平朔矿区太原组沉积相的研究

关键词 ： 太原组 ； 沉 积环境 ； 研 究
中图分 类 号 ： Ｐ ６ １ ８ ． １ １
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文献标 志 码 ： １ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ ８－ ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ５） ０ ２— ０ ２ １ １一 Ｏ ２
部沉 积 了透 镜 体状钙 质 泥岩 或 结晶灰 岩 。１ １ 号 煤层 顶
２ ． ４碳 酸 盐 岩
矿区 含煤 地层 的矿 物 成 分 、 岩 屑类 型 、 重 矿 物及 其 包裹体矿物等信息是判断母岩性质 的较可靠依据。根 据实 见的岩 矿 信 息 ， 可 以 推 测 矿 区 石 炭二 叠 纪 地 层 沉 积时 物源 区母 岩 为 花 岗岩 、 黑云母花 岗岩、 文 象 花 岗 岩、 火 山岩 和 火 山喷 出岩 、 沉 积岩 和 变 质 岩类 。有碎 屑 岩厚度 、 粒度变化 ， 煤层中泥岩夹矸厚度变化可以推测 平朔矿区石炭二叠纪含煤地层沉积时的物源主要是来 自北 部 阴 山古 陆 区 。
２． ２ 砂 ％
太 原 组地 层 沉积 了 ３层 砂 岩 ， 总厚 ３ ｍ 一６ ｍ。５ 号煤层底板 、 ７号煤层 间接底板和 １ １ 号煤层底板粉砂 岩， 中含 植 物 根 化 石 和 叶 化 石 。碎 屑 有 石 英 、 燧 石 团 粒， 长石 和 片状 白云 母 ， 含量变化较大 ， 可以为 ４ ０ ％ 一 ９ ０ ％， 一 般 大于 ５ ５ ％， 泥 质 成 分 为 高岭 石 ， 为 泥 质 粉 砂 岩 或 砂岩 。粒 度 变 化 亦 较 大 ， 有 粗 粉 砂岩 相 变 为 细 粉 砂岩 和 粉 砂质 泥岩 。
２ ． ５黏 土 岩
层时代 以及矿 区的不同地段有所 差异 ， 由研 究成果可 知， 山西组的粗碎屑岩丰度最高 ， 太原组 的煤 最厚 ， 山 西组煤厚次之 ， 本溪 组的碳酸盐岩最高 。太原组的碎 屑岩 占地 层 总厚度 的６ ４ ． ５ ％， 煤 层 占２ ９ ． ８ ％， 凝 灰 岩 占 ４ ． ４ ％ 。平 朔 矿 区 太 原 组 的 岩 石 类 型 包 括 砂 岩 、 粉 砂 岩、 泥岩 、 碳酸盐岩和煤层。矿区内砂岩及煤层的分布 不均 、 厚度变化大 ， 表明沉积的水动力强度的差异。 ２平朔 矿 区太原 组 碎屑岩 特 征
平朔矿区太原组沉积相的研究
任德平 （ 中煤 平 朔 集 团公 司 井 工 三矿 ， 山西 朔 州 ０ ３ ６ ０ ０ ０ ）
摘
要： 含煤地层的岩石类 型、 矿物成分 、 粒度 、 结构构 造等岩矿特征 以及地球化学 特征是沉积 环境的重要标志 ， 本文 通过对上述
沉积环境标志 的研 究分析了平朔矿区太原组含 煤地层的沉积相 。
４平朔 矿 区太 原 组的母 岩 类型及 物 源
