武岳
(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司陜西西安710054)
麟游地區(qū)延安組含煤地層特征
武岳
(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司陜西西安710054)
陜西省黃隴侏羅紀(jì)煤田是我國大型煤炭基地之一,麟游地區(qū)位于黃隴侏羅紀(jì)煤田永隴礦區(qū)內(nèi);本次從區(qū)域構(gòu)造、巖性特征、煤質(zhì)分析等方面對區(qū)內(nèi)含煤地層延安組進(jìn)行論述,對了解該地區(qū)的地質(zhì)背景及煤質(zhì)情況提供相關(guān)地質(zhì)資料。
麟游地區(qū)延安組含煤地層煤質(zhì)特征
麟游地區(qū)位于陜西省黃隴侏羅紀(jì)煤田西南緣,渭北黃土臺(tái)地南緣。在地層區(qū)劃上屬華北地層區(qū)鄂爾多斯地層分區(qū)隴縣-永壽小區(qū);地層層序由下到上依次有中三疊統(tǒng)銅川組(T2t),下侏羅統(tǒng)富縣組(J1f),中侏羅統(tǒng)延安組(J2y)、直羅組(J2z)、安定組(J2a),下白堊統(tǒng)宜君組(K1y)、洛河組(K1l)、環(huán)河組(K1h),上新統(tǒng)保德組(N2b)、更新統(tǒng)(Qp)和全新統(tǒng)(Qh)。區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)被第四系黃土層和新近系紅土層所覆蓋。
麟游地區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)(Ⅰ)鄂爾多斯臺(tái)坳(Ⅱ)南部的渭北隆起區(qū)(Ⅲ)。其西臨青龍山-云霧山褶斷帶,南臨渭河斷陷,北部與天環(huán)凹陷和陜北斜坡相接。三疊系末期,印支運(yùn)動(dòng)使全區(qū)抬升遭受剝蝕變形,形成不整合剝蝕面,對侏羅系地層和煤層的沉積起到了明顯的控制作用;早中侏羅世盆地內(nèi)部穩(wěn)定沉積,至晚侏羅世受到燕山運(yùn)動(dòng)的影響,在侏羅系與白堊系之間形成了小規(guī)模的角度不整合接觸面;到早白堊世末,盆地總體抬升,大型盆地的發(fā)育歷史結(jié)束。
延安組為本區(qū)的主要含煤地層,平均厚度約100m左右。依據(jù)巖性、巖相和含煤特征等將延安組自下而上可劃分為三個(gè)巖性段。
(1)延安組第一段(J2y1)
底部為淺灰色、灰褐色鋁質(zhì)泥巖,鋁質(zhì)泥巖,呈團(tuán)塊狀,成分以水云母、高嶺石為主,富含褐鐵礦與菱鐵礦質(zhì)鮞粒,局部相變?yōu)闇\灰色中細(xì)粒砂巖夾薄層泥巖和粉砂巖,中細(xì)粒砂巖分選中等,發(fā)育平行層理,多夾有煤線或鏡煤條帶。中下部賦存3煤層(組),上部為薄層狀深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖,局部夾中細(xì)粒砂巖。
沉積初期,隨著富縣組的填平補(bǔ)齊作用,古坳陷區(qū)逐漸形成低位沼澤,成煤物質(zhì)沉積與盆地下沉速度比較穩(wěn)定,形成厚煤層。該段沉積后期,沉降速度加快,沉積物質(zhì)以粗碎屑、泥質(zhì)為主,結(jié)束了成煤過程。
(2)延安組第二段(J2y2)
巖性為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖與各種粒級(jí)的砂巖互層,夾炭質(zhì)泥巖及煤層,其中砂巖成分為石英、長石,分選較差,含石英礫石,具平行層理,交錯(cuò)層理,含植物葉片、莖部化石及鏡煤條帶。中下部賦存有2煤層(組),底部以灰白色厚-巨厚層中~粗粒砂巖與第一段為界。
