1 区域成煤环境
滇东阿岗聚煤区的成煤环境主要受早二叠世末期东吴运动的影响,在康滇古陆小江断裂带的东缘由于地慢物质热量衰减及冷缩,大陆边缘地壳沉降,形成了滇东广阔的聚煤区,阿岗煤矿区则处于该聚煤区域内。
康滇古陆东部发育的古陆山口持续向聚煤区输送陆源碎屑物质,形成古河流区。受古陆山口控制的最南端古河流为寻甸河,其源头在今寻甸功山附近的支锅山,发现晚二叠世聚煤期砾岩厚达200m左右,一直延续到三叠系下部。该河流砾石带,经罗木矿区,北缘到达庆云矿区南侧石关,南缘到达富源大河一云山一带,并延伸到富源大坪矿区,而到南端的阿岗煤矿区时因受北东向的牛首山古陆屏障影响,基本不受滇东古寻甸河的影响,冲积平原环境演变为泻湖潮坪沉积环境。
2 区域煤层沉积及迁移规律
晚二叠世滇东阿岗聚煤区主要受康滇古陆东缘的小江断裂带影响,古陆东部边缘地壳持续沉降,煤系地层连续沉积的海侵式成煤序列,属近海型煤田。近海型聚煤区基底持续沉降,伴随着海侵的发生,古陆边缘碎屑物质补给充分,形成滇东陆相和海陆过渡相的聚煤区。在滇东陆相区含煤地层,称为宣威组;海陆过渡(交互)相区含煤地层,称为龙潭组。阿岗聚煤区则属于海陆过渡相区,包含龙潭期和长兴期的同期异相沉积。
长兴期与龙潭期的分界主要以M7煤层顶板为界,其上为长兴期,其下为龙潭期。而识别M7煤层主要依据为煤层中所含的上细下粗的高龄石泥岩夹砰,俗称“两夹三煤”,其夹砰结构特征明显,但到了阿岗聚煤区时突变为一层黑色泥岩。
阿岗煤矿区聚煤作用主要为海侵成煤序列,海侵方向主要为南东向北西推进,煤层自下而上由南东向北西方向超覆迁移,煤层层位呈叠瓦式分布,即龙潭组下部煤层,首先在南东部滨海区域沉积,向北西部逐渐消失而不含煤,该段地层含煤性差,煤层结构复杂,厚度变化较大,含硫较高;龙潭组上部因处于沉积过剩补偿性海退段,泥炭沼泽向陆和向海的方向双向扩大,沉积龙潭组上部煤层,该段地层含煤性好,煤层含硫较低,且结构简单;上部的长兴组海侵期,虽地壳持续沉降,上游陆源物不断补给,但沉积基本保持平衡状态,成煤条件逐渐变差,含煤性也逐渐变差,可采煤层减少。
3 阿岗煤矿区含煤地层沉积环境(体系)
据区域滇东煤系地层充填规律、沉积环境、含煤性和煤层煤质迁移变化规律研究成果,以及阿岗煤矿区探矿所获资料分析认为:阿岗煤矿区含煤地层沉积环境(体系)龙潭早期以泻湖潮坪沉积体系为主体,龙潭晚期(P扩)和长兴期(P3c)过渡为潮坪沉积体系为主体。其期间相伴有分流河(潮)道或间湾组成的网状河盆地、沼泽等亚沉积环境构成(见图1及图2)。
4 龙潭组(期)聚煤规律
本组(期)按其沉积的岩性组合及含煤构造特征可分为两个亚期:
4.1 龙潭早期:
聚煤区因受北东向的牛首山古陆屏障影响,基本不受滇东古寻甸河的影响,冲积平原环境演变为泻湖潮坪沉积环境。沉积物以深灰、灰黑色陆源细碎屑为主,并含菱铁质和黄铁矿,基本地层层序为向上变细的旋回性结构,与下伏峨眉山玄武岩组间未见明显的底砾岩发育,多与紫红、紫灰色疑灰岩层接触。