在各煤层底板和顶板均有泥质岩沉积 。但底板泥 岩 中含 植 物根 化石 和 碳 质 ， 铝质较 高 ， 局部 为黏土岩。 碎屑为石英 、 长石和云母等 ， 含量 一般 不超 过 ２ ０ ％， 有 的小于 ５ ％， 如 ７号煤层底板和顶板泥岩。泥质成分为 高岭石矿物 ， 少量伊利石 ， 局部 为粉砂质泥岩 。泥岩 中 多含 有菱 铁质 结核 和 黄铁 矿小 结核 。
２ ． ３泥质 岩
黄铁矿等 。本组黏 土岩按含混入物成分分为砂质黏土 岩、 菱铁 质黏 土岩 、 碳 质黏 土岩 、 纯黏 土岩 。 ３平 朔矿 区太 原组碎 屑 岩的粒 度 特征 据 砂岩 薄片 的统 计和 粒 度 分 析 数 据 ， 太 原 组大 于 中粒 级 的 占６ １ ． ６ ％， 中 细粒 占３ ８ ． ４ ％， 其 中不 等 粒 砂 岩 占２ ３ ． １ ％， 这 可能 与 火 山 喷 出的 晶 屑 直 接 散 落 在 沉 积 盆 地 中堆 积 而 成 有 关 ； 但 太 原 组碎 屑岩 中砾 石 级颗 粒 （＞ ２ ａ ｒ ｍ） 含 量很 低 ， 主 要 为 中 粒 和 细 粒 砂 岩 为主 。以 上 数据 说 明太 原 组 沉 积 过 程 中水 动 力作 用 较 强 ， 但 还 不 是很 强 ； 太 原 组沉 积 时 ， 平 朔 矿 区 距 离 源 区较 远 ， 没 有 发现 边缘 相 或 山麓 堆积 相 的沉 积物 。 Ｋ ２砂 体分 布面 积 广且 稳 定 ， 粒 度 曲 线主 要 为二 段 型， 跳跃 总 体 占 ８ ０ ％， 斜率 ４ ０ 。 一６ ５ 。 ， 平均 ５ １ 。 ， 悬浮 总 体占 ２ ０ ％， 斜率平均 ５ ０ 。 ， 分选 中等 ， Ｔ 、 ｓ载点为突变。 Ｔ １ 砂 体粒 度 累积 曲线跳 跃总 体 占 ８ ５ ％， 斜率 ６ ８ 。 ， 悬浮 总体 占 １ ５ ％， 斜率 ６ ０ 。 ， 表明分 选好 。Ｔ、 ｓ载 点 突变 ， 说 明水 体反 复作 用较 强 。
１平 朔 矿 区石炭 二叠 纪含 煤地 层岩 石 类型 分布 平 朔 矿区 含煤 地层 的 岩 石类 型 及 其 丰度 在不 同地
板泥 灰岩 ， 含方 解石 ４ ０ ％ 一５ ０ ％， 泥质 ４ ０ ％ 一 ３ ０ ％， 生 物碎 屑 占 １ ５ ％一 ２ ０ ％， 为 生物碎 屑泥 晶 灰岩 ， 其分 布面 积较 广 ， 但厚度 一般 小 于 ｌ ｍ。
２． １ ％
黏土 岩主 要矿 物 成分 为 高 岭石 、 次 为伊 利 石 、 白云 母 和蒙脱 石 ， 有时 含有 绿 泥石 、 石英、 钾长石 、 菱 铁 矿 和
太原 组共 发 育 了 Ｋ ２ 、 Ｔ １ 、 、 １ ３ 、 Ｔ ４ 、 Ｔ ５和 Ｔ ６等 砂 体， 其 矿 物成 分 、 粒度 和类 型 等 与 本 溪 组 砂体 有 较 大 区 别 。以 Ｋ ２砂 体为例 ， 该砂 体为 太 原 组与 本 溪 组的 分 界 砂体 ， 厚 度 ０— ２ ０ ． １ ２ ｍ， 平 均５ ． ９ ８ ｍ。Ｋ ２砂体 在 不 同 井 田的厚度不同 ， 局部含砾岩 ， 粒径为 ２ ａ ｒ ｍ一 ６ ｍ ｍ， 分 选 差， 以此 向东南方向逐渐变薄。在 河东区厚度又有 增 大的趋势 ， 但粒度变 细 ， 分选 ， 圆度变好 ， 具板状 、 槽 状 交错 层 理 。