含煤地层

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二、地层单位

霍西煤田石炭~二叠纪含煤地层发育完好,出露齐全。自下而上为中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石河子组。其中上石炭统太原组和下二叠统山西组为主要含煤地层,中石炭统本溪组和下二叠统下石河子组仅含薄煤线,一般不具可采价值。

(一) 本溪组(C2b)

本溪组平行不整合于中奥陶统之上,并以奥陶系侵蚀面为底。顶界置于太原组K1砂岩(或相当层位岩层)之底。厚3.39~43m,总的变化趋势是,北、中部厚,南部薄。北部汾孝矿区、中部蒲县矿区最厚,一般20m左右,其次为灵石矿区和霍州矿区,厚15m左右,南部襄汾矿区最薄,厚约10m以下。厚度变化大的原因主要是和奥陶系侵蚀面凹凸不平及沉积当时北低南高的地形有关。

本溪组下部为鸡窝状黄铁矿或灰、灰白色铝质岩、铝质泥岩;中上部为黑、灰色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩,夹薄煤及1~2层灰岩。底部黄铁矿在全区均有分布,局部地区厚度较大,有时呈结核状,星散状分布,南部襄汾矿区发育较差。铝质岩主要分布于北部和中部,南部襄汾矿区常为铝质泥岩。本组中上部有1~2层石灰岩,分布不稳定。煤层多为煤线,其发育程度与石灰岩发育呈正相关相拟合,南部襄汾矿区灰岩不发育,煤层也相应尖灭。本组动、植化石丰富。

(二) 太原组(C3t)

连续沉积于本溪组之上,顶界置于山西组底部的K7砂岩(或相当层位岩层)之底,厚50-120m,一般在90m左右。总的变化趋势是北、中部厚,南部薄。南部襄汾矿区在53米左右。

根据岩性组合特征由老至新进一步划分为三个段:

第一段:自K1砂岩至K2灰岩之底。底部为灰白色中粒石英砂岩(K1),下部为细砂岩、粉砂岩及泥岩,夹不稳定薄煤层石灰岩,中上部为下煤组9、10、11号煤层。

灰岩层一般为一层,往南泥质含量增高,多为一层泥质灰岩或泥灰岩,最南部襄汾矿区缺失灰岩沉积,主要由于南部中条古隆起的影响所致。

本段所含下煤组为霍西煤田主要可采煤区,全区稳定,其中以10、11号煤层为主。在北部汾孝矿区、中南部蒲县矿区南湾里一带,9、10、11号煤层合并称丈八煤,总厚6~11m。在汾孝矿区南部、灵石矿区、霍州矿区,三层煤分叉为独立煤层,10、11号煤层间距较大,最大可达10m。9号煤一般北部厚南部薄,但到襄汾矿区厚度变大,厚2~6m,成为主要可采煤区。

本段厚约25m,北部、南部薄,中部厚。

第二段:本段始于K2灰岩之底,止于K4灰岩之顶。岩性主要为三层厚层状石灰岩K2、K3、K4灰岩及砂岩、砂质泥岩、泥岩,夹2~3层煤层。

K2、K3、K4灰岩全区普遍发育,层位稳定,富含海相动物化石,且K2、K3灰岩中动物化石有完整的个体,K4灰岩中多呈碎片,总体来看,灰岩层在北、中部发育较好,至南部襄汾一带,K3灰岩变薄,K4灰岩变薄尖灭。三层灰岩中以K2灰岩最为稳定,厚度最大,K4灰岩厚度最小。K2、K3灰岩间发育一层中细粒石英砂岩,北、中部较厚,向南部变薄。

本段含煤层2~3层。K3灰岩下有一层8号煤层,分布局限,只零星出现于崔家沟区、草桥沟区、紫金沟区、道美区和乔家湾一带,为不稳定的局部可采煤层。K3、K4灰岩间含两层煤,即7、7下号煤层,在道美区以北的广大区域内广泛分布,且7下号煤层较7号煤稳定,为较稳定的大部可采煤层,7号煤为局部可采煤层。

本段厚35m左右,厚度变化不大,南部襄汾一带稍薄。

第三段:始于K4灰岩之顶,止于K7砂岩之底。以灰色、灰白色砂岩、粉砂岩、钙质泥岩为主夹0~3层煤。

本段底部常发育一层灰白色中粗粒砂岩K5,横向上厚度变化大,常与下伏岩层呈冲刷接触。K5之上为灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩含菱铁矿结核。中上部含4、5、6号煤层,顶部4号煤一般为薄煤层或煤线,极不稳定;6号煤为极不稳定局部可采煤层,5上号煤为较稳定局部可采煤层。本段岩性特征与有稳定灰岩层发育的第二段有较大差别,灰岩层相变为一层海相泥岩,成为5号煤的直接顶板。

本段厚度一般25m,南部襄汾一带稍薄。

(三)山西组

本组由K7砂岩底至K8砂岩底。厚20~78m一般40m左右,仅在汾孝矿区南部及灵石矿区厚度较大。

岩性主要为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及煤层。以陆相碎屑沉积为主,与太原组岩性特征明显不同。本组砂岩层数多,厚度大。泥岩层一般1~3层,在灵石,乔家湾发育较好,层数较多,以砂泥岩互层出现,且泥岩中常含菱铁矿结核。

本组含煤1~4层,其中以2号煤为主要可采煤层,呈煤组出现,称为上煤组。1好、3号煤层在本区发育较差,为局部可采煤层,1号煤在北部汾孝矿区厚度较大,为大部可采煤层。另外还有一层1上号煤层,极不稳定,常呈薄煤层或煤线出现。

本组含丰富的植物化石,在太原繁盛的动物化石基本绝迹。

(四)下石盒子组(P1x)

本组始于K8砂岩之底,止于桃花泥岩之顶。厚60~160m,一般为100~120m,全区变化不大,仅北部汾孝矿区变化较大,在60~160m间。岩性以黄绿、灰黄、杏黄、灰绿色砂岩及泥岩为主,夹薄煤层或煤线,顶部含1~2层紫斑泥岩。本组含丰富的植物化石。

四、下煤组

下煤组(Cx)是位于K2灰岩之下的9、10、11号煤的统称。9、10、11号煤全区稳定,分布一般呈煤组出现,在北部常合并为单一厚煤层,在南部襄汾一带,11号煤层缺失,9号煤层为主要可采煤层。下煤组厚0.60~16.8,一般厚2.92~9.11m自北而南有变薄之势。

十、上煤组

上煤组(Cs)指2号煤,位于山西组中部,全区均有分布,为区域构造相对稳定期的产物。从发育情况看,大部分地区表现为一层稳定煤层,局部(如宜兴~曹村区和退沙区)分叉为两个煤层,2号煤厚0.60~4.55m,平均1.65m,自北而南有增厚之势。 上煤组特征明显,其垂向层序及区域展布特点均有相比标志,由于有比较密集的钻孔和露头剖面控制,各方面意见比较一致,易于对比。