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准格尔煤田含煤岩系沉积特征及沉积环境 (内蒙古煤田地质局地质部，内蒙古 包头 014010) 摘 要：文章简要介绍了内蒙古自治区准格尔煤田含煤 岩系的沉积特征和主要含煤地层，对准格尔煤田含煤岩系 沉积环境进行了分析。 关键词：准格尔煤田；含煤岩系；沉积特征；沉积环 境分析 中图分类号：P618.611 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)05001301 准格尔煤田位于内蒙古自治区准格尔旗境内，行政区 划隶属内蒙古自治区准格尔旗。煤田内地势总体趋势为西 高东低，地表被黄土层覆盖，由于受水流风蚀等影响，沟 谷纵横交错，植被极不发育，具典型的黄土高原地貌特征。 准格尔煤田属黄河水系，黄河流经其东缘，两岸支流很多， 均为黄河的支沟，属季节性沟溪，雨季水流汇入黄河。准 格尔煤田属干旱、半沙漠的高原大陆性气候，冬季寒冷且 时间长，夏季炎热且时间短，温差变化大，无霜期短，降 水量小 ，蒸发量大，风大沙多。 1 准格尔煤田含煤岩系沉积特征 准格尔煤田地层沉积序列与华北石炭二叠纪各煤田基 本相似，地层区划属于华北地层区、鄂尔多斯地层分区、 准格尔地层小区。煤田处于华北聚煤坳陷的北部，成煤古 地理环境接近内蒙古陆边缘，属华北石炭、二叠纪煤田。 1.1 石炭系(C) 1.1.1 中统本溪组(C2b)：上部为灰黑色泥岩夹两层薄 层泥灰岩，偶含有薄煤线及砂岩。底部为铁锈色铁质砂泥 岩，夹鸡窝状铁质结核，相当于山西式铁矿层位；其上为 铝土岩，相当于华北 G 层铝土矿。本组在煤田南部含有黄 铁矿，含丰富的动物化石。本组地层厚度 550m，平均 25m，与下伏地层平行不整合接触。出露于煤田大沟谷沟口 及南部老赵山梁一带。 1.1.2 上统太原组(C2t)：该组地层为准格尔煤田最主 要的含煤地层。上岩段：由灰白色粗砂岩，粘土岩及 6 号 煤层组成，6 号煤层顶部灰白色含砾粗砂岩(K2 砂岩)为 标志层。下岩段：由灰白色砂岩、深灰色及黑色砂质泥岩 和 7、8、9、10 号煤层组成，煤田南部夹 12 层厚 12m 的薄层灰岩。底部为灰白色石英粗砂岩或含砾粗砂岩，层 位稳定(K1 砂岩)为标志层。含丰富的动植物化石。本组 地层厚度 12115m，平均 65m，与下伏地层整合接触。出 露于黑岱沟、龙王沟、焦稍沟等各大沟谷下游。本组的 6 号、9 号煤层是煤田内最重要的可采煤层。 1.2 二叠系(P) 1.2.1 下统山西组(P1s)：以灰白色粗砂岩，浅灰色及 灰黑色砂泥岩、泥岩、深灰色粘土岩及 15 号煤层组成。 底部为 K3 粗砂岩。含丰富的植物化石。本组地层厚度 21148m，平均为 7080m，与下伏地层太原组(C2t)整合 接触。出露于煤田东部各大沟谷的下游。 1.2.2 下统下石盒子组(P1x)：由黄褐色、黄绿色及紫 色砂质泥岩、粘土岩、灰白色、灰色、黄绿色、黄灰色砂 岩组成(含砾)。富含大量的植物化石。本组地层厚度 40170m，平均 80m，与下伏地层山西组(P1s) 呈假 整合接触。出露于煤田东部各大冲沟及支沟中。 1.2.3 上统上石盒子组(P2s)：由暗紫色、灰黄色泥岩、 砂质泥岩、灰绿、黄绿色中粗砂岩及灰白色含砾粗砂岩组 成。