云南富源富煤二矿1301孔煤系单剖面沉积环境分析(全文)

精品文档-下载后可编辑云南富源富煤二矿1301孔煤系单剖面沉积环境分析(全文)摘要:富源二矿1301孔位于云南省富源县大河矿区，以往研究工作主要针对本研究区周边地区（老厂、恩洪）或区域大范围（上扬子地区、滇东黔西）研究，而相对富源二矿区对该区专门的沉积环境分析，及其变化规律目前未见诸报道。本文基于野外钻孔心岩石学特征、古生物特征系统分析观察、描述，进行单剖面煤系沉积环境的初步分析，并利用其成果，结合砂岩薄片粒度分析、地球物理测井或地球化学特征分析，探讨煤系沉积环境的纵横向变化规律

关键字:富煤二矿;沉积环境;1301孔;粒度分析;古生物特征

研究区位于东经104°17′00″～104°19′00″，北纬25°30′00″～25°26′15″的富煤二矿区，恩洪矿区的北东部，富源-弥勒断裂的东侧，平关-阿岗断裂的西侧，恩洪复向斜中段、北部的格宗向斜轴部及东翼，总体构造形态为较宽缓的单斜构造。矿区内断裂构造较发育，但多数主要分布于边缘，构成边界断层。近年来已有学者开展了大量工作.冯增昭、金振奎等对滇黔桂地区二叠纪岩相古地理的研究，将滇黔桂二叠系的化石划分为四个组合及六个亚组合。本研究区化石符合其中两个亚组合即：植物亚组合;植物腕足类亚组合.①②③

11301钻孔地层

通过对区内1301钻孔资料的分析，1301孔实际地层从上到下依次为：第四系Q、下三叠统永宁镇组(T1y)、下三叠统飞仙关组(T1f、)下三叠统卡以头组(T1k)、上二叠统长兴组(P2c)、上二叠统龙潭组二段(P2l2)、上二叠统龙潭组一段(P2l1)、上二叠统峨眉山玄武岩组（P2β）。中三叠统关岭组（T2g）因为构造原因钻孔未曾揭露，含煤地层为长兴组、龙潭组。

区内含煤地层含煤层层数多，煤层厚度变化较大，但多数煤层层位均稳定，主要可采煤层均属于中厚-厚煤层或者薄-中厚煤层。长兴组（P2c）与龙潭组下段（P2l1）是次要含煤组段；主要可采煤层均位于龙潭组上段（P2l2）中上部，且煤层在空间上展布具有一定的连续性。

2长兴组、龙潭组的岩石学特征研究

宏观及镜下鉴定统计资料表明，孔内晚二叠含煤岩系主要由碎屑岩和煤组成，碎屑岩约占厚度的91%，而煤占9%，煤与碎屑岩分布均匀，呈互层状出现。

2.1碎屑岩主要包括砂岩、粉砂岩、及泥质岩，砂岩、粉砂岩的陆源碎屑成分主要由玄武岩屑组成，其岩石类型主要为玄武岩屑砂岩和玄武岩屑粉砂岩。

砂岩、粉砂岩：组内最多的一类碎屑岩。宏观和镜下观察可知，一般呈浅灰色、灰色，薄至厚层状。其碎屑成分以玄武岩屑为主，含量一般在60%～95%，此外尚有部分泥质岩屑、铁泥质岩屑、海绿石等。石英少见，5，斜长石一般为10～15%。重矿物含量多，以菱铁矿、黄铁矿为主，还含少量磷灰石、锆石等。填系物含量一般在10%～20%，主要为粘土，一些砂岩的填系物中还有亮晶方解石。胶结物以泥质、钙质为主，杂基以粘土、绿泥石、、高岭石为主。胶结类型以孔隙式和接触式为主，少量为基底式。陆源碎屑颗粒的圆度以次圆、次棱角为主，分选性一般中等。砂岩、粉砂岩受后期成岩作用影响，常发生溶蚀、绿泥石化和方解石化。靠近煤层的砂岩、粉砂岩有机质含量非常丰富。

泥质岩：包括泥岩和粉砂质泥岩，主要分布于长兴组。粘土矿物成分主要为高岭石、绿泥石。矿物成分以绿泥石、高岭石为主，含有少量玄武岩屑、斜长石、菱铁矿、黄铁矿等矿物，常含有植物化石，腕足、双壳生物碎屑。常见虫孔类生物遗迹化石。

2.2粒度分析及环境意义

室内对砂岩薄片显微镜下统计，曲线的细截点大部分都在2.95～3.5φ之间（表2-1），粗截点在0.6～1.1φ之间。占主要地位的跳跃总体平均含量为74.1％，其所代表的直线段坡度为55～65。左右，平均60。。作为次要组分的悬浮总体平均含量为10％，其所代表的直线段坡度为28～35。左右，平均30.6。。至于滚动总体几乎不存在，只在个别薄片中见到，并且含量也极少。砂岩整体分选中等，大多数正偏，少数近于对称，个别为微弱负偏。

对砂岩薄片的粒度分析分别作粒度概率曲线图（图2-1～4）。由这四幅图可以看出，砂岩的概率曲线多为两段式（如图2-1、4），少数薄片滚动组分与悬浮组分之间存在不同程度的过渡组分（图2-2、3）

表2-1砂岩粒度特征

注：坡度为粒度概率曲线图中各总体所代表的直线段与φ轴的夹角；C.T.代表粗粒一端的切割点，F.T.代表细粒一端的切割点，单位为φ

7号薄片砂岩的概率曲线为典型的两段式（图2-1），曲线的细截点在3φ左右，粗截点在0.7φ左右，占主要地位的跳跃总体含量约为75％，其所代表的直线段坡度为65?左右，作为次要组分的悬浮总体含量约为15％，其所代表的直线段坡度30。左右，滚动总体不存在。根据表3-1所求分选（σ1）和偏度（SK1）可知，该砂体分选较好，偏度正偏，频率曲线呈单峰。平均粒径2.67φ，为细砂岩。这些特征与河控三角洲分流河道相吻合。

F-19号薄片砂岩的概率曲线为两段式（图2-2）。曲线的细截点在3.5φ左右，粗截点在1.5φ左右，占主要地位的跳跃总体含量约为51.4％，其所代表的直线段坡度为55。左右，作为次要组分的悬浮总体含量较少，约为10.5％，存在悬浮与跳跃的过渡组分，且含量较多约为38%，滚动主体不存在。根据表3-1所求分选（σ1）和偏度（SK1）可知，该砂体分选中等，频率曲线呈双峰，平均粒径3.76φ，为粉砂岩，分选中等。这些特征与泛滥平原相的一般沉积特征相吻合，众所周知，在河流沉积环境中，河水一般是以跳跃和悬浮两种方式搬运沉积物的，故概率曲线大都呈两段式。由该曲线的总体特征可以看出，该砂岩沉积时的水动力条件较弱，从而沉积了一套悬浮物较多的物质。

F-10号薄片砂岩的概率曲线为典型的两段式（图2-3），曲线的细截点在2.9φ左右，粗截点在0.6φ左右，占主要地位的跳跃总体含量约为84％，其所代表的直线段坡度为60?左右，作为次要组分的悬浮总体含量较少约为10％，其所代表