安徽淮北煤田二叠系沉积环境与聚煤规律分析

第 卷第 期 年 月煤田地质与勘探

文章编号：（ ）

安徽淮北煤田二叠系沉积环境与聚煤规律分析

宋立军 ，李增学 ，吴冲龙 ，梁雄兵

（ 中国地质大学资源学院信息所，湖北武汉 ；

山东泰安 ） 山东科技大学地球科学系，

摘要：通过对大量钻孔资料分析，运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法，分析了淮北煤田二叠

系的沉积特征、沉积序列和沉积环境及其演化，鉴别了沉积相，初步进行了聚煤规律分析。研究表明，淮北煤田二叠系广泛发育三角洲沉积体系，而且三角洲沉积体系的废弃阶段是聚煤作用的最佳时期，三角洲平原是聚煤的最佳场所。关键词：二叠系；沉积环境；聚煤规律；淮北煤田

文献标识码：中图分类号： 引言

上石盒子组（ ）

下界为 砂岩之底，上界为平顶山砂岩之底，厚约 （仅 孔见到砂岩、粉砂岩颜色变杂，紫色、绿色增加）。底部见冲刷面，具楔形、板状交错

其中 、层理。含 、 、 三个煤层， 为可采煤层，煤层断续分布。 、 煤层不可采，

（ ） 石千峰组

控制厚度 （据 孔）。为本组底部平顶山砂岩，灰白色，厚层状，中粗粒结构，局部含细砾，具大型交错层理。

与下伏上石盒子组整合接触。

研究区地层的岩石组成

安徽淮北煤田位于安徽省北部，中朝准地台的中南部，南以舜耕山，东以郯庐断裂为界，有 个矿区：肖县、宿县、临涣、涡阳矿区，面积大约有 。其中二叠系为本区最主要的含煤地层。

地层概况

淮北煤田揭露有奥陶系、石炭系、二叠系、第三

［ ］

：和第四系地层

（ ） 山西组

其下部以山西组底部灰岩底板为界，上界为铝

质泥岩下骆驼脖砂岩之底，地层厚 ，平均

主要由砂岩、砂质泥岩互层、粉砂岩、泥岩 ，

和煤层组成。见有楔形、小型槽状交错层理及波状层理。地层中含菱铁结核与植物根化石。含煤 层，煤层发育较好，为本区主要可采煤层之一。

与下伏太原组整合接触。

（ ） 下石盒子组

下界为骆驼脖砂岩，上界为 煤层，地层厚

平均 。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩、 ，

铝质泥岩及煤层组成。具大型板状及楔形交错层理，下部还偶见有槽状交错层理，中部常见有冲刷间断。岩层中含植物化石。泥岩、粉砂岩为灰—深绿

并含有较多菱铁鲕粒，色， 煤附近有少量紫斑， 煤

附近具姜状、瘤状菱铁结核。砂岩主要集中于上部的 煤下和下部 煤间。该组为本区最主要的含煤段，含 、其中 、 、 、 、 五个煤层， 、 三层为可采煤层，煤层薄不可采。 、 、 煤层发育较差，

本组与下伏山西组整合接触。

含煤层的岩石组成是一定沉积环境的表现，在一定程度上也反映了沉积体系的空间分布规律与古地理格局。本区二叠系为一套含煤的碎屑岩，主要岩石类型见表 。

典型沉积序列

沉积特征及其成煤模式

［ ， ］

据分析可知，本区二叠系自下而上显示的沉积构造序列为，前三角洲!三角洲前缘!三角洲平原（上、下）的一套完整的浅水三角洲沉积构造序列，其地层层理类型及其演化，简述如下：

