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中国煤矿分布及发展现状
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中国煤矿分布及发展现状
官方公共微信龙永煤田吕凤煤矿区童子岩组地层特征及聚煤环境讨论
龙永煤田吕凤煤矿区童子岩组地层特征及聚煤环境讨论
来源：&&&&日期：
龙永煤田吕凤煤矿区童子岩组地层特征及聚煤环境讨论
　　　　　　　　　& 刘东辉
& （福建省121煤田地质勘探队　 福建龙岩&364021）
摘要：本文首先归纳了龙永煤田吕凤煤矿区童子岩组各段的地层特征，然后在此基础上探讨了吕凤煤矿区童子岩组的聚煤环境，并与整个龙永煤田区域上的该组地层沉积环境进行对比。
关键词：吕凤煤矿区&童子岩组&地层特征&聚煤环境
吕凤煤矿区位于闽西南龙永煤田东北部，地处大田－龙岩拗陷的中部。其东毗邻漳平市，西北不远为连城县地界。区内主要含煤地层为下二叠统童子岩组，尤其以第三段为主。2006年9月～2007年6月，由福建省121煤田地质勘探队对该区进行了详查（最终）勘探，前后施工了23个钻孔，见煤情况良好，提交了数千万吨的资源量。通过此次详终地质工作，发现矿区煤系地层与龙永煤田区域上基本相似，笔者在总结本区童子岩组地层特征的基础上，讨论了其聚煤环境，以便对龙永煤田沉积环境的研究提供一定的帮助。
1&童子岩组地层特征
童子岩组出露于矿区中部，呈北东、南西向展布，面积约5平方公里，厚606.50米，根据岩性、岩相和古生物化石特征，自上而下可分为三个段，即第一段，第二段和第三段。由于受滑脱断裂―F0的切割，童子岩组第一段仅保存了上部地层，又因火山岩的影响，童子岩组第三段上亚段地层也大部分缺失。
1.1&童子岩组第一段（P1t1）：保存厚度约125米
本段地层受F0断层破坏，仅保存了其上部自37煤层顶板以上的地层。含煤6-8层（编号31~36下），其中35号煤层可采。Ⅰ2标志层将该段分为两部分。
Ⅰ2标志层由两层细砂岩夹砂质泥岩及36下煤组成，厚22米，细砂岩具断续波状层理，硅质胶结，含少量白云母片。层位较为稳定。36下顶板砂质泥岩中含腕足类动物化石，底板含植物根茎化石。间接底板的细砂岩有时相变为钙质砂岩。
Ⅰ2标志层之下为37煤层顶板的厚层～巨厚层的砂质泥岩，水平纹理发育。
36～35煤层之间的煤层顶板以厚层的砂质泥岩为主，黄铁矿结核常见，特别是35煤层顶板更为丰富。同时在19-7号孔该煤顶板厚层砂质泥岩中夹了一层厚约1米的钙质砂岩。35煤层也全区较稳定可采。
33～31煤层之间以薄～中厚层的细砂岩或砂质泥岩为主，32煤层底板见较多股窗贝动物化石，31煤层顶板产舌形贝化石。
1.2&童子岩组第二段(P1t2)：厚120米
本段顶以Ⅲ1标志层底界，底至Ⅱ标志层底界。不含煤，含丰富的海相化石，通称海相无煤段。碎屑粒度由下而上渐粗，为明显的海退式沉积。
下部：厚约75米，以砂质泥岩为主，局部以泥岩为主，夹少量细砂岩及泥质砂岩，富含菊石、海扇、泾县矮小戟贝、龙岩全脐螺等动物化石，富含大个体透镜状黄铁矿结核。底部为Ⅱ标志层。
Ⅱ标志层：灰质细砂岩，有时相变为灰质泥岩，厚0.5~1.0米。富含海百合茎及蜓科化石。一般为31煤层直接顶板。层位稳定，特征明显，易于辨认。是一、二段的良好分界标志。
上部：厚约45米，以泥质砂岩为主，夹细砂岩薄层。富含长身贝，海百合茎等化石，伴有植物碎片、碎屑化石。砂质泥岩中见菱铁质结核。细砂岩中有一层灰质细砂岩（富含海百合茎化石）。顶部泥质砂岩发育清晰的水平纹理，含丰富的白云母片，炭屑及植物碎片、碎屑化石。
1.3&童子岩组第三段（P1t3）：厚361.50米