第二段隨著盆地的穩(wěn)定沉積,地形差異越來越小,主要為河流相,河床和沼澤亞相交替出現(xiàn)的沉積環(huán)境,相變較快,具有多旋回性的特征,煤層沉積厚度減薄。
(3)延安組第三段(J2y3)
巖性為灰色、深灰色泥巖、粉砂巖夾灰綠色細(xì)粒砂巖和灰白色中-粗粒砂巖,局部夾炭質(zhì)泥巖和薄煤層,局部地區(qū)中下部賦存1煤層(組),底部以灰白色中粗粒砂巖與第二段為界,頂部為紫雜色含鋁泥巖,呈團(tuán)塊狀,質(zhì)地細(xì)膩,松軟、易碎,標(biāo)志著成煤環(huán)境的結(jié)束。
延安組沉積末期,受到燕山運(yùn)動(dòng)影響,地層開始抬升遭受剝蝕,致使延安組第三段沉積不完整,影響1煤層(組)的沉積。
研究區(qū)內(nèi)的主要可采煤層為3煤組,因此主要介紹3煤組的煤質(zhì)特征。
4.1煤的物理性質(zhì)
研究區(qū)3煤以半暗煤為主,其次為半亮煤,顏色為黑色,條痕褐黑色,瀝青光澤,條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造;煤中垂直裂隙發(fā)育,斷口主要為參差狀和階梯狀。
4.2煤的化學(xué)性質(zhì)
表1 主要煤質(zhì)指標(biāo)
由表1可知,研究區(qū)3煤總體屬于低灰、高揮發(fā)分、特低硫、中高發(fā)熱量煤,煤類為長焰煤。
4.3煤巖特征
煤巖顯微組分以鏡質(zhì)組為主,平均57%;其次為惰質(zhì)組,平均40%;殼質(zhì)組含量最少,平均3%。礦物雜質(zhì)一般介于8%~10%,以粘土礦物為主。3煤的鏡質(zhì)體最大反射率為0.36%~0.53%,平均0.45%,煤化程度較低,屬低煤級(jí)煤。
(1)中侏羅統(tǒng)延安組是陜西省黃隴侏羅紀(jì)煤田主要的含煤地層,自下而上劃分為三段。含煤地層的沉積主要受到三疊系古地貌影響,古坳陷區(qū)中沉積富縣組,上覆延安組煤系地層連續(xù)沉積于富縣組之上,并繼承了富縣組的沉積規(guī)律;古隆起區(qū)三疊系直接接觸延安組甚至直羅組地層。主煤層3煤沉積于延安組下部,受控于三疊系古地貌,在古坳陷區(qū)的煤層厚度較大,向古隆起區(qū)厚度逐漸變薄。
(2)麟游地區(qū)3煤層主要為長焰煤,屬低階煙煤,變質(zhì)程度低;煤中有害元素含量較低,發(fā)熱量較高,是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤;在煤的氣化和液化方面也具有一定的利用潛力。
[1]宋鑒定,郭云.麟游北部成煤環(huán)境及聚煤規(guī)律[J].陜西煤炭,2007,12(4).
[2]賀丹,李智學(xué).黃隴侏羅紀(jì)煤田控煤構(gòu)造研究[J].中國煤炭地質(zhì),2011,23(10).
[3]王雙明.鄂爾多斯盆地聚煤規(guī)律及煤炭資源評價(jià)[M].煤炭工業(yè)出版社,1996.
[4]譚永杰.鄂爾多斯盆地南緣構(gòu)造性質(zhì)及其控煤意義[J].中國煤田地質(zhì),1994,6(3).
[5]賈志鑫,楊文蕙.麟北地區(qū)延安組地層及其底界的確定[J].陜西煤炭,2014,120(3).
[6]莊軍.鄂爾多斯盆地南部延安期成煤環(huán)境[J].中國煤田地質(zhì),1995,7(2).
P618.11[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2015)-7-3-1