第三章 含煤地层与煤层
第一节 含煤地层
我省的聚煤时期有四期:一是石炭二叠纪月门沟群(包括石炭世本溪组、早二叠世太原组、山西组及石盒子组下部地层);二是早中侏罗世淄博群的坊子组;三是古近纪的五图群和新近纪临朐群的山旺组;四是零星分布的第四纪泥炭层。现对各时期含煤地层岩石特征和分布规律分述如下:
一、 石炭二叠纪含煤地层
图3.1.1 山东省石炭系—三叠系露头分布及地层区划图(采用山东岩石地层)
1.月门沟群;2.石盒子组;3.石千峰组;4.二马营组;5.重要断层;6.二级、三级地层分区界线;7.鲁西地层分区;
8.济南—淄博地层小区;9.济宁—临沂地层小区;10.华北平原地层分区;11.鲁东地层分区
我省石炭二叠纪煤系地层在沂沭断裂带以西普遍分布,沂沭断裂带中,仅有零星分布(如莒县)(图3.1.1),断裂带以东未见古生代地层发育。在鲁西,无论是鲁中隆起区,还是鲁西南坳陷区、鲁西北坳陷区,石炭二叠系均广泛分布,只是后期由于受历次构造运动抬升,而剥蚀作用的强度不一,各地石炭二叠系的保留厚度有很大差别。其中除淄博、章丘等煤田保留较全外,其它大部分煤田,石盒子组中、上部地层及石千峰群多被剥蚀,石盒子组以下含煤地层,一般都有所保留。在鲁西北地区,在聊考及齐广断层的作用下,新生界喜山期盖层下陷幅度很大,石炭二叠系埋藏较深,剥蚀和保存的情况还不甚清楚,据胜利油田的钻孔资料分析,在凹陷的某些地区,可能有晚二叠世晚期的地层保留(图3.1.2)。
(一)石炭纪含煤地层-本溪组(Cyb)
我省的石炭系与华北其它地区一样,缺失下石炭世地层,只发育上石炭世本溪组。主要是一套陆表海碳酸盐台地与泻湖、堡岛体系相交替的含煤沉积建造。沉积厚度差别较大,一般总厚 8~60m。在鲁西广泛分布,多被上覆地层所掩盖,仅有淄博、新汶等地有出露。现叙述如下:
主要由紫色、黄绿色泥岩、页岩为主,夹铝质页岩、铝土矿,底部常具不规则铁矿层,上部偶夹黄灰色砂岩,局部含薄煤层。以奥陶系古风化界面为界,与马家沟组平行不整合或(微角度)不整合接触。同时由于该古风化的剥蚀面凹凸不平,致使本组沉积厚度各地变化较大,有时即使在同一煤田,其厚度也同样不稳定,一般厚为8~60m。沂沭断裂带以西的本溪组厚度自西向东和向东北、东南有增厚之趋势。而且本组底部普遍发育有紫色铁质泥岩(山西式铁矿层)、黄灰-灰白色铝土质泥岩、高岭石粘土岩,及青灰-灰白色铝土岩(G层铝土岩),将这段铁铝岩系称湖田段。局部地区(枣庄、新汶、沾化一带)湖田段之上的碎屑岩变薄或尖灭,湖田段即相当于本溪组,自南向北时代由老至新。与下伏马家沟组平行不整合接触,顶以太原组最底部一层稳定分布的灰岩(草埠沟灰岩或徐家庄灰岩)之底为界与之整合接触。常见植物化石有:Linopteris brong- niartii,Neuropteris gigantea,Bergeria等。属晚石炭世。
主要矿产有铝土矿、硬质耐火粘土矿、G层铝土岩中伴生镓元素。
(二)二叠纪含煤地层
我省的二叠纪含煤地层有早二叠世太原组、山西组、石盒子组中下部地层。
图3.1.2 山东省石炭二叠纪含煤地层
1、太原组(C-Pyt)
为一套海陆交互相含煤地层,横向分布稳定,厚度变化不大,厚约150m~180m,是我省的重要含煤地层。岩性主要由灰~灰黑色泥岩、粉砂岩夹砂岩、多层灰岩和煤层(或煤线)组成的多个旋回层。以灰岩为该组主要特征。底以首次出现的一层稳定分布灰岩(草埠沟灰岩或徐家庄灰岩)底面为界,与下伏本溪组整合接触;顶以最上一层灰岩结束为界,与上覆山西组整合接触。属石炭-二叠纪,为月门沟群中部地层。含煤8~20层,多为薄煤层,单层厚度一般小于2m。
