龙永煤田箭竹坪煤矿区童子岩组地层特征和聚煤环境研究

1、龙永煤田箭竹坪煤矿区童子岩组地层特征和聚煤环境研究摘要：文章在总结了箭竹坪煤矿区童子岩组地层 特征的基础上，探讨了箭竹坪煤矿区童子岩组的聚煤环境， 并与龙永煤田区域上的该组地层沉积环境进行了对比。关键词：童子岩组；地层特征；聚煤环境；箭竹坪煤矿 区中图分类号：p61&11文献标识码：a文章编号： 1006-8937 （2013） 03-0169-02箭竹坪煤矿区位于福建省漳平市拱桥镇境内，北东与石 坂坑井田相邻，区内主要含煤地层为下二叠统童子岩组第三 段。福建省121地质大队对该区进行了详查（最终）勘探， 证实该矿区含煤地层与龙永煤田区域上大体相近，却有自身 特点，本文在总结该矿区童子

2、岩组地层特征的基础上，论述 了矿区聚煤环境特征，从而对龙永煤田漳平拱桥矿区含煤沉 积环境的分析对比有现实的意义。1矿区童子岩组地层及其特征童子岩组地层出露本区南西与北东部，面积约1.2km2, 其主要含煤地层，根据煤岩层的沉积相及古生物化石相关特 征，自下而上可分为三个段。1. 1童子岩组第一段（pltl）：厚92 m该段地层在矿区外围西南部地表出露，在钻孔(9-2). (11-3)主要揭露ii35煤层底板之间。其地层特征为：以 细砂岩、砂质泥岩为主，少量泥质砂岩及泥岩，含煤5层， 均不可采，编号3135煤；31煤层间接顶板即为ii标志层。1.2童子岩组第二段(plt2)：厚84 m为一套浅海

3、相沉积，岩性自下而上从泥岩、砂质泥岩逐 渐变为顶部的少量细砂岩夹泥质砂岩，为明显的海退式沉 积，以不含煤为主要特征。见较多菱铁质结核，产圆海百合 茎等动物化石。底部是一层厚0.51.0 m的钙质细砂岩， 称ii标志层，是本段与一段的分段标志。1. 3童子岩组第三段(plt3)：厚433. 00 m该段分为三个亚段。从下至上称下、中、上亚段。1. 3. 1 下亚段：厚 141. 50 m从iii1标志层底界到iii2标志层底界。下亚段在本区由于沉积相变的原因地层真厚大于240 m 以上。iii1标志层底界是第三段与第二段的分界。iii1标志层：位于本亚段底部，由30煤层直接底板或间 接底板中厚层

4、状细砂岩构成厚6.0 m左右的组合标志层，在 最底层细砂岩中，含极其丰富的白云母片。下部地层真厚60 m,以细砂岩和砂质泥岩为主，夹3 5层煤，编号28上30,其中28、28下两层可采煤层。产 植物碎片及茎片化石。中部地层真厚35m,主要由泥质砂岩及煤层构组成，局 部钻孔见厚层状泥岩，细砂岩，含煤2层，编号2628号, 均为不可采煤层，由于相变的原故，岩石粒度变细且厚度增 大。上部厚46.50 m,以砂质泥岩为主，含少量细砂岩与泥 质砂岩，含煤2层，编号2324煤层。1. 3. 2 中亚段：厚 186. 50 m从iii2标志层底界至iii3标志层底界。iii2标志层：在本亚段底部，由22煤层

5、各其顶板的砂质 泥岩或细砂岩和底板的细砂岩或砂质泥岩组合而成，厚约17 mo下部真厚为60m,主要由泥质砂岩、细砂岩组成，含煤 68层以上，编号1922号，其中21、22为可采煤层。上部真厚为126.50m,以砂质泥岩为主，含煤8层以上, 编号1812号，均为不可采煤层，煤层顶板均含植物碎片 化石。1. 3. 3 上亚段：厚 105. 00 m从iii3标志层底界至翠屏山底砾岩底界，本亚段也分为 上、下两个岩煤层。iii3标志层：位于底部，真厚14ni,由上下两层中厚层 状细砂岩、12煤层及其顶板泥岩和底板泥质砂岩组合而成， 含单网羊齿、疏脉苛达等。下部真厚60 m,以砂质泥岩及细砂岩为主，含

6、煤57 层以上，编号712号，均为不可采煤层，上部真厚45 m,主要由细砂岩、泥质砂岩和泥岩组成，含煤5层 以上，编号36号，其特征表现为含煤层数多，层间距小, 均不可采煤层。煤层顶底板岩层中都含有丰富鲫粒及椭球状 黄铁矿。2聚煤环境讨论2. 1童子岩组第一段地层沉积本矿区位于龙永煤田的东北部，受频繁振荡运动的影响 较大，主要表现在，岩性偏粗，以细砂岩、砂质泥岩为主， 由于受fo, f1断裂的切割，地层部分缺失，3135煤层底 板之间以薄细砂岩一煤层一薄层砂质泥岩的沉积旋回不是 很明显，缓波状纹理时有发育，表现为滨海环境的沉积特征。 这是与龙永煤田区域上为障壁岛一泻湖相沉积差别较大的 地方，从

