豫西荥巩——新密煤田太原组、山西组的沉积环境和聚煤规律

荥巩和新密煤田是豫西北部的两个相邻煤田。主要含煤地层为晚古生代晚石炭世太原组和早二叠世山西组,总厚100—150m;下石盒子组及晚二叠世的上石盒子组在本区仅偶含薄煤层。太原组位于含煤岩系最底部,为碳酸盐岩和碎屑岩交替沉积,灰岩形成于清澈、温暖、浅水的陆表海潮下环境,碎屑岩则为潮道和潮间带为主的潮道、潮坪沉积。太原组含有6—7层薄煤层,形成于咸水或半咸水的泥炭沼泽中。山西组几乎全由碎屑岩组成,下部发育本区的主要可采煤层二1煤。二1煤以下层位为潮坪和横向与之共生的潮道、潮沟及河口潮汐砂脊沉积,二1煤以上为河流作用为主的三角洲沉积,三角洲由北向南进积到半咸水的海湾中。二1煤形成于海退时期,它们堆积在滨海平原的淡水泥炭沼泽中,其厚度变化及发育程度主要受成煤前沉积环境控制,但在本区西部构造较复杂处,煤层厚度受后期构造影响较大。沉积环境对煤层原生厚度的影响主要表现在潮坪和废弃的潮道、潮沟、河口潮汐砂背沉积物之上,煤层发育好,而在二1煤之下有活动的潮道及河口潮汐砂脊发育时,煤层较薄或不发育。     

淮北孙疃煤矿下石盒子组主采煤层沉积环境与聚煤特征

下石盒子组煤层作为淮北孙疃煤矿主要的开采对象,其煤层变化受沉积环境影响较大。根据钻孔岩心、测井、矿井地质、岩石薄片等资料,分析研究区下石盒子组主采煤层含煤岩段的沉积环境,并对聚煤特征进行研究。结果表明研究区下石盒子组主要形成于浅水三角洲平原沉积环境,受海水与河流的共同作用,发育有分流河道、分流间湾、天然堤、泛滥盆地、泥炭沼泽等沉积微相。其中分流河道废弃阶段以及分流间湾的聚煤作用较好,为下石盒子组主要的聚煤环境。     

兴县地区山西组三角洲沉积及聚煤作用

立足于野外露头、钻井资料研究,结合室内薄片分析、微量元素测试等,运用沉积学、沉积地球化学等理论和方法,在鄂尔多斯兴县地区下二叠统山西组中,识别出了三角洲平原和三角洲前缘2种亚相及分流河道、泥炭沼泽、天然堤、决口扇、水下分流河道、分流间湾和河口砂坝7种微相,并发现研究区山一段主要发育三角洲平原亚相,山二段主要发育三角洲前缘亚相,且整体上山西组沉积期区内具有三角洲逐渐向南推进的沉积特征.研究区的聚煤作用研究表明,山西组煤层均形成于短期基准面上升的晚期,8#、7#、6#煤的聚煤作用主要发生在三角洲前缘分流间湾充填淤浅的泥炭沼泽环境,5#煤形成于三角洲平原泥炭沼泽环境;山二沉积段中富煤地带多与砂岩富集带相吻合,山一沉积段中煤层的厚度则与砂砾岩含量呈现负相关性.     

淮南煤田石炭-二叠系泥页岩层系分布与沉积环境分析

基于钻孔岩心观察、室内试验测试以及结合前人研究成果,探讨了淮南煤田石炭-二叠系泥页岩层系分布特点及其沉积环境演化。结果表明:太原组、山西组和下石盒子组、上石盒子组均发育了不同厚度的泥页岩层系,泥岩岩石类型包括粉砂质泥岩、暗色泥岩和高岭石泥岩。太原组发育浅海相的碳酸盐岩和碎屑组成的含煤沉积,部分沼泽、湖泊相发育了泥岩;山西组为海退系列的水下三角洲平原沉积,下部厚约10m的暗色泥岩段有机质含量相对较高,为研究区内主要赋页岩气层段,上部为分流河道沉积,泥岩发育不稳定;下石盒子组与上石盒子组河流作用增强,沉积环境更靠近陆地一侧,不利于有机质的聚集,沉积泥岩有机质含量相对较低。山西组和下石盒子组为本区富有机质泥岩的富集层段,更具生气潜力。     

淮北煤田石炭二叠纪煤的变质作用概析

淮北煤田含煤面积9千多公里~2,是在新生界覆盖下的全隐蔽煤田,仅东北部有古老基岩出露。淮北煤田由砀山、肖西、闸河、刘桥、百善、前岭、蔡山、铁符寺、卧龙湖、宿西、宿南、宿东、涡阳等十多个煤产地组成（图1）。淮北煤田石炭系煤层均不可采。二叠系山西组、下石盒子组以及煤田南部的上石盒子组为本区主要含煤岩系。一般含可采煤层4—8层,可采总厚度5—18米。      

