贵州福泉牛场上二叠统吴家坪组沉积特征及意义

2016-09-20刘志臣

西部探矿工程 2016年9期

关键词：牛场灰岩岩性

杨　旭，范　波，刘志臣

（贵州省地矿局102地质大队，贵州遵义563003）

贵州福泉牛场上二叠统吴家坪组沉积特征及意义

杨旭*，范波，刘志臣

（贵州省地矿局102地质大队，贵州遵义563003）

贵州福泉牛场地区上二叠统吴家坪组，发育较全，是主要的含煤岩系，也是贵州吴家坪组地层最具代表性的沉积区之一。在该区工作期间，通过地面调查及钻孔资料、收集邻区地质资料，从岩性组合、沉积构造、沉积相特征方面对吴家坪组沉积特征进行了系统分析研究，旨在为该区煤炭勘查提供一定的经验及指导作用。

福泉牛场；吴家坪组；沉积特征；意义

1　概况

贵州上二叠统吴家坪组沉积区域广泛，即遵义—安顺—兴义一线以东的广大地区（以西为龙潭组），占全省面积的71%。研究区位于贵州省福泉市北部345°方向，隶属于福泉市牛场镇管辖，面积约为55km2。为2011年省地质勘查基金“贵州省福泉市牛场勘查区煤炭普查项目”（图1）。

大地构造位置位于扬子陆块黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区，处于黔北和黔南不同变形面貌的过渡地带。区域内褶皱断层复杂交错，具复杂多样的构造变形：既有直扭型的北北东和北东向构造，又有挤压型的东西向和南北向构造，互相穿插复合。构造形迹主要形成于燕山期［1—3］。研究区褶皱为南北向牛场向斜，断层发育有规模不等的东西、北西、南北向等几组断裂。出露地层主要有二叠系中统茅口组（P2m）、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）、吴家坪组（P3w）、长兴组（P3c），三叠系下统大冶组（T1d）、中统观岭组（T2g）［2］。

2　吴家坪组岩性特征

本区经地面地质调查资料、钻孔地质资料综合分析研究，将吴家坪组岩性组合由下而上分为2个岩性段（图2）。

图2　贵州牛场及邻区吴家坪组岩性对比图

第一段顶部为灰黑色含钙质泥岩，是区内稳定的煤层标志层。之下为灰色粘土岩、砂质粘土岩、泥岩，局部夹细砂岩，以及煤层（线）组成，砂质粘土岩、细砂岩中平行层理发育。与下伏茅口灰岩平行不整合。本段厚29.14～37.15m。

第二段深灰、灰色中厚层状细晶灰岩、含燧石结核灰岩、生物碎屑灰岩夹数层深灰色泥岩，或灰岩与泥岩呈互层状。泥岩中层理不明显，偶见粉晶状及粒状黄铁矿。与上覆长兴组燧石灰岩整合接触。本段厚295.67～320.17m。

研究区由西向东煤层变厚，地层也略有增厚的趋势［2］。

3　岩性对比特征

3.1与紫云大营对比

《贵州区域地质志》将本文研究区域所在位置划分为苗岭区［1］，并以紫云大营剖面为代表，由上而下划分为①木来冲段：深灰、灰色厚层泥晶生物碎屑灰岩夹泥屑、生物屑灰岩。上部为生物泥晶灰岩与泥晶内碎屑灰岩、亮晶生物碎屑灰岩互层，偶含燧石，厚345.8m。②机要坡段：上部灰色厚层含燧石结核亮—泥晶砂砾屑红藻灰岩夹泥晶灰岩；中部浅灰、灰色厚层块状亮晶珊瑚灰岩与含燧石条带亮晶生物屑灰岩互层；下部深灰色中厚层含燧石条带生物屑泥晶灰岩夹泥晶藻屑灰岩，上部夹亮晶砾屑生物灰岩；底部为灰黄色内碎屑黄铁矿粘岩。厚239.2m。

3.2与《1∶20贵阳幅》区调成果对比

吴家坪组（以惠水地区剖面资料综合）由燧石灰岩夹少量页岩及薄煤层组成，页岩多集中于中下部，一般包含2个旋回滨海相碎屑岩开始—浅海相燧石灰岩结束［4-5］。厚147～226m。

3.3与正安小雅煤矿资料对比

岩性为灰色、灰色及深灰色中厚状灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩、泥质灰岩组成，底部为泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩及煤层。含煤层（或煤线）2～4层，其中较稳定的可采煤层有2层，均位于吴家坪组下部，由下至上分别为C1、C2煤层；其余2层煤线均位于吴家坪组中部及中上部［5］。该组厚度约71.47～90.06m，平均厚度80.45m，与下伏P2m地层呈假整合接触。岩性特征对比见图2。

3.4对比结论

研究区牛场吴家坪组与西面惠水、南面紫云、北面正安剖面相对比（图1），研究区第一段与惠水地区剖面大致相当，煤层也产于该段；与吴家坪组相区紫云代表剖面第一段相比，则岩性及厚度均存在较大的差异，南面（紫云）底部仅为黄铁矿粘土岩，无煤产出；北面正安小雅剖面则没有分段，自上而下均有煤层（线）产出，可采煤层集中于中下部，整段厚度变薄。正好与贵州上二叠统时期南部深、北部浅、东部深、西部浅的古地理环境相印证。贵州吴家坪相区古地理环境从南至北依次为台盆相、台盆边缘斜坡相、台地相，研究区正处于台地相区。通过研究区与邻区剖面对比：位于不同相区的沉积环境、岩性、厚度均有较大的差异。研究区及北部有煤层产出，均集中于下部，南部紫云则无煤产出。

4　沉积相分析

研究区吴家坪组第一段，岩性组合为钙质泥岩、粘土岩、砂质粘土岩、泥岩，局部夹细砂岩，以及煤层（线），砂质粘土岩等组成，产植物碎片化石；第二段岩性组合为厚层状细晶灰岩、含燧石结核灰岩、生物碎屑灰岩与泥岩呈互层状产出，产筳Palaeo fusulina sinensis，Nankinella，珊瑚 Waa-genophyllum uirgalense，Huayunophyllum sp，蜿足类Squamulariaelegantula［7-9］。

根据研究区岩石组合、沉积构造、沉积厚度分析认为：该区吴家组第一段以潮坪—泻湖沉积为主，半局限台地沉积交替出现，由上而下出现3～4次成煤旋回；第二段以浅海台地相沉积为主，与潮坪沉积交替出现，该段至少具有11次以上海进海退序列（图3）。

5　含煤性

吴家坪组（P3w）为区内含煤地层，厚度一般324.81～357.32m，平均338.06m。在分析研究中，将吴家坪组由下而上分为2段：第一段含煤层（线）3～4层，可采煤层一层，厚度一般29.14～37.15m，平均32.16 m。就本段而言，煤层平均总厚2.28m，含煤系数7.08%，可采煤层C1平均厚1.42m，可采含煤系数4.41%；第二段不含煤，厚度一般295.67～320.17m，平均305.83 m。

研究区可采煤层C1全区稳定，位于第一段顶部钙质泥岩（标志层）之下，厚度一般0.76～2.00m，上距长兴组底部299.35～327.53m，一般310.45m，下距茅口组顶部24.46～29.79m，一般26.13m［2］。