为吕凤煤矿区最主要的含煤层段，含煤37层，其中有4层可采，中下部动植物化石交替出现，中上部以植物化石为主。本段中、下亚段保存较完整，而由于受南园组（J3n）火山碎屑岩的影响，上亚段地层残缺不全，仅少量钻孔见到3层煤至Ⅲ3标志层之间的地层。
1.3.1&下亚段（P1t 3-1）
自Ⅲ1标志层底界至Ⅲ2标志层底界，厚120米，含煤10层，编号24-30，其中25煤层可采。
自28煤层底板至Ⅲ1标志层，以厚层细砂岩为主，次为厚层泥质砂岩或砂质泥岩等，以大个体动物化石，如燕海扇、双圆海百合茎、阿尔图菊石为主，舌形贝动物化石也较丰富。一个比较明显的特点是，30煤层至Ⅲ1标志层之间较龙永煤田区域上来得薄，显示了该时期沉积物供应不足。局部地段30煤层缺失，如15-5、7-1、0-1、4-3、12-1、ZK701及ZK001钻孔，均缺失了30煤层，一般该段地层厚度明显变薄时，30煤层也缺失。
28煤层～25煤层底板，以厚层砂质泥岩占绝对优势，次为厚层细砂岩等，该部分地层中的煤层一般较薄，并多处缺失，如15-3、11-3、8-1、12-1及16-3等，通常情况下，砂质泥岩越多，层厚越大，越容易缺失26、27等煤层。当煤层缺失时，常见动物化石和黄铁矿结核。
25煤层为矿区可采煤层，其顶板为厚层砂质泥岩，含较丰富的蕉羊齿、枝脉蕨等植物化石和黄铁矿结核。
24煤层顶底板以下稳定的细砂岩或砂质泥岩为主，层厚变化大，常见尖灭。
1.3.2&中亚段（P1t 3-2）
自Ⅲ2标志层底界至Ⅲ3标志层底界，厚130米。以中厚层砂质泥岩为主，次为细砂岩等，煤层密集，达23层之多，其中13、20、22煤层可采。总的来说，岩性从下往上逐渐变粗，从以砂质泥岩为主慢慢变为以细砂岩为主。动植物化石交替出现。
Ⅲ2标志层，即为23煤层及其顶板钙质砂岩，含双圆海百合茎和威氏蛤等动物化石。
22煤层～18煤层底板，以中厚层水平纹理发育的砂质泥岩为主，动植物化石交替出现，动物化石以舌形贝和泾县矮小戟贝为主，植物化石以单网羊齿、楔叶等为主。煤层稳定性较好。以黄铁矿结核为主，偶见菱铁质结核。
18煤层～13煤层之间，岩性以细砂岩为主，煤层更加密集，但除13煤层外，一般稳定性较差，白云母片丰富，植物化石极为丰富，尤以单网羊齿、科达为甚，以菱铁矿结核为主。
1.3.3&上亚段（P1t 3-3）
本区上亚段地层不全，仅有111.50米。上部及中部以砂质泥岩及泥质砂岩为主，夹少量细砂岩薄层，往下逐渐变粗，至下部以细砂岩为主，夹砂质泥岩及泥质砂岩薄层。
本亚段含煤12层，编号为3-12。大部不可采，只有7煤层，见数个见煤点。
7煤层顶板为砂质泥岩富含大羽羊齿、单网羊齿、栉羊齿、柯达、枝脉蕨、蕉羊齿等植物化石。底板为砂质泥岩，富含植物根茎化石。该煤层底板往下两米左右见1-2层煤线，中夹泥质砂岩富含菱铁质鲕粒，特征明显，为上亚段辅助对比标志层。
8煤层距7煤层间距6-8米，该煤层顶板为厚层状砂质泥岩，富含大羽羊齿、栉羊齿等植物化石，底板为砂质泥岩，富含植物根茎化石。
Ⅲ3标志层：由两层厚层细砂岩夹砂质泥岩及12煤层组成标志层。12煤层顶板砂质泥岩富含单网羊齿、柯达等植物化石，其底板为砂质泥岩含较多泥质包体，为上亚段与中亚段的分界标志。
聚煤环境讨论
茅口时期，在龙永地区的广阔浅海中，形成了一套文笔山组浅海碎屑沉积地层。之后，地壳振荡运动频繁，海水多次进退，形成了以浅海―障壁岛―泻湖相沉积组合为主的童子岩组一段含煤沉积。
本矿区位于龙永煤田的东北部，古地势相对低于相邻的白沙南井田，受频繁振荡运动的影响较小，主要表现在36煤层以下层厚大，岩性偏细，以浅海相沉积为主，接近于文笔山组浅海碎屑沉积的特征。36煤层底板以障壁岛相稳定的厚层细砂岩沉积为主。36～33煤层底板之间以厚层细砂岩―煤层―厚层砂质泥岩的沉积旋回为特点，水平纹理发育，34煤层底板见有钙质砂岩，顶板产上饶菊石等动物化石，35煤层顶板的大量黄铁矿结核，均显示了浅海―滨海环境的特点。形成的煤层相对稳定，如35可采煤层。33～31煤层以薄层―中厚层的各种岩石，结合舌形贝、股窗贝等动物化石，显示了本区该时期进潮三角洲相对发育的特点，这是与区域上单纯障壁岛―泻湖相不同之处，致使该时期沉积的煤层一般都不稳定。
