陕西省中侏罗统延安组层序地层格架与煤层形成_王东东

鄂尔多斯盆地是我国中新生代重要的能源盆地，蕴藏着丰富的煤炭、石油等资源，其中陕西省侏罗纪的煤是重要的组成部分（图1）。

盆地内资源勘探、开发历史悠久，不断更新的地质学新理论、新方法指导着能源地质勘探工作。

随着层序地层学研究的不断深入，其应用领域也不断扩展，尤其在能源地质勘探中发挥了越来越重要的作用。

层序地层界面的等时性和地质体成因的连续性，为煤的沉积学分析提供了新的契机，为煤田地质勘探提供了重要的指导作用。

陕西省中侏罗统延安组层序地层格架与煤层形成王东东1，邵龙义1，李智学2，任海香2，李明培1，田野1，贺丹2（1.中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京100083；2.陕西省煤田地质局勘察研究院，陕西西安710054）摘要：在系统收集陕西省中侏罗统延安组野外露头、钻井、测井、古生物等资料的基础上，对其沉积环境、层序地层格架进行研究，并分析了煤层的沉积特征。

研究认为延安组发育的沉积体系有河流体系、三角洲体系及湖泊体系；研究区南部黄陇地区在整个延安组沉积期均发育河流体系；中、北部地区在延一段早期和延五段沉积期以河流沉积为主，三角洲体系主要发育在延一段中晚期－延四段沉积期，主要分布在西北部榆林-神木-府谷和定边-靖边-吴旗地区；湖泊体系主要发育在延一段中晚期－延四段沉积期，主要分布在安塞-志丹-甘泉地区；在研究区的沉积体系中，煤层主要发育在河流泛滥平原沼泽和三角洲平原沼泽环境。

通过对延安组关键层序界面的识别与追踪，可将延安组划分为3个三级层序和9个体系域，3个层序在研究区西部和北部保存较全，向东、南方向层序III 的保存程度逐渐变差，到南部黄陇地区仅残存层序I 和部分层序II 的地层；在层序地层格架中，厚煤层主要发育在湖侵体系域晚期（最大湖泛面附近）、早期和高水位体系域中晚期。

关键词：沉积相；层序地层；煤层形成特征；延安组；陕西省中图分类号：P539.2；P534.52文献标识码：A基金项目：国土资源大调查(1212010633901)及国家科技重大专项(2011ZX05009-002)项目共同资助、河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室开放基金(OTMP1008)。

作者简介：王东东（1983—），男，山东潍坊人，博士研究生，从事煤沉积学、层序地层学研究。

责任编辑：唐锦秀Middle Jurassic Series Yanan Formation Sequence Stratigraphic Frameworkand Coal Seam Formation in Shaanxi ProvinceWang Dongdong 1,Shao Longyi 1,Li Zhixue 2,Ren Haixiang 2,Li Mingpei 1,Tian Ye 1and He Dan 2(1.College of Geoscince and Surveying Engineering,CUMTB,Beijing 100083;2.Exploration and Research Institute,Shaanxi Bureau of Coal Geological Exploration 710054)Abstract:Based on systematic collection of Middle Jurassic Series Yanan Formation outcrop,borehole,well logging,paleontologic data in the Shaanxi Province,carried out the formation's sedimentary environment,sequence stratigraphic framework studies and analyzed coal seam sedimentary features.The study considered that,sedimentary systems in Yanan Formation have fluvial,deltaic and lacustrine systems.In the Huangling-Longxian region in southern study area,fluvial sedimentary system was developed during the entire Yanan Formation depositional stage,while in middle and northern study area,mainly during the early First Member and Fifth Member depositional stages;deltaic sedimentary system mainly developed during the middle and late First Member to Fourth Member depositional stages and distributed in the northwestern Yulin -Shenmu -Fugu and Dingbian -Jingbian -Wuqi regions;lacustrine sedimentary system mainly developed during middle and late First Member to Fourth member depositional stages,and mainly distributed in the Ansai-Zhidan-Ganquan region.In the sedimentary systems,coal seams are mainly developed in fluvial flood plain bog and deltaic plain bog environments.Through identifying and tracing of key sequence boundaries in Yanan Formation,3third-order sequences and 9systems tracts have been partitioned,the 3sequences have rather well preserved in western and northern study area,while in southern study area Huangling-Longxian region,only sequence I and part of sequence II remained.In the sequence stratigraphic framework,thick coal seams were developed mainly during late stage of lacustrine transgressive systems tract (near maximum lacustrine-flooding surface),early stage and middle-late stage of highstand systems tract.Keywords:sedimentary facies;sequence stratigraphy;coal seam formation features;Yanan Formation;Shaanxi Province中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol．23No．08Aug ．2011第23卷8期2011年8月文章编号：1674－1803（2011）08－0022－06doi ：10.3969/j.issn.1674-1803.2011.08.068期图1研究区位置图Figure 1Study area locationmap1延安组沉积环境分析对于鄂尔多斯盆地中侏罗世的沉积环境，已有大批专家学者进行过研究[1-8]。