石灰岩层数各地不一,所夹岩性也有变化。在汶泗、蒙山断层以北地区淄博、章丘、黄河北、长清、肥城、莱芜、新汶等煤田及济阳坳陷(胜利油田),太原组灰岩一般6~8层,即草灰(L1)、徐灰(L2-3)、徐上灰(L4)、五灰(L5)、四灰(L6)、三灰(L8)、二灰(L11)、一灰(L13),但各煤田称呼不一。其中以徐灰、四灰、二灰、一灰较稳定,厚度以四灰最大,一般3~4m,与南部十灰相对比,一、二灰一般为1~2m,一灰可与南部三灰相对比。最下
一层灰岩称草埠沟灰岩(简称“草灰”,编号L1),质不纯,不稳定。徐家庄灰岩(简称“徐灰”gilletoccur),常分2层:下分层即为徐灰(L2-3),厚度较大(一般3~5m,最厚达9m),横向分布稳定,富含燧石结核,是最重要的标志层之一;上分层(L4)称“徐上灰”,在淄博地区也有称“无名灰岩”、“南定灰岩”、“万山庄灰岩”的,不含燧石结核,厚度变化大,在小范围内,可由数十厘米增至数米。在鲁南及鲁西南地区形成煤层和灰岩层数较多,但可采煤层厚度小;鲁中的新汶、莱芜、肥城及淄博、章丘、黄河北等煤田,煤层和灰岩的层数较少,但可采煤层厚度一般较大。在汶泗、蒙山断层以南的鲁南及鲁西南地区,太原组含灰岩13~15层,以十四灰(L2)、十灰(L6、G层灰岩)、三灰(L13、L层灰岩)最稳定,厚度大,十四灰与北部的“徐灰”大致相当,一般3~6m,是良好的标志层;其次,十二灰(L4)、九灰(L7)、八灰(L8、H层灰岩)、五灰(L11、K层灰岩)也较稳定,厚度较小,多为1~3m,但八灰在某些区域厚度也较大。最下一层灰岩十五灰(L1),与北部的“草灰”相当,横向不稳定,常沉缺,一般3~5m,滕县、陶枣煤田多为5~10m,在临沂煤田多在10m以上,最厚达20权力的游戏 字幕m;十三灰(L3)厚度变化较大,常相变为钙质泥岩,或与其下的十四灰(L2)合并。其它灰岩,不太稳定,厚度较小,可做为对比的辅助标志。自东向西,灰岩由少至多,煤层数由多至少,但东部的煤层薄而不稳定,可采性不高,而西部的煤层质地好,是重要煤炭
chasing the sun基地。总的变化趋势是:灰岩层数越多,泥岩、页岩增多,而砂岩减少,煤层数减少,但单层厚度增加,可采性较高。下部的灰岩,经镜下鉴定,多为泥晶生物碎屑灰岩,富含蜒、有孔虫、牙形剌、腕足、珊瑚、苔藓虫等多门类动物化石。在淄博露头剖面的徐灰中,还见有典型的丘状层理和大小不一的各类生物碎屑的混杂堆积。生物化石非常丰富,既有海相的蜒类、腕足类、珊瑚、头足类、腹足类,又有陆相植物。据生物组合,该组属晚石炭世达拉期至早二叠世马平期。
该组正层型剖面在山西省太原市西铭七里沟。山东省太原组次层型由2条剖面组成。①淄博市昆仑镇东万山剖面(117°56′00″,36°31′50″);②淄博市山头镇冯八峪剖面(117°52′30″,36°28′30″;山东煤田地质局张志敏、刘汉男等,1975,编著者据牛保祥等1985年资料补充)。
(山头镇冯八峪剖面)
上覆地层:山西组 深灰—黑灰色砂质泥岩、泥岩,含菱铁矿结核 15.7m
——————整 合——————
太原组
总厚度179.3m
23.灰色厚度含泥质灰岩(L层灰岩)。产类:Triticites boshanensis,T.subnathorsti, T.parvulus,Boultonia willsi,v.,v.,Schwagerina cf.leei;腕足类:Choristites pavlovi,Dictyoclostus taiyuanfuensis,D.uralicus,Eomarginiferapusilla,E.longisipina var.lobbata,Brachythyris sp.,Linoproductus cf.simenensis,Rugosochonetes sp.,Schuchertella sp.;珊瑚:Lophocarinophyllum sp.;腹足类:Angyomphalus(?)sp.
