 結(jié)束語

筆者從巖相及其特征入手，研究依蘭盆地古近系含煤地層重要巖相組合，繪制出地層厚度、油頁巖厚度、煤層厚度以及砂泥比等值線圖，并根據(jù)上述圖件繪制出層序Ⅰ沉積時的古地理面貌圖。從依蘭盆地古近系達連河組巖相古地理結(jié)合煤層總厚度圖可以看出，聚煤中心主要集中在盆地的西部及西北部，煤層最大厚度約為20 m，為扇三角洲平原上發(fā)育的沼澤環(huán)境成煤。煤層主要形成于層序Ⅰ的湖浸體系域早期，且在盆地內(nèi)發(fā)育比較廣泛。

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