本组地层厚度290m，与下伏地层下石盒子组(P1x)整 合接触。出露于煤田中部、西部的沟谷两侧。 1.2.4 上统石千峰组(P2sh)：由紫红色砂岩、泥岩与 黄绿色砂岩、砾岩，灰绿色粘土岩等组成。本组地层厚度 170m。与下伏地层上石盒子组(P2s)整合接触。出露于煤 田的西南部。 2 准格尔煤田含煤岩系沉积环境分析 准格尔煤田至寒武纪末期未发生过大的地壳运动。早、 中奥陶世，地壳整体下降，海水入侵，沉积了浅海相的石 灰岩及白云质灰岩，到中奥陶世末，由于加里东运动的影 响，地壳上升，形成大陆，而后长期遭受剥蚀夷平，致使 晚奥陶世、志留纪、泥盆纪、早石炭世的沉积缺失，直至 晚石炭世早期，地壳才有缓慢的升降运动。造成了海水时 进时退的现象，形成了晚石炭世早期海陆交互相的沉积。 根据岩层成因标志、垂向层序及各种参数的分析，晚石炭 世早期煤田以泻湖沉积环境为主，其间发育有水体相对较 浅的潮坪泻湖沉积。在煤田北部龙王沟一带发育有障壁 岛泻湖潮坪沉积。在煤田南端磁窑沟区发育有碳酸盐台 地泻湖潮坪沉积，由于古地势为北西高CM(22南东低， 台地相灰岩向北尖灭于泻湖相泥岩中、向南灰岩增厚且层 数增多、风暴沉积普遍发育。上石炭统本溪组(C2b)沉积厚 度 20m 左右，下段以铁铝质泥岩为主，向北相变为铁质砂 岩；上段由细粒砂岩、泥岩及灰岩等组成，灰岩向北变薄、 向南增厚且层数增多。 到了晚石炭世后期海水逐渐退出，形成了三角洲、泻 湖海湾、沼泽相与泥炭沼泽相的沉积。由于沉积速度与地 壳下降速度达到了相对的平衡，加之气候湿润，有利于成 煤植物生长等因素，从而沉积了具有巨大经济价值的太原 组(C2t)含煤地层。下面分岩段介绍太原组(C2t)含煤地层 的沉积环境。 下岩段沉积环境：根据煤田下岩段主砂带展布方向、 含砂率等值线的延伸方向再结合古流向进行分析，古河流 是由北向南进入煤田，在煤田北部分叉形成三角洲平原分 流河道指状砂体。分流河道从断面上来看规模比较大，贯 穿整个煤田，且下切作用强，致使三角洲前缘不发育，分 流河道与下部泻湖沉积接触。泛滥盆地在垂向上位于分流 河道之上，在横向上分布于分流河道两侧。由于泛滥盆地 沉积持续时间长，在温暖潮湿的古气候条件下，易大面积 沼泽化，从而在泛滥盆地之上、分流河道两侧，形成了太 原组(C2t)7、8、9、10 号煤层，其中 9 号煤层具有较高工 业价值。在 9 号煤层形成之后，海水再次侵入煤田，沉积 了一套含有海相动物化石泻湖台地沉积岩，泥岩中夹有灰 岩。 上岩段沉积环境：根据煤田上岩段主砂带展布方向、 含砂率等值线的延伸方向结合古流向进行分析，古河流是 由北向南进入煤田，进入煤田后分叉形成两个比较大的三 角洲平原分流河道指状砂体。分流河道位于煤田北部窑 沟龙王沟一带以及黑岱沟与房塔沟之间，在沉积过程中， 分流河道侧向迁徙或改道频繁，致使 6 号煤层在煤田南、 北方向上多次分叉，砂体呈透镜状夹于煤层中，局部对煤 层有冲刷。泛滥盆地位于分流河道两侧，分流间湾位于分 流河道之间。 至下二叠世河流十分发育，因河道的不断侧迁和持续 的充填沉积，砂岩大面积形成。仅在河漫滩、牛轭湖出现 过短暂的成煤环境。故山西组(P1S)含煤性较差。之后，海 水退出，气候变的炎热干燥，形成了一套紫红、棕红色的 陆相碎屑岩沉积。侏罗纪的气候虽然又复转为湿润，植物 复生，但从海西运动晚期，煤田一直处于上