0.8m
22.灰色砂质泥岩,底部为一层细砂岩,顶部为一煤线
1.1m
21.下部为深灰色砂质泥岩夹煤线,中、上部为灰—深灰色泥质粉砂岩
27.7m
20.灰色砂质泥岩,中部夹泥灰岩小凸镜体,顶部为煤线
11.0mrla
19.灰—深色厚层灰岩(K层灰岩)。产类:Triticites pygmaeus,T.sp.,T.cf.subnathofeni, T.subnathorsti,Rugosofusulina complicata,R.intermedia,R.complicata,Pudoschwagerina sp.,P.gerontica,Schwagerina richthofeni,S.verneuili levidensis(?),S.expansa,S.exiqua,S.pudopointeli,Quasifusulinacf.arca,Q.cayeuxi,.longissima,Q.arca;腕足类:Choristites pauloviaway怎么读her,Eomarginifera pusilla,E.longispina var.lobata,Buxtonia sp.;珊瑚: Lophocarinophyllum sp.
2.2m
18.灰色砂质页岩。产植物:Neuropteris ovata,Sphenophyllum oblongifolium,Cordaites borassifolia,C.principalis,Annularia stellata,Tsriopteris sp.,Sphenopteris s
p.,Pecopteris sp.,Calamites sp.
10.3m
17.黄—黄绿色厚层细砂岩,底部为一层含钙很高的钙质砂岩
7.1m
16.灰—灰黑色页岩,下部夹煤线
5.5m
15.灰色厚层生物灰岩(H层灰岩)。产出师表 翻译类:Schwagerina richthofeni var.speciosa,S.cf.nathorsti,S.leei,S.japonica,S.nathorsti,Quasifusulina cayeuxi,Triticites shandongensis,Schubertella sp.;腕足类:Eomarginifera longispina var.lobata;珊瑚:Lophocarinophyllum sp.;头足类:Domatoceras sp.
1.0m
14.灰女生竞选部长演讲稿—深灰色砂质页岩,底部夹free web proxy—煤层。产植物:Neuropteris ovata,Pecopteris hemiterioides,Sphenphyllum oblongifolium,S.cf.thonii,Tingia hamaguchii, sphenopteris sp.,Annularia spp.,Cladophlebis sp.
10.8m
13.深灰色厚层灰岩(G层灰岩)。产类:Boultonia sp.,Pudoschwagerina sp.,P.uddeni Schwagerina expansa,S.vulgaris var.fusiformis,S.hangzhouensis,S.pudocervicalis, S.richthofeni speciosa,S.leei,S.nathorsti laxa,Rugosofusulina complicata,R.cf.sparivoluta, R.valida;腕足类:Dictyoclostus taiyuanfuensis,D.uralicus,Choristites pavlovi,Derbyia sp.;珊瑚:Lophocarin-ophyllum sp.,Pudozaphrentoides sp.;腹足类:Bellerophon sp.