赵世斌
(黑龙江省煤田地质一○八勘探队,黑龙江 鸡西 158100)
浅谈鸡西盆地邱家区含煤地层穆棱组沉积环境
赵世斌
(黑龙江省煤田地质一○八勘探队,黑龙江 鸡西 158100)
阐述了鸡西煤田邱家勘探区煤层的发展分布规律,对含煤地层岩石组分、厚度、结构及穆棱组煤的物理化学性质进行分析与论述。
邱家区;穆棱组煤层;煤的变质规律
鸡西盆地穆棱组南北部均有分布,地层厚度约300~900 m,整合于城子河组之上,仅在盆地边缘与城子河组之间有沉积间断。岩性为泥质岩、粉细粒砂岩夹多层凝灰岩与不稳定煤层、炭质泥岩等构成;火山质沉积物自下而上有逐渐增多的趋势。在鸡西麻山区及附近地带,本组底部发育有90~180 m厚的砾岩层。本组含煤约20层,其中可采及局部可采1~4层,主要集中于中部。
根据邱家区穆棱组岩性特点和含煤情况,本组可以划分为上、中、下三段。现自上而下分述如下:
(1)上段:从东山组底界到标Ⅴ下凝灰岩。厚约600 m左右。根据岩性特征,本段可分为三个亚段:
上亚段(粉细砂岩段):岩性以细砂岩、粉砂岩为主,常见明显的水平层理,缓波状层理。总厚在400 m左右,本亚段发育有2~4层凝灰岩,其中距东山组底270 m左右有一层标ⅠA凝灰岩全区发育,厚度为2~10 m左右,其上30 m普遍有一层薄煤与之伴生,此特征是本亚段对比主要标志层。
中亚段(凝灰岩段):本亚段主要由数层巨厚的凝灰岩层夹有少量的粉、细砂岩薄层组成。总厚在120 m左右,根据凝灰岩的自然分层情况,将其按顺序编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ下、Ⅲ、Ⅳ凝灰岩标志层,全区发育,比较稳定,是地层对比的可靠标志。
下亚段(大泥岩段):主要由大段的黑色泥岩组成,总厚约80 m左右,中间夹有数层凝灰岩层。其中在大段泥岩的中部有一标Ⅴ凝灰岩全区发育,厚度为5 m左右。在物探曲线上表现为一明显的陡坎,也是全区对比的主要标志层之一。在大段泥岩的底部亦有一层标Ⅴ下凝灰岩,厚5~10 m,全区发育,时常含有大量的火山豆,并且底部常发育一层小薄煤(1煤层),亦是煤层对比的可靠标志层。
(2)中段:从标Ⅴ下凝灰岩到标Ⅵ凝灰岩,厚约110 m左右。为穆棱组的主要含煤段。岩性由细砂岩、粉砂岩、泥岩、凝灰岩、炭质泥岩及煤层等组成。含煤9层(1、2、2下、3上、3、4、5、6、6下煤层),可采或局部可采煤层3层。本段的特点是煤层多而且集中,顶底界线的标志层特征明显,对比简单可靠。
(3)下段:从标Ⅵ凝灰岩到城子河组顶界。总厚为346 m左右。岩性为中细砂岩、粉砂岩,并夹有薄层凝灰岩、炭质泥岩及薄煤等。该段上部发育3层煤(7、8和9煤层),无可采煤层,粉砂岩中普遍含有菱铁矿结核。本段含有标Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ凝灰岩标志层,这些标志层全区发育,层位稳定,是对比的可靠标志,尤以标Ⅸ凝灰岩含有大量火山豆最为特征。
白垩系时期沉积中的砂岩厚度分布,总体与岩组厚度发育状况基本一致,其基本规律是砂体厚度随地层厚度的大小变化而变化。
在累计几百米厚的砂体组合中,自下而上的砂体结构和颜色特征,宏观上看差别显著,它们属于不同沉积体系的不同沉积环境产物。这种现象可能表明:构成砂体或砂岩的碎屑物质成分主要来源,同属于附近的陆源区,也在不同的气候条件下形成。这些砂体的分布、粒级、发育形态,主要受控于沉积环境。关于这方面的基本特点,已在沉积断面中体现出来。
穆棱组含砂率总的变化趋势是:鸡东拗陷北缘含砂率在50%~76%,未见边缘相,向坳陷中心含砂率稍有降低;在青龙山火车站一带,推定含砂率为40%左右。穆棱坳陷北缘含砂率57%~80%,推断向坳陷中心略有降低,坳陷南缘地带勘探程度变低,尚不十分清楚。
煤的变质规律
煤质化验成果资料证实,Vdaf、Hdaf和GRI随煤的变质程度加深而逐渐减小,Cdaf则随煤的变质程度加深而逐渐增大。只是从剖面上看,随着煤层埋藏深度增加,煤质变质程度加深,但煤质变化不十分明显。Vdaf和Hdaf由浅到深逐渐减少,Cdaf和Qgr,daf由浅到深逐渐增大,GRI则随煤的变质程度加深而逐渐减小。本区煤变质规律和鸡西盆地变质规律是一致的。
煤类
由于本次测试煤样的胶质层最大厚度(Y)较少,并且所测Y值都小于25.0 mm,当粘结指数(GRI)大于85.0时,当浮煤Vdaf在10.0%~28.0%时定为焦煤(JM),当Vdaf在28.0%~37.0%时定为1/3焦煤(1/3JM),这样对储量计算影响较小,在之后勘探阶段工作中加强对胶质层最大厚度测试,更准确地确定各煤层的煤类。
穆棱组1煤层煤类有1/3焦煤和气煤,3上煤层煤类有1/3焦煤和气煤,5煤层煤类有1/3焦煤和气煤。
由于煤类变化较大,难以利用勘查工程划分煤类分布范围,以资源量占多数的煤类进行简单归类。煤类主要为1/3焦煤、焦煤和气煤,还有零星的弱粘煤。
晚期的地层(穆棱组)格架,显示出“坳陷扩张型”的沉积特点。基本状况是,自下而上的岩性地层单元依次向盆缘超覆;厚度、形态、受沉降幅度、盆地基底形态控制明显,局部具同沉积断裂。厚度分布的主要规率是东部比西部厚,南部比北部厚,盆地东部为沉积中心;岩性地层单元反映的总规律是,盆地西部以河流环境形成的砂岩体与东部三角洲环境形成的地层体,呈锯齿状交互;为补偿型沉积。
Muling Formation Sedimentary Environment of Coal Bearing Area in Jixi Basin Qiujia
ZHAO Shi-bin
(Heilongjiang Province Coal Geological Exploration Team 108, Jixi 158100, Heilongjiang Province, China)
Describes the development of distribution of Jixi coalfield Qiujia exploration area of coal, the coal bearing strata rock composition, physical and chemical properties, structure and thickness of Muling Formation coal are analyzed and discussed.
Metamorphic regularity Qiujia District; Muling formation; Coal seam
2014-12-10
2015-01-10
赵世斌,男,黑龙江省煤田地质一○八勘探队,主要从事煤田煤层的发展分布规律的勘探。
10.3969/j.issn.1009-3230.2015.02.006
TD1666.5
B
1009-3230(2015)02-0020-02