一段地层沉积以后，发生了大规模的海侵，沉积了区域上十分稳定的童子岩组第二段地层。海侵初期沉积了一层厚约1.00米的钙质细砂岩，遍及龙永煤田，在矿区普遍稳定。接着是一套浅海相泥岩沉积，往上沉积物逐渐变粗，过渡为滨海相的环境。整个第二段沉积期间各门类生物十分繁盛，地层结构简单，表现为一套由海进到海退的沉积旋回，反映了该时期沉积盆地相对平坦、开阔，其深度、古盐度适中，地壳运动比较稳定的特点。但本矿区的第二段，在其下部浅海相泥岩沉积期间，可见多次薄层细砂岩或泥质砂岩的沉积，很明显，在整体海进的情况下，地壳也经历了小幅振荡运动，出现了多次短暂的海退，这一点与龙永煤田区域上略有区别。
在第二段沉积之后，龙永盆地出现了显著的海退，地壳又恢复了频繁的振荡运动，形成了一套结构复杂的含煤碎屑沉积（童子岩组第三段）。
本区Ⅲ1标志层～30煤层与龙永煤田区域上的其它矿区相比，厚度明显不足，岩石单层厚度小，旋回也少，30煤层不稳定或缺失，反映的是沉积物供应不足的滨海相的沉积环境。
29煤层～28煤层底板相对稳定，动物化石丰富，所有特征都表现出是滨海―障壁岛环境的产物。
28煤层～25煤层底板多个钻孔显示了岩性偏细的特征，以厚层砂质泥岩为主，煤层常见缺失，说明当时的沉积基底高低不平，从岩性和化石特征来分析，应是三角洲前缘相的环境，这一点也与龙永煤田区域上的沉积环境不同。
25煤层及其顶板，以煤层较稳定，分叉较多，植物化石丰富为主要特点，显示出三角洲间湾相的沉积环境。
Ⅲ2标志层的动物化石及钙质砂岩体现了该期间滨海相的环境。
三段中亚段18煤层以下，动植物化石交替出现，特别是动物化石以舌形贝、泾县矮小戟贝等为主，与丰富的黄铁矿结核等相对封闭、还原环境的生成物相结合，显示了泻湖与下三角洲平原环境交替出现的特点，沉积了20、22等相对稳定的可采煤层。
18煤层以上至13煤层之间，从植物化石，结核特征及岩矿特征，都是上、下三角洲平原相的生成物。
Ⅲ3标志层厚度较大，全区稳定，属于三角洲前缘席状砂。
Ⅲ3标志层以上至8煤层顶板，岩石稳定性变差，以丰富的植物化石及碎屑、根茎等为主，白云母片、菱铁矿结核丰富，所形成的煤层多，不具工业价值，是不稳定的下三角洲平原环境的产物。
8煤层以上，铁质鲕粒逐渐丰富，岩性逐步变粗，以细砂岩为主，有时可见中粒砂岩，是一种上三角洲平原―滨岸湖泊相的沉积物。
通过以上对吕凤煤矿区地层特征的归纳及聚煤环境的简要分析，可以得出以下结论。
① 吕凤煤矿区地层特征与聚煤环境与整个龙永煤田区域上基本一致，具有较强的可比性，说明该矿区应隶属于龙永煤田。
② 矿区在部分没积时期内也出现与龙永煤田区域上不同的生成环境，主要表现为沉积特征的不同，如一段下部及顶部，二段下部，以及三段下亚段中上部，说明矿区处于龙永煤田的沉积边缘的特点。
参考文献：
[1] 朱彤.《福建二叠纪含煤地层及古生物群》[M].&北京：地质出版社，1990
[2] 罗宗煌，等.《福建龙永煤田综合研究成果及煤炭资源评价报告》[R].&龙岩：福建省121煤田地质勘探队，1992
[3] 福建省煤田地质局121队.福建吕凤矿区煤矿详查（最终）地质报告[R].&龙岩：福建省121煤田地质勘探队，2007君，已阅读到文档的结尾了呢~~
水文地质工程地质 水文地质 水..
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