1、关于韩城矿区含煤建造特征的研究摘 要：利用煤田地质的基础理论，对韩城矿区以往的地质资料进行分析研究，总结出韩城矿区含煤建造特征。 关键词：矿区沉积岩相 含煤建造 特征韩城 中图分类号：TU272.1 文献标识码：A 文章编号： 引言 韩城矿区位于渭北煤田的东北端，属于中、晚石炭世本溪组、太原组及早二叠世山西组合煤建造。以往虽作过一些研究，但不系统，随着煤田地质互作的开展，通过对现有的地质资料的分析研究，本文对韩城矿区含煤建造又重新进行探讨。大致分为两部分阐述。前一部分简要的阐述对一些基本概念的理解；后一部分着重对研究成果作一介绍。 1 有关研究含煤建造常用的几个术语的理解 对含煤建造的研究多采
2、用岩相旋回方法，这里有必要就几个常用术语作以解释： 1.1 含煤建造 是一套合有煤层和煤线具有成生联系的沉积岩系，是在一定构造运动，古地理环境和古气候条件下形成的。在成因上是互相联系着的沉积层的自然综合体多岩相组合的沉积物。以往地质界常指一套含煤沉积岩系叫“煤系” ，但“煤系”一词，往往又被用来作为区域性或地方性的地层单位，当我们在研究一套含煤沉积岩系时，适用含煤建造一词的函义，比用煤系一词的概念更为明确完整。含煤岩系作为建造来对待时，不仅要注意研究其地层时代，岩性特征和含煤性，而且还应着重研究其沉积环境、成煤规律，构造控制建造因素及其建造特征。 1.2 岩相 多年来国内外地质工作者给“沉积相
3、” (简称相)，下了很多不同的定义，归纳起来大致有两种概念：i)把相理解为古地理概念或沉积物形成的环境。i i)相是沉积物成因类型。在国内广大地质工作者，把沉积相的“相”前面冠以“岩”字，习惯上统称为“岩相” 。若从字面上讲“岩”者，指的沉积岩层即岩石， “相”则指的古地理概念(或景观单元)。若研究古代相时，首先给“相”下一个确切定义是不容易的。“相”究竟指的是什么，若抛开了对岩石这个物质的研究，就谈不上对相的研究。因此研究古代“相”必须是研究由古代沉积环境中沉积下来而保存到现在的各沉积岩层(岩石)。通过岩石所遗留下来的岩性特征，来作为对象，去进行研究。因这些岩性特征都反映着当时沉积时的古地理
4、、古气候、古生物及其古构造等等。所以“岩相”的含义应是：物质成份与沉积环境的综合表现。它不仅包括关于岩石物质特征(成因类型)，同时也包括形成沉积物(岩石)的那种环境的概念。因此它是具有一定空间上的条件(古地理环境)和在一定的古地理环境中沉积的特定的物质(岩石)，是横的概念。 1.3 “旋回”及“旋回结构” 由于地壳小型振荡运动而引起的海退沉积条件与海侵沉积条件，连续交替的沉积物的多相的共生组合，称为“旋回” 。多相的共生组合，在剖面中作有规律的交替出现，组成含煤建造的 “旋回结构” 。根据戈洛金斯基瓦尔特定律(相变规律)，旋回内部多相共生组合和剖面中旋回的重复都是顺序发展有着成因联系的，这表明
5、了沉积条件周期性的变化。这种周期性的变化，主要是含煤建造沉积时期，在地壳总的下降过程中，由于地壳小振荡运动所引起的。小振荡运动是在地壳总的下沉趋势中伴随着的幅度不大，周期较短的升降运动，这种小脉运动引起海岸线的变迁、岩相带在空间的多次迁移，反映在剖面上就形成多岩相的组合沉积旋回。一个旋回的形成过程，是与一次小型振荡运动的升降过程相吻合的。在地壳总的下降过程中，不断的发生小型振荡，因而在剖面中形成沉积旋回有规律的交替出现。一个大的振荡运动，使含煤建造沉积完成。地壳运动有一定的规律性，旋回结构正是这种规律性的表现。周期较短的升降运动所形成的含煤建造旋回重复出现，其岩相组合并不完全一样，故此周期升降