孙疃煤矿下石盒子组7~2煤层煤质发育特征及其地质控因

淮北煤田孙疃煤矿下石盒子组72煤层的煤质发育特征及其地质控制因素的研究较为薄弱,不利于后期煤矿进行勘探开发部署工作。通过对孙疃煤矿钻孔资料进行分析,结合前人研究成果,系统研究了淮北煤田孙疃煤矿72煤层的宏观煤岩特征、显微组分特征、无机矿物含量、元素特征,以及煤的灰分、挥发分、发热量等工业分析指标,并从沉积环境、大地构造背景和岩浆活动等地质因素分析其对煤质的控制作用。研究发现,该区72煤层主要为河控三角洲沉积环境,其水体较浅,为弱还原环境,处于海退时期,是煤质发育的主要地质控因,煤层的埋深主要控制煤的变质程度,构造活动和岩浆侵入影响程度较弱,只对部分区域煤质有影响。     

宁阳煤田茅庄井田煤系地层特征和成煤环境分析

通过对宁阳煤田茅庄井田煤系地层综合分析,揭示了茅庄井田的煤层岩性特征和沉积环境。研究结果表明：该井田主要含煤地层为早二叠世山西组和晚石炭世—早二叠世太原组,总厚度约220 m。可采或局部可采者4层,即3上煤层,3下煤层,16煤层、17煤层,平均总厚度为9.52 m。本井田内3上煤层、3下煤层为主采煤层。含煤地层为石炭—二叠纪月门沟群,其中山西组是该区最重要的含煤地层。沉积环境为从海相沉积为主到以陆相沉积为主的转变过渡时期,岩石地层反映了典型的海陆交互相的沉积特征;在海陆交互期海退三角洲平原上供应了大量的泥炭沼泽,为茅庄井田煤层提供了物质基础。其中太原组为典型的海陆交互相沉积,沉积相环境稳定,变化小,标志层及煤层层位清楚、稳定,煤层沉积层序规律性强,是区域地层对比的稳定层位。     

不同成因类型煤的可选性评价

煤的可选性受控于煤的聚积环境。通过对内蒙古乌达矿区主采煤层9、10、12、13和15煤中黄铁矿和粘土矿物的赋存特征与煤层成因关系的研究,发现河控下三角洲平原形成的煤层中黄铁矿含量低,粘土矿物含量高,其可选性较好;潮控下三角洲平原形成的煤层,其硫分含量高,粘土矿物含量较低,其可选性中等,而在潮坪沉积基础上形成的煤层中黄铁矿和粘土矿物的可选性最差。      

潮控与河控下三角洲平原成煤的岩石学和地球化学特征

从显微煤岩组成特征、不同显微组分中有机硫的含量、伴生元素组成、硫同位素的分布特征等方面对内蒙古乌达矿区潮控下三角洲平原形成的高硫煤 9煤层和河控下三角洲平原形成的低硫煤 13煤层进行了研究。结果表明 ,潮控下三角洲平原形成的煤层较之河控下三角洲平原形成的煤层具有较高的镜质组含量 ;伴生元素中 Na、K、V、Mg等含量偏高 ,而稀土元素含量较低 ,稀土元素的含量与煤中的粘土矿物含量成正比 ;黄铁矿和有机硫同位素都比较轻 ,表明高硫煤中硫的来源主要是海水中细菌还原的硫酸盐。     

鄂尔多斯盆地中部石炭-二叠系沉积相带与砂体展布

鄂尔多斯盆地石炭-二叠系广泛发育潮坪、三角洲、湖泊沉积。中上石炭统本溪组和太原组以潮坪相为主,下二叠统山西组沉积初期以全盆地范围广布三角洲平原沉积为特征,山西组沉积后期到下石盒子组沉积期,南北差异特征明显,北部发育三角洲平原,南部发育三角洲前缘。上二叠统石盒子组和石千峰组发育湖泊沉积。三角洲平原分流河道和三角洲前缘水下分流河道砂体在盆地内最为发育,是该区的主体储集砂体。潮坪砂坝和三角洲前缘指状砂坝也是较有利的储集体。其纵向发育和横向展布是今后气田勘探的一个重要研究课题。     

