鄂尔多斯盆地（陕西）上三叠统瓦窑堡组层序——古地理与聚煤规律

【作者】 李明培； 邵龙义； 夏玉成； 李静琴；

【机构】 西安科技大学地质与环境学院； 陕西投资集团创新技术研究院有限公司； 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院； 陕西煤田地质勘查研究院有限公司；

【摘要】 鄂尔多斯盆地三叠系蕴藏丰富的煤炭和油气资源,前人对上三叠统的含油层位关注较多,但对含煤的上三叠统瓦窑堡组则研究较少。瓦窑堡组位于延长群的顶部,大致对应石油系统延长组1段。瓦窑堡组煤系分布面积较广,赋煤区煤层煤质优良,煤种稀缺,焦油产率7.42%～17.75%,属于富油煤—高油煤,可作为炼焦配煤,但由于煤层厚度较薄,且已开发矿井和研究热点主要集中于陕北子长矿区(最低可采厚度为0.50m),范围相对局限。前人对1段沉积相或瓦窑堡组沉积环境进行较多研究,但鲜有学者研究该段的聚煤作用。陕西境内瓦窑堡组分布于瓦窑堡组东部和南部剥蚀边界以西,至陕西与蒙甘宁省、自治区交界。为研究鄂尔多斯盆地中部(陕西境内)上三叠统瓦窑堡组层序地层格架下的沉积演化与聚煤规律,本文依据39口石油钻井、13条地质剖面以及36口煤田钻探和岩心资料,识别出瓦窑堡组共发育5种岩石类型及17种岩相类型。以区域不整合面、地层颜色突变面和河道下切谷冲刷面等层序地层界面,将瓦窑堡组划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,确定了每个层序的沉积范围、岩相组合及沉积体系。在层序地层格架下,以三级层序为作图单元,采用单因素作图法,综合考虑沉积相等多因素确定沉积单元边界,恢复瓦窑堡期沉积相特征,并分析层序格架下瓦窑堡期聚煤规律。瓦窑堡期沉积单元主要为曲流河、冲积平原沉积、三角洲平原、三角洲前缘和湖泊,自SQ1期至SQ期,冲积平原、三角洲沉积逐步向湖域推进,滨—浅湖范围逐渐萎缩。三角洲平原的发育为聚煤作用提供了有利场所,形成了具有一定工业价值的煤层。从SQ1期到SQ3期,聚煤作用主要发生于湖侵体系域,且随着聚煤作用逐渐增强,泥炭堆积速率与可容空间增加速率逐渐达到平衡,煤层总厚度和单层煤层最大厚度逐渐增大。该研究成果可为鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组煤炭资源潜力预测和富油煤形成机理研究提供地质依据。更多还原