6、运动，并不是沿圆周的闭合运动，而是反映了过程的发展，即螺旋式的前进。 1.4 古地理 是指古代地表的自然景观，即海、陆、湖沼、河流、剥蚀区等在地表的分布状况。 2 韩矿区含煤建造特征 2.1 沉积特征及其沉积岩相 1)接触关系及厚度：整个含煤建造(本溪组，太原组，山西组)一般厚约 l60 米，由于奥陶系石灰岩表面在小范围内凸凹不平，和沉积的扩张超覆现象，致使含煤建造整个岩层厚度变化较大，由 75-l60 米。 矿区浅部本溪组以奥陶系石灰岩顶面的粘土岩为沉积起点，其间为平行不整合，矿区中深部的本溪组中上部，太原组下部诸岩层，沿倾向方向、相继超覆在下伏岩层之上，与奥陶系灰岩接触，仍以平行不整合看待
7、。太原组底部冲积相砂岩与本溪组顶面；山西组底部冲积相砂岩与太原组顶面；下石盒子组底部冲积相砂岩与山西组顶面，两者之间均有侵蚀间断。 2)沉积岩：含煤建造的沉积岩，主要有碎屑岩、泥岩、煤、石灰岩组成，由于所占比例悬殊，可分上下两段统计，下段(本溪组，太原组)以泥岩为主，次之为砂岩、煤层、粉砂岩、石灰岩及砾岩。上段(山西组)以碎屑岩砂岩，粉砂岩为主，泥岩、煤层次之、其岩石成份结构等特征不再赘述。 3)沉积岩相：本矿区含煤建造中的本溪组，太原组为海陆交互相沉积，山西组为大陆相沉积。建造中河流相组占主要位置，而特征典型，冲积平原或滨海平原上的湖泊相也很发育，沼泽相组厚度较小，在本溪组，太原组中还发育了
8、浅海相组和泻湖海湾相组，现分简述之： (A)河流相组：建造中广泛发育了典型的河流相组沉积，本溪组、太原组中的河流相组接近于山间河流类型；山西组中的河流相则接近于平原河流类型。根据沉积情况的差异，本相组又分为河床砂质沉积物相，河漫砂质粉砂质沉积物相。(B)湖泊相组：主要发育于早二叠世早期，晚石炭世虽然也有发育，但较前者为差，本相组又可分为两个亚相，外湖粉砂质沉积物相和停滞湖泊泥质粉砂质沉积物相。(C)沼泽相组：本相组一般是在湖泊进一步淤浅或冲积平原河漫滩之上发育起来的产物。本区沼泽相组可分：闭流盆地泥质粉砂质沉积物相；复水沼泽泥质粉砂质沉积物相；沼泽泥炭沉积物相。(D)过渡相组：本相组发育于中、
9、晚石炭世的下部，主要为泻湖海湾的沉积，根据沉积物成份、粒度、层理、生物等，又可分为泻湖海湾相和泻湖海湾波浪带相。(E)浅海相组：本相组为深灰色浅海碳酸盐沉积物相和深灰色的浅海砂质泥质沉积物相。二者为同期浅海相的不同沉积物。本区浅海相灰岩夹 1-2 层薄层煤层或粉砂质泥岩，致使石灰岩分 l-3 层，这一现象被视为地壳脉动的不均一性和微弱的脉动，致使浅海局部沼泽化。为了便于研究，本次对石灰岩中非浅海相沉积的夹层，未进行细致的划分，统统被视为一次海侵。 2.2 旋回划分及其结构 目前对旋回的划分各家意见不一，总括起来不外以下三种方法： 一是根据岩石粒度来划分的；二是根据岩石剥蚀面来划分；三是以海退层作为旋回的起点来划分。经过多方面的分析和实际资料的对比，我们认为以海退层做为旋回的起点，来划分煤系中的旋回是适当的。以这种方法划分的旋回不但比较真实的反映了地壳振荡运动的客观规律，而且也易于煤层的对比。 根据本区岩性分析共划分七个半旋回。 中石炭世本溪组两个：a、湖泊型旋回(C20)，系指沉积于奥陶世灰岩侵蚀面上的湖泊相粘土岩，该层之上发育的沼泽相黑色泥岩，被上覆河床相砂岩，砾岩冲刷殆尽，致使该旋回不完整，故称为半个旋回。b、冲积泻湖海湾型旋回(C2-1)。