沉积环境以海陆交互相的潮坪或间湾泻湖为主。岩层主要为深灰黑色的粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩,常见砂泥包裹体及潮汐层理,其中上部偶见薄层灰岩。由于初期沉积基底处于潮坪相的斜面浅水区,水体水介质处于弱氧化一强还原环境,在地壳缓慢沉降及陆源物质的不断补给填平条件下,部分时段出现短暂的沼泽化而含煤。
该沉积期总体为一个海水人侵至缓慢撤退的大旋迥环境,其间有多个小沉积旋迥,含煤性差,煤层结构复杂,煤层厚度变化大,煤系地层中含有大量的星点状黄铁矿结核且不均匀分布,特别是煤系地层底部与玄武岩接触的过渡区域富集大量的黄铁矿层,常形成沉积型硫铁矿矿区。
4.2 龙潭晚组:
龙潭晚期处于沉积过剩补偿性海退段,泥炭沼泽向陆和向海的方向双向扩大,冲积扇及曲流河逐渐向沉积边缘退缩,平原化程度逐渐增高,河水分流快,网状河发育,前方与潮坪相接,形成泥炭沼泽环境。在早期的泻湖潮坪的基础上,进一步发育分流间湾和泛滥盆地,加之气候渐湿,植物繁茂,沼泽发育,进人了稳定的成煤期。同时,网状河之间盆地持续沼泽化,覆水变浅处于弱还原环境。沉积物中,黄铁矿明显减少,菱铁质层增多。其沉积与聚煤特点是:
①沉积面平原化程度高,滨海平原既向古陆边缘超覆推进,还向海的方向延伸较远,双向扩大的泥炭沼泽大面积发育,含煤性好。
②煤层的沉积环境自上而下由河流泛滥平原沼泽,向网状河流沼泽发展,煤层稳定性自下而上明显增强,煤层结构简单。中上部出现滇东阿岗聚煤区厚度最大、煤质最好、分布范围最广的M9煤层。
③煤层分布面积大,在区域上常跨越几个沉积区而出现含硫量分区。但在阿岗矿区为低硫一中硫煤,灰分也相对较低。
④煤系地层中下部沉积环境,自上而下由河流泛滥平原沼泽相向河流(分流河道)相发展,砂体发育,煤层层数减少,且在局部形成牛扼湖或小型局限湖盆、凹地,并在其间沉积有不稳定煤层和菱铁质层。由于受陆源碎屑物质供给不足及沼泽平地发育差、单个凹地规模小等沉积环境影响,形成煤层层数少而薄,且不稳定、连续性差的特点。从而导致M11煤层以下含煤性较差,几乎不含可采煤层。除此之外,煤系地层中上部受河流影响较少,含煤性好,是阿岗矿区的富煤区。
4.3 长兴组期
长兴期属海侵段,虽沉降加剧,上游物源物持续供给,但总体聚煤环境基本保持平衡状态,成煤条件逐渐变差。其沉积和聚煤特点主要为频繁的海陆交互相沉积,泥炭沼泽不发育,受陆源物质补给及河流的影响较大,砂体增多。沉积区煤层薄、层位较稳定,层数多、煤层结构单一,含硫低,但可采煤层少。
5 结语
阿岗煤矿区总体含煤层数多,煤层厚度变化较大,但可采煤层层位较稳定,属薄一中厚煤层。主要形成于龙潭晚期,含煤性较好,且煤层在空间上展布具有一定的连续性。长兴期的可采煤层的厚度较薄,但稳定性相对较好,而龙潭早期成煤条件较差,且含硫较高,一般仅含1层局部可采煤层。
晚二叠世含煤地层沉积后,早三叠世发生由东向西大规模海侵,沉积了卡以头组及永宁镇组地层。(本文由中国论文平台网提供,如有更多需要,可登陆官网咨询客服。)