成煤沉积体系对煤层控制分析.pdf

4 9 科技创新导报 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n H e r a l d 工 业 技 术 2 0 0 9 N O . 2 1 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n H e r a l d科技创新导报 矿产的聚集主要受物源供给以及沉积盆 地接受能力控制，矿产资源的富集位置与其 比重、密度等物理性质与其对应的各种不同 沉积环境中的动力场的关系是分不开的。在 若沉积环境以牵引流为主沉积效果往往不 好，因此稳定、低水动力的环境是最适合化 石能源沉积保存的位置。 1 冲积扇 其定义 从山地峡谷向开阔平原转变地带 上的一种河流沉积体系, 呈扇形或半圆锥状、 以粗粒碎屑占优势的堆积物。冲积扇是陆地 上最靠近物源区的沉积体系, 粒度粗, 分选差, 沉积速率高。从亚相上划分 扇顶近源相、扇 中中段相、扇尾远端相 扇顶、泥石流、砾 质坝、砾质辫状河道; 扇中 砾质和砂质辫状 河道、砾质坝与砂质坝; 扇尾 洪泛平原、砂 质辫状河道、砂质坝。 泥岩沼泽发育的位置 在扇间洼地由于洼 地的深度相对较深，而且受河流、潮汐的影 响很小、水动力较为平稳, 煤层较厚。但受 控于河流的位置导致洼地无法像平原一样连 续性分布。因此侧向连续性差; 扇中朵体间 洼地 煤层层数多, 结构复杂、单分层薄, 灰 分高; 扇尾地带与扇前缘 外侧煤层较薄, 分布 广侧向连续性好[ 1 ]。 2 河流沉积 辫状河 河床坡降大, 河身不稳定, 河心滩极 发育, 宽度大, 弯度低; 曲流河 河床坡降少, 侧向 加积明显, 弯曲度大, 边滩发育, 易形成牛轭湖, 废弃河道; 网结河 河道坡度低, 分支河道之间湿 地和植被极发育, 河道位置稳定, 不易迁移。在 这之中①河道亚相分为心滩、边滩 砂坝 河床 滞留沉积②河岸亚相 天然堤、决口扇、泛滥 盆地亚相河漫滩、河漫沼泽、河漫湖泊③牛 轭湖 废弃河道。 辫状河的沉积特征①缺少明显的天然 堤②洪泛沉积不发育，水流方向对沙坝影响 较大，以纵向砂坝为主③具各种类型的河道 坝 沉 积 ， 横 向 砂 坝 ④ 心 滩 发 育 侧向砂坝。 此外网结河也是一个重要的成煤体系， 其沉积特征河道在平面上交织成网状，河 道十分稳定，河道间发育河心岛或植被岛的 河流。河道坡度小，弯度多变，导致频繁 的溢岸洪泛。湿地环境占 6 0 ～9 0 ，河道 环境分布局限。 [ 2 ] 在这之中河道沉积发育的相河道相、 决口扇相、天然堤相。其中与湿地有关的 相沼泽相、泥炭沼泽相、湖泊相、冲积 平原则是泥炭沼泽发育场所。 3 湖泊沉积体系 湖泊能源沉积盆地的研究相对较晚，主 要参照于海相盆地沉积来进行的研究。但是 湖泊的碎屑沉积速度比海盆要快并且湖水波 浪的影响范围要小。此外湖泊对气候因素的 影响反应较快，因此在相带上对气候比较敏 感 。 其亚相组成 （1 ）湖三角洲三角洲平原（顶积 层） ；三角洲前缘（前积层） ；前三角洲 （底积层）利于泥潭沼泽发育的扇三角洲砂 砾混杂、粘土含量高、成熟度低其下倾方向 为浊积物。有利于陆源有机质的沉积与演 化 。 （2 ）滨湖洪水期岸线～枯水期岸线 3 、浅湖枯水期最低水位线～正常浪基面 4 、半深湖正常浪基面～风暴浪基面 5 、 深湖风暴浪基面以下 6 、湖湾相滨浅 湖地带，由于砂坝或砂嘴的生长，三角洲的 突出或水下局部基岩的隆起而受到阻挡形成 半封闭的水域区。 在这之中湖泊三角洲由于受到湖泊作 用或河流作用的强弱不同，其形态特征也多 样化。