劉小亮,劉建剛,李志剛(六盤水師范學(xué)院,貴州 六盤水 553004)
鄂爾多斯盆地東勝地區(qū)延安組沉積環(huán)境演化
劉小亮,劉建剛,李志剛
(六盤水師范學(xué)院,貴州 六盤水 553004)
通過對(duì)東勝地區(qū)西大量鉆探資料的分析,作者對(duì)該區(qū)含煤地層侏羅系中下統(tǒng)延安組地層的巖石特征及其沉積環(huán)境演化進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn):延安組為一套灰色、深灰色的砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層的垂向沉積序列組合。其沉積環(huán)境演化從下至上是由河流沉積體系逐漸發(fā)展到湖灣或湖泊三角洲沉積體系,最后又轉(zhuǎn)變成河流沉積體系。
延安組;河流沉積體系;鄂爾多斯盆地;東勝
延安組作為鄂爾多斯盆地中生代重要的含煤地層,長期以來被諸多學(xué)者廣泛研究并已經(jīng)取得豐碩成果。但對(duì)盆地東北緣東勝地區(qū)的研究程度較低。本文運(yùn)用層序地層學(xué)原理對(duì)區(qū)內(nèi)延安組含煤巖系進(jìn)行層序地層劃分,分析其沉積演化。這對(duì)于更好的開發(fā)區(qū)內(nèi)豐富的煤炭資源具有重要的指導(dǎo)意義。
研究區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)西北方向約13km處,大地構(gòu)造屬于華北地臺(tái)鄂爾多斯臺(tái)向斜東勝隆起區(qū)中東部。地形總體趨勢是呈北高南低之勢,屬高原侵蝕性丘陵地貌。區(qū)內(nèi)地層由老至新發(fā)育有:三疊系下統(tǒng)二馬營組、三疊系上統(tǒng)延長組、侏羅系中下統(tǒng)延安組、侏羅系中統(tǒng)、白堊系下統(tǒng)志丹群、新近系上新統(tǒng)和第四系。
2.1 延安組地層底界劃分
研究區(qū)經(jīng)鉆孔巖性、測井、植物化石、野外露頭判斷,延安組的沉積基底為延長組,呈平行不整合接觸。延長組為本煤系地層的沉積基底,巖性為一套灰綠色中~粗粒砂巖,含有暗色礦物,普遍發(fā)育大型板狀、槽狀交錯(cuò)層理。在個(gè)別地段延長組頂部發(fā)育一薄層雜色砂質(zhì)泥巖,這層砂質(zhì)泥巖代表該區(qū)沉積間斷期間遭受風(fēng)化剝蝕作用形成的假整合面,可很好作為延安組與延長組的界線。
2.2 延安組地層頂界劃分
延安組與其上直羅組呈平行不整合接觸。直羅組巖性以灰白、灰黃、灰綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖及粗砂巖為主,下部夾薄煤層。延安組巖性以顏色穩(wěn)定,大體以灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖以及灰色、灰白色砂巖為主。另外延安組地層含大量孢粉化石,而直羅組則極少。這種巖石學(xué)特征的差異可作為判別延安組頂界很好的依據(jù)。
3.1 延安組第一、二段沉積環(huán)境演化
根據(jù)區(qū)內(nèi)延安組沉積的2、3、4、5、6號(hào)共五組煤組,將延安組劃分為五段。延安組第一、二段地層劃分為該組之底至5號(hào)煤組之頂。延安組第一段下部以灰白色中、粗粒石英砂巖為主;上部以灰色砂巖與深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層為主,沉積6號(hào)煤組。延安組第二段地層巖石主要為淺灰、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖,夾粉砂巖和細(xì)砂巖,發(fā)育有水平紋理。
第一、二段地層沉積時(shí)期整個(gè)鄂爾多斯盆地處于初始充填體系域中,研究區(qū)處于地臺(tái)北緣隆起帶。古隆起逐漸縮小,構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較強(qiáng),沖積體系規(guī)模逐漸增大,辮狀河流規(guī)模也同樣加大,并不斷向源頭侵蝕,砂體規(guī)模變寬增厚,水動(dòng)力條件逐漸增強(qiáng)。成煤基地經(jīng)過多次動(dòng)蕩,形成的煤層夾于多期河流沉積之中。部分地區(qū)接受細(xì)碎屑物沉積,水體不斷加深,在其邊緣決口扇三角洲便開始大規(guī)模發(fā)育,最后形成地理景觀。
3.2 延安組第三、四段沉積環(huán)境演化
延安組第三地層為該組5號(hào)煤層之頂至4號(hào)煤組之頂。巖性主要由淺灰、灰白色中、細(xì)砂巖,灰色粉砂巖和深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,局部含植物化石,并發(fā)育有平行層理和水平紋理。延安組第四段地層為該組4號(hào)煤層之頂至3號(hào)煤組之頂。該段巖性、煤厚變化都不大,較穩(wěn)定。巖性主要以灰色細(xì)砂巖、粉砂巖,灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層為主,局部含植物化石。煤層頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖和泥巖,底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖。
這一階段初期,三角洲前緣水下分流河道平面展布較寬,砂巖厚度較大,具有明顯的多階性,向上粒度漸細(xì)。后期分流河道作用有所減弱,湖水浸漫,三角洲范圍明顯縮小,在廢棄的三角洲朵葉體上發(fā)育了大面積的泥炭沼澤。
3.3 延安組第五段沉積環(huán)境演化
延安組第五段地層為該組3號(hào)煤層之頂至延安組之頂,巖性以灰白色細(xì)~粗砂巖為主,夾灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖和泥巖,發(fā)育有平行層理和水平紋理。砂巖成份以石英為主、長石次之,含巖屑及大量植物化石碎片。本段地層沉積時(shí)期,廣闊的盆地進(jìn)入了萎縮時(shí)期,以湖退、河流進(jìn)積充填盆地為特征,形成了大面積的河流沉積體系。
本次研究結(jié)合東勝地區(qū)大量鉆探地質(zhì)資料,對(duì)該區(qū)含煤地層侏羅系中下統(tǒng)延安組地層的巖石特征及其沉積環(huán)境演化進(jìn)行了研究。其沉積環(huán)境演化從下至上是由河流沉積體系發(fā)展到湖灣或湖泊三角洲沉積體系,最后河流作用重新活躍,再轉(zhuǎn)變成河流沉積體系。
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劉小亮(1984-),男,陜西寶雞人,六盤水師范學(xué)院 教師,主要從事:沉積地質(zhì)學(xué)方面的教學(xué)和研究工作。