华北晚古生代成煤环境与成煤模式多样性研究

华北晚古生代聚煤盆地存在活动体系成煤环境和废弃体系成煤环境。前者的海相成煤环境主要为泻湖泥炭坪,陆相成煤环境以三角洲平原沼泽意义最大。晚石炭世至晚二叠世,海相为主的成煤环境逐渐被陆相为主的成煤环境所取代,由盆缘到盆内成煤环境总体呈环带状展布。成煤环境差异性影响了成煤特点,这些成煤特点成为识别海、陆相煤层的显著相标志。华北晚古生代聚煤盆地在时间上和空间上存在成煤模式的多样性,以陆表海滨岸成煤模式、废弃碎屑体系成煤模式和浅水三角洲成煤模式为主。     

晋东南沁水盆地石炭纪和二叠纪岩相古地理及聚煤作用研究

晋东南沁水盆地是目前我国进行煤层气勘探开发的主要地区之一，煤层气储层主要分布在石炭系和二叠系，其厚度明显受沉积古地理控制。本文通过对露头及钻井剖面的岩石学和沉积相研究,对该区主要含煤岩系-山西组和太原组进行了岩相古地理和煤储层聚集控制因素分析。太原组以石灰岩、铝土质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩为主，厚度44.90～193.48 m，含多层可采煤层，总厚度0～16.89 m，平均7.19 m。在太原组沉积期，研究区北部发育下三角洲平原相，煤层相对较厚，中部和南部为泻湖相，煤层相对较薄，东南角主要为滨外碳酸盐陆棚相，在晋城一带障壁砂坝相分布区，煤层亦较厚；山西组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主，石灰岩仅在局部地区见到，该组厚18.60～213.25 m，含可采煤层1～2层，总厚度0～10.0 m，平均4.20 m，在山西组沉积期，北部以下三角洲平原分流河道相为主，中部和南部以分流间湾相为主，东南部则以河口砂坝相为主，厚煤带都位于中部和南部的三角洲分流间湾地区。总之，太原组富煤地带多与砂岩富集带相吻合，位于北部下三角洲平原和南部障壁砂坝地区，而山西组厚煤带大都位于南部三角洲分流间湾地区。     

Permo-Carboniferous coal measures in the Qinshui basin: Lithofacies paleogeography and its control on coal accumulation

The Qinshui basin in southeastern Shanxi Province is an important base for coalbed methane exploration and production in China. The methane reservoirs in this basin are the Carboniferous and Permian coals. Their thickness is strongly controlled by the depositional environments and the paleogeography. In this paper, sedimentological research was undertaken on the outcrop and borehole sections of the Taiyuan and Shanxi formations in the Qinshui basin and the basin-wide lithofacies paleogeography maps for these two formations have been reconstructed. The Taiyuan Formation is composed of limestones, aluminous mudstones, siltstones, silty mudstones, sandstones, and mineable coal seams, with a total thickness varying from 44.9 m to 193.48 m. The coal seams have a thickness ranging between 0.10 and 16.89 m, averaging 7.19 m. During the deposition of the Taiyuan Formation, the northern part of the basin was dominated by a lower deltaic depositional system, the central and southern parts were dominated by a lagoon environment, and the southeastern corner was occupied by a carbonate platform setting. Coal is relatively thick in the northern part and the southeastern corner. The Shanxi Formation consists of sandstones, siltstones, mudstones, and coals, with the limestones being locally developed. The thickness of the Shanxi Formation is from 18.6 m to 213.25 m, with the thickness of coal seams from 0.10 to 10 m and averaging 4.2 m. During the deposition of the Shanxi Formation, the northern part of the Qinshui basin was mainly dominated by a lower deltaic plain distributary channel environment, the central and southern parts were mainly an interdistributary bay environment, and the southeastern part was occupied by a delta front mouth bar environment. The thick coals are distributed in the central and southern parts where an interdistributary bay dominates. It is evident that the thick coal zones of the Taiyuan Formation are consistent with the sandstone-rich belts, mainly located in the areas of the northern lower deltaic plain and southeastern barrier bar environments, whereas the thick coal zones of the Shanxi Formation coincide with the mudstone-rich belts, located in the areas of the central and southern interdistributary bay environments. Translated from Journal of Palaeogeography, 2006, 8(1): 43–52 [译自: 古地理学报]     

新疆卡姆斯特煤田早-中侏罗世含煤岩系层序-古地理与聚煤规律研究

基于新疆卡姆斯特煤田侏罗系中下统层序地层的分析,研究了聚煤期古地理及其与聚煤作用的关系。结果表明:层序Ⅰ-Ⅱ(八道湾组)受乌伦古深断裂及次一级断层等同沉积断裂的控制,自东向西,地层、煤层逐渐增厚,煤层主要形成于辫状河三角洲平原,在卡姆斯特1-10区、普北矿区及卡姆斯特中区形成5~10m的富煤带;层序Ⅲ(三工河组)形成于乌伦古凹陷湖泊大规模扩张期,是从冲积-三角洲平原环境为主向湖泊环境为主的重要转折期形成的沉积层序,一般不含煤;层序Ⅳ-Ⅴ(西山窑组)受沉积环境与湖平面变化的控制,煤层形成于湖泊三角洲平原,受燕山构造运动强烈的改造,在中东部地区西山窑地层遭受剥蚀。     