7、而使得该时期沉积的煤层都不稳定。2.2童子岩组第二段地层沉积第一段地层沉积之后，龙永煤田接着发生了大规模海 侵，沉积了区域上非常稳定的童子岩组第二段俗称泥岩段。 海侵初期形成了一层厚约1.00 m的钙质细砂岩，本矿区也 相对稳定。随后是一套浅海相泥岩沉积，自下而上岩性逐渐 变粗，过渡为滨海相的沉积环境。第二段沉积期间各海相类 生物非常繁盛，地层结构单一，体现为一套由海进到海退的 沉积旋回，地壳运动比较稳定的特点。从钻孔接露厚度约84 mo和区域上厚120 m比相差校大，说明当时沉积盆地地势 校高，或该区处于盆地向边缘过渡地段，化石也不如区域上 丰富，以双圆海百合茎为主，同时受东南区后期火成岩体

8、的 影响，化石保存不完整，且岩层局部表现出轻微的变质现象。 岩性以砂质泥岩及泥质砂岩为主时，上部夹薄层细砂岩，显 示了滨海一浅海环境的特点。在整体海进的同时，矿区经历 了小幅振荡运动，这表现和龙永煤田区域上浅海相有些差 别。2.3童子岩组第三段地层沉积在第二段泥岩段沉积之后，表现为明显的海退现象，矿 区又经历了频繁的地壳振荡运动，形成了一套结构复杂的含 煤碎屑沉积，形成了第三段地层。2.3.1从iii1标志层28煤层iii1标志层：由30煤层底板或间接底板中厚层状细砂岩 构成厚6. 0 m的组合标志层，最底层为细砂岩，含极其丰富 的白云母片，各钻孔厚度变化较大。本区段地层厚度约40m, 与龙永

9、煤田的其它矿区相对比，厚约25 m,岩性较粗，各岩 石分层厚度也不均，沉积旋回不明显，30、29号煤层极不稳 定或缺失，顶板见植物碎片化石，动物化石少见，和区域上 见较丰富动物化石有明显的差别，反映的是沉积物供应不足 的，振荡滨海相的沉积环境。其后又是个相对较平稳时期， 沉积了 28下，28煤层。28下厚度0.021.14 m,平均0. 55 m,结构简单。全区见煤11个点，可采6个点，属不稳定煤 层的第一种类型。顶板主要是细砂岩局部相变为砂质泥岩， 底板是砂质泥岩和细砂岩，含植物根茎。28煤层平均0. 99 m, 局部分叉成两分层(夹歼为泥岩或细砂岩)，其他均为单一 煤层，结构简单，全矿区大

10、部分可采，煤层厚度和煤质变化 小。煤层顶板主要为砂质泥岩，有的相变为泥质砂岩或泥岩, 含植物茎片化石和少量黄铁矿结核。底板以砂质砂岩为主， 有的钻孔相变为细砂岩，含单网羊齿化石。从两煤层顶底板 均出现相变可得出这阶段是三角洲前缘相-滨海相的沉积环 境，这表现与龙永煤田区域上三角洲平原沉积环境有些差 异。2. 3.2从28煤层22煤层(iii2)28煤层22煤层底板多个钻孔显示了岩性偏粗的特点, 从下而上岩性逐渐变粗，27号煤以上至22煤层底板以砂质 泥岩或细沙岩为主，煤层有时缺失或尖灭，表明当时的沉积 基底高低起伏，化石以植物茎片碎片片为主，个别钻孔见双 圆海百合茎。从岩性和化石各种特点及ii

11、i2标志层组合特征 分析，应是三角洲前缘相一滨海相的沉积环境，这表现与龙 永煤田区域上有明显不同。从以上分析可得出三段下亚段的沉积整体表现为海退 的渐进过程，总厚度比区域上厚约20 m,反映的是沉积物在 这一时期供应比较充足。2. 3.3 从 22 煤层(iii2)iii3沉积了 22煤层以后又进入了海进海退的地壳频繁的振 荡运动时期，沉积了三段中亚段所有煤层。岩性以泥岩，砂 质泥岩，泥质砂岩较细的岩性为主，化石以植物茎片，碎片 为主，20、21煤顶板，产单网羊齿植物化石，动物化石以双 圆海百合茎为主，在7-2孔13号煤20号煤菱铁矿结核丰 富，显示了以泻湖相-三角洲平原相为主的沉积环境，沉积

12、 了 21、18、16、15等不稳定的局部可采煤层。厚度达186. 5 m,比区域上厚近50m,反映的是沉积物供应比较充足。iii3 标志层，处于底部，由上下两层中厚层状细砂岩、12煤层及 其顶板泥岩和底板泥质砂岩组合而成，含单网羊齿、疏脉苛 达等。2. 3.4从iii3翠屏山组底砾岩底界本亚段iii3标志层以上至7煤层底板，以泥质砂岩夹薄 层细砂岩或泥质砂岩为主，以丰富的植物碎屑、根茎化化石 等为主，菱铁矿结核丰富，煤层多缺失，显示为不稳定的三 角洲平原环境的产物，这点和龙永煤田区域上沉积环境不 同。3结论通过总结箭竹坪煤矿区地层特征和对聚煤环境的对比 分析，可得出以下结论及意义。 箭竹坪煤矿区地层特征与聚煤环境与龙永煤田区域 上基本相似，三分性突出，具有较强的可比性，证明该矿区 隶属于龙永煤田。 箭竹坪矿区在部分沉积时期内同时也表现各龙永煤 田区域上各异的生成环境，表现在沉积特征的各异，比如在 第二段下部，第三段下亚段的中上部，表明矿区处于龙永煤 田的沉积中心向沉积边缘的过度的环境。 箭竹坪矿区位于石坂坑矿区与石笋坑矿区（北东一南 西走向）的中部，本矿区地层特征的归纳及聚煤环境的简要 分析对漳平拱桥矿区沉积