综合研究成果和本次研究认为，研究区中侏罗世延安组沉积早期，湖盆初始扩张，主要以河流沉积为主，河流大致自西、西北流向东、东南方向；中期湖盆稳定扩张，主要发育湖泊-三角洲沉积，湖泊中心位于中部的延安—安塞一带；晚期湖盆逐渐萎缩，湖泊演变为局限湖，河流沉积再次广泛发育，流向跟沉积早期基本一致（图2）。

1.1河流沉积体系研究区可识别出辫状河体系和曲流河体系，以曲流河体系为主，辫状河体系分布较局限。

曲流河沉积物以中、细砂岩和粉砂质泥岩为主，河漫滩和边滩沉积十分发育。

在延一段早期，陕北地区发育古陕蒙河，中部地区发育本时期最大的古陕甘河，南部黄陇地区发育了古彬县河、古庙湾河及古邵寨河，河流体系沉积了厚层砂岩（宝塔山砂岩）。

延五段沉积时期，在古陕甘河的大致位置上，再次发育大规模的河流，沉积了厚层河道砂岩。

黄陇地区在整个延安期均以发育河流相沉积为主。

河流体系的泛滥平原沼泽，是有利的成煤环境，为研究区的富煤带主要的分布区域之一。

1.2三角洲沉积体系由于盆地沉降、湖泊扩展，延一段晚期湖泊范围明显增大，三角洲沉积体系逐渐发育。

陕西省北部和西部发育3个大的三角洲群—北部的榆神府三角洲群，西部的的定边—靖边三角洲群和吴旗三角洲。

三角洲平原大面积发育，彼此连接成片，为煤层发育提供了广阔的场所，为研究区主要的成煤环境之一。

横山、姬塬地区，在三角洲朵体的遮蔽下，发育湖湾沉积。

1.3湖泊沉积体系研究区湖泊主要发育在延一段晚期-延四段晚期时，可进一步识别出滨湖、浅湖和次深湖亚相，湖泊中心大致位于安塞—志丹—吴旗—甘泉地区。

滨湖沉积主要为滨湖砂坝、沼泽及风暴浪重力流沉积组合；浅湖沉积主要为深灰色、灰黑色的粉砂质泥岩、页岩，局部夹薄层状粉、细砂岩，砂岩粒度概率曲线多为直线型和二段型。

次深湖主要由泥岩、粉砂质泥岩构成，夹油页岩和薄层粉砂岩，显示覆水较深的还原环境下的沉积。

1.4沉积体系演化延安组沉积主要经历了河流-湖泊、三角洲-河流的演化过程（图3）。

延一段沉积早期主要在陕北和中部地区发育的河流相，沉积了大量河道砂岩；此时南部黄陇地区地势较高，大都未接受沉积；延一段晚期黄陇地区开始接受沉积，主要发育河流沉积体系；延二段沉积时期，盆地加速沉降，在研究区中部葫芦河—延安一带发育湖泊相；延安组早期发育的河流，随着湖水的不断扩张而退缩到盆地周缘，在研究区西北部广泛发育三角洲沉积；延三段沉积早期，研究区北部发生一定程度的抬升[9]，湖泊有所收缩，三角洲自北向南发生较大程度进积，之后湖泊再次扩展；延四段沉积早期，三角洲和湖泊沉积相对较稳定，沉积晚期湖盆开始收缩；延五段沉积时期，盆地基底大幅度抬升，盆地进入萎缩消亡阶段，次深湖区已经消失，湖泊不断萎缩，仅在区内保存了一些小的浅湖区，而河流体系再次得到大范围的发展。