滨湖沉积岩性砂、砾沉积为主的 岸滩及沙嘴、沙坝层理小型交错层理，透 镜状及不规则水平层理；古生物方面生物 虫迹、扰动构造、壳屑层沉积。浅湖沉积； 而其岩性粉砂岩、泥岩为主，偶见呈透 镜体的细砂岩；层理浪成交错层理；生 物化石丰富。深湖沉积岩性粉砂 岩、泥岩为主，偶见呈透镜体的细砂岩； 层理水平层理、季节纹理；生物 浮游 生物化石[ 3 ]。 4 三角洲沉积 由于河流作用沉积在水体 海、湖 中的 陆上和水下连续的沉积体, 称为三角洲，其 沉积特征按控制机理的不同分类如下 （1 ）河控三角洲三角洲平原 河道显 著分叉分流间湾发育 分流河道、天然堤、 决口扇、泛滥平原、分流间湾; 三角洲前缘 河口砂坝 / 前缘席状砂; 前三角洲 三角洲间 湾 。 （2 ）浪控三角洲 ①水下分流河道不发 育②海滩脊的加积作用③河口沙坝的进积作 用 。 （3 ）潮控三角洲特点①分流河道呈 顺直河道②砂体具有海成的沉积构造，双相 平面结③三角洲平原受潮汐作用的影响 三角洲 上三角洲平原 淡水环境、倾向 连续性好, 侧向中断、煤层分叉，灰分增多, 硫分低; 过渡地带半咸水、走向连续性范 围大、硫含量中等；下三角洲平原半咸 水、倾向连续性较好、硫含量较高。 5 障壁岛 特征由波浪建造起来的砂质沉积，平 行于海岸，正粒序、磨圆好、成熟度高、 具海绿石、底部无侵蚀面。成因波浪搬 运滨外砂坝沿岸流带来、冰川融化、海平面 上升，海岸砂脊、三角洲的破坏。泻湖、 潮坪 潮坪沉积在泻湖周边地带，是由潮 汐作用形成的堆积。泻湖障壁岛与陆地之 间的半咸水湖。 分为潮坪、潮上带、潮间带、泥坪、 混合坪、砂坪、潮下带。 障壁岛一泻湖体系与能源资源形成、聚 集的关系①泻湖淤浅后沼泽化②障壁岛后 成煤模式。③障壁岛间成煤模式。 6 碳酸盐岩滨浅海带 1 、形成条件具有温暖的浅水；具有 清水环境；沉积物主要是生物化学成因的。 2 、沉积模式碳酸盐缓坡的沉积体系；碳 酸盐陆架或镶边陆架沉积体系；碳酸盐缓坡 的沉积体系。因此，海岸到大陆架明显坡折 处之间的浅水地带（坡度大多小于 1 度形成 的一套有成因联系的碳酸盐岩沉积组合，海 岸到大陆架明显坡折处之间的浅水环境 宽 1 0 ～1 0 0 0 k m 形成的一套有成因联系的碳酸盐 岩沉积组合。碳酸盐岩沉积物表面的坡度在 较短距离内 数米～数百米 可由1 度左右变化 到直立。沿大陆架边缘发育连续或不连续的 生物礁或碳酸盐砂质浅滩等障壁，障壁后为 大陆架泻湖。 碳酸盐缓坡的沉积体系与碳酸盐陆架或 镶边陆架沉积体系的差别前者表面的坡度 极缓，后者则存在明显坡折；缓坡不存在生 物礁；前者内坡相碳酸盐产率比后者台地顶 部少；海平面略下降时，前者各相不会同时 完全暴露，向海方向迁移；海泛发生时，前 者缓慢淹没，泥炭沼泽发育，形成厚煤层。 7 结语 煤层的分布、煤质等均与沉积体系有着 直接的关系，并且瓦斯、地下水的分布联系 也甚广。因此在煤炭勘探阶段对区内沉积相 的研究、对古水系、古地理的复原也是必 要 。 参考文献 [ 1 ] 陈家良, 秦勇, 等. 能源地质学. 中国矿业大 学出版社. [ 2 ] 沉积环境和相. H J L E E D I N G . [ 3 ] 岩石学. 中国矿业大学出版社. 成煤沉积体系对煤层控制分析 孙娇鹏 胡忠亚 崔璐 崔璐琪 （中国矿业大学 江苏徐州 2 2 1 0 0 8 ） 摘 要沉积体系在空间上控制了沉积相的展布、同样在影响着煤层的厚度、形态以及其他的空间特征，同时对煤层的煤质等也 有着相应的影响。本文通过对多种常见的沉积相的简介与分析，解析煤层在不同沉积相的展布。 关键词沉积相 煤层 空间位置 中图分类号T D 7 1 2文献标识码A文章编号 1 6 7 4 - 0 9 8 X 2 0 0 9 0 7 c - 0 0 4 9 - 0 1