表

砂

岩性

厚度

石千峰组上石盒子组下石盒子组山西组

研究区的地层物质组成

岩

粉砂岩厚度

泥厚度

岩

收稿日期： 作者简介：宋立军（ —），男，山东禹城人，中国地质大学在读博士，地学信息工程专业地学信息化及定量化方向

卷

最下面的三角洲泥质沉积，处于波及面以下，水动力较弱，沉积颗粒以悬浮物为主，发育水平层理和均匀层理，由于河流带来丰富的有机质和营养物质，有利于生物生存，因而生物化石遗迹较多。由于三角洲向海进积，河口砂坝向前生长或迁移，还可能生成大型板状、楔状交错层理以及砂坝因过陡滑塌而形成角砾岩。有时河口砂坝和远砂坝经波浪和潮汐作用的改造，形成广而薄的席状砂，其层理结构以各种类型的交错层理为主。

向上为分流间细粒沉积物，为以水平层理或透镜状层理为主的粉砂岩，有时偶夹碳酸盐岩，在三角洲前缘沉积之上，直接以侵蚀冲刷形式与分流河道砂体接触，或被三角洲平原洼地沼泽相煤层所覆盖。

最上部为三角洲平原陆上部分，发育有分流河道和分流间洼地沉积，层理类型与河流相沉积的层理一致，是以直线型板状交错层理、楔状交错层理和小型槽状交错层理为主。

本区三角洲体系主要为浅水三角洲沉积体系，其中浅水河控三角洲沉积体系又占有绝大部分，而潮汐三角洲沉积体系只占一小部分。现将浅水三角洲沉

［ ］

积体系的主要沉积特征描述如下：（见图 ）浅水三

综上所述，本区浅水三角洲沉积体系通常被分成：上三角洲平原、下三角洲平原和其间的过渡带 部分，其中下三角洲平原包括三角洲前缘和前三角洲。!

二叠系的沉积环境及其演化分析

由本区二叠系的地层系统及所处的大地构造环境，可知太原组为浅海相沉积。早二叠世早期，发生由北向南的全面海退，在此基础上发育了障壁—泻湖沉积体系，形成了山西组下部，并继而发育了陆上三角洲沉积，并在局部地区形成了可采煤层；早二叠世晚期继续延续早期的特点，海水继续南退，进而广泛发育三角洲建设阶段形成的三角洲平原沉积，下石盒子组中含有大量的可采煤层；晚二叠世早期，本区三角洲曾发生过多次由发育到演化的阶段（可能是由于地壳震动的结果），形成了大量的断续不可采煤层；至晚二叠世晚期很快进入以冲积三角洲平原为主的陆相沉积发育阶段，由此而结束了聚煤期，形成了不含煤的以砂岩为主的石千峰组。

本区二叠系以砂岩、泥岩为主，且泥岩在两者中间占有很大比例的岩石特征，也可知，二叠系沉积物是经历了长时间、长距离搬运的结果，是典型远源三角洲沉积体系的沉积组合。

总之，本区在早二叠世早期发生全面海退，开始发育三角洲沉积体系，形成了大量的可采煤层，至晚二叠世晚期则开始进入陆相沉积为主的发育阶段，从而结束了聚煤期。"

二叠系各煤段的成煤环境及其聚煤规律分析由二叠系的地层系统分析可知，本区各煤层几乎均是发育在泥、砂岩之上，

即发育在三角洲平原泥

角洲发育在水体较浅的台地背景下。三角洲向海进积的结果形成伸长状的三角洲体系，其中三角洲平原发育而三角洲前缘和前三角洲不太发育，而且规模较小。三角洲平原中的分流河道十分发育，分支频繁，分流河道之间的距离较小，有时有利于河口坝连成席状砂体。分流河道常常切割前期的三角洲沉积，或直接与其他环境的沉积物相接触，如分流间湾、沼泽等。三角洲平原的砂体分布较宽，在上三角洲平原可宽达而在下三角洲平原岸线附近则变窄，在较宽 ，

的河道内则发育曲流河坝沉积。

期宋立军，李增学等：安徽淮北煤田二叠系沉积环境与聚煤规律分析

安徽淮北煤田二叠系沉积环境与聚煤规律分析

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宋立军， 李增学， 吴冲龙， 梁雄兵

宋立军,吴冲龙,梁雄兵(中国地质大学资源学院信息所,湖北,武汉,430074)， 李增学(山东科技大学地球科学系,山东,泰安,271019)煤田地质与勘探

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