北京西山潭柘寺地区石炭—二叠纪层序地层与聚煤作用研究

通过露头剖面及钻孔岩心数据,对北京西山潭柘寺地区石炭—二叠纪陆相及海陆过渡相含煤岩系进行了层序地层和聚煤作用研究。依据区域不整合面（古风化壳）、下切河道砂体底面、生物缺失带、海侵方向转换面以及岩性突变面等特征辨认出8个层序界面,据此将研究区石炭—二叠系划分为7个三级层序,分别对应于本溪组及太原组M6煤层底板以下、太原组中上部、山西组、下石盒子组、红庙岭组下段、红庙岭组上段、双泉组。根据岩相及沉积环境变化特征,可将每个三级层序进一步划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。区内可采煤层（如M4）形成于下三角洲平原沉积环境,在三级层序内一般位于最大海泛面附近。     

贵州纳雍地区含煤地层龙潭组中上段三角洲沉积体系

贵州纳雍地区含煤地层龙潭组中上段形成于三角洲沉积体系,其中中段形成于潮汐影响的河控三角州沉积体系;上段形成于坝后河控三角洲沉积体系。每一种沉积体系的持续发展形成了一个沉积幕,分别包括4个成因单元。每个成因单元代表了该沉积体系在某一阶段内受海平面升降影响而沉积的一套完整的进积至后期废弃沉积。这些沉积由5种沉积相,即上三角洲平原;下三角洲平原;水下三角洲平原;三角洲间湾（或边缘）以及三角洲废弃相组合构成。两种不同类型的三角洲沉积体系聚煤作用有着根本的差别:受潮汐影响的河控三角洲沉积体系代表了龙潭组最活动的碎屑沉积部分,聚煤差,煤层普遍不可采;坝后河控三角洲沉积体系相对较稳定,聚煤好,煤层普遍可采。不同环境和相组合中聚煤作用也不同,本区以上三角洲平原和三角洲间湾（或边缘）环境聚煤最好。总之该三角洲沉积体系是我国海陆交替相含煤地层中沉积厚度大、聚煤最丰富的三角洲沉积体系之一。     

山西阳泉矿区含煤岩系沉积环境及聚煤规律探讨

阳泉矿区位于山西东部,沁水盆地东北部边缘,是我国主要煤炭基地之一。煤炭资源十分丰富。矿区面积约275km2,含煤地层为石炭二叠系。 一、含煤岩系的岩矿特征 本区含煤岩系主要由太原组和山西组组成。     

Coal depositional models in some Tertiary and Cretaceous coal fields in the U.S. Western Interior

Detailed stratigraphic and sedimentological studies of the Tertiary Tongue River Member of the Fort Union Formation in the Powder River Basin, Wyoming, and the Cretaceous Blackhawk Formation and Star Point Sandstone in the Wasatch Plateau, Utah, indicate that the depositional environments of coal played a major role in controlling coal thickness, lateral continuity, potential minability, and type of floor and roof rocks.The potentially minable, thick coal beds of the Tongue River Member were primarily formed in long-lived floodbasin backswamps of upper alluvial plain environment. Avulsion of meandering fluvial channels contributed to the erratic lateral extent of coals in this environment. Laterally extensive coals formed in floodbasin backswamps of a lower alluvial plain environment; however, interruption by overbank and crevasse-splay sedimentation produced highly split and merging coal beds. Lacustrine sedimentation common to the lower alluvial plain, similar to the lake-covered lower alluvial valley of the Atchafalaya River Basin, is related to a high-constructive delta. In contrast to these alluvial coals are the deltaic coal deposits of the Blackhawk Formation. The formation consists of three coal populations: upper delta plain, lower delta plain, and ‘back-barrier’. Coals of the lower delta plain are thick and laterally extensive, in contrast to those of the upper delta plain and ‘back-barrier’, which contain abundant, very thin and laterally discontinuous carbonaceous shale partings. The reworking of the delta-front sediments of the Star Point Sandstone suggests that the Blackhawk-Star Point delta was a high-destructive system.     

阳泉矿区含煤地层沉积环境及其对煤层厚度分布控制

阳泉矿区煤系地层形成于海陆交互相的过渡环境,其煤层的形成、赋存、厚度变化、分布均受沉积环境的控制和影响。根据分析成煤环境、预测煤层赋存变化情况,为煤炭资源补勘和开采生产提供指导