山东五图煤矿李家崖组煤与油页岩共生沉积特征研究

2016-11-03徐小涛郝洪波王海亮王东东

中国煤炭地质 2016年9期

徐小涛，郝洪波，王海亮，王东东

（1.中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京266590；2.昌乐县国土资源局，山东昌乐262499；3.山东龙矿集团地质勘测大队，山东龙口264006；4.山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛266590）

徐小涛1，郝洪波2，王海亮3，王东东4

为了研究断陷盆地内煤与油页岩共生发育的沉积环境特征，以山东五图煤矿古近系李家崖组为研究对象开展研究。通过对李家崖组进行岩石学、沉积学等研究发现，该组内共发育5种煤和油页岩共生组合类型，自上而下为：油页岩-煤层组合（OS-C）、煤层-油页岩-煤层组合（C-OS-C）、油页岩-煤层-油页岩组合（OS-C-OS）、煤层-油页岩组合（C-OS）、油页岩-其他沉积物-煤层组合（OS-M/S-C）；这些共生组合主要发育在三角洲、滨浅湖和半深湖环境。在湖泊发育初期，一般发育孤立的煤层或油页岩；在湖泊快速扩张期，构造较为活跃，沉积环境变化较快，各种共生组合均可发育；随着水体逐渐变深，共生组合中煤层厚度逐渐减小，油页岩的厚度逐渐增大；在湖泊稳定沉积期，主要发育油页岩-煤层组合，该时期油页岩的厚度最大、最稳定；在湖泊萎缩期，可以发育多种共生组合，主要发育煤层-油页岩组合，水体逐渐变浅，共生组合中煤层厚度逐渐增大，油页岩的厚度逐渐减小；在湖泊消亡期一般不发育油页岩，仅有煤层发育，煤层厚度较大和稳定性较好。在横向上，从滨岸向湖中心，煤和油页岩共生组合中煤的厚度逐渐变薄、尖灭，而油页岩则逐渐变厚，在湖中心厚度达到最大。整体而言，断陷盆地中构造的频繁活动和水体深浅变化，是控制煤与油页岩共生发育特征的主要因素。

五图煤矿；李家崖组；煤与油页岩共生组合；沉积环境

许多煤矿在煤层开采过程中，常会发现煤和油页岩共生组合的现象。在煤盆地中，煤和油页岩的共生组合十分常见，如黑龙江依兰盆地、山东黄县盆地、辽宁抚顺盆地、内蒙古金宝屯盆地等［1-8］。煤地质学是一门传统的地质学科，对煤的沉积环境研究较为深入；而油页岩作为油气重要的补充资源，其研究程度也相对较高［8-12］。然而，煤与油页岩形成的地质条件差别较大，二者共生共存势必要求有独特的地质环境，而这方面的研究却较为薄弱。因此，本文通过在五图煤矿开展煤和油页岩沉积环境特征研究，分析断陷盆地煤和油页岩共生组合的发育特征、沉积规律和成矿模式。

1地质背景

五图煤田位于华北板块（Ⅰ）鲁西地块（Ⅱ）鲁中窿块（Ⅲ）泰山-沂山窿起（Ⅳ）昌乐凹陷（Ⅴ）的东北部，鄌郚-葛沟大断裂西侧。昌乐凹陷为一形似三角形的聚煤盆地，北界青州断裂，东界为鄌郚-葛沟断裂，西界为营子断裂；盆地内地层走向总体上近东西，南北相向倾斜，构成一小的向斜［13］。含煤岩系分布于昌乐凹陷的中北部，面积约100 km2。五图煤田含煤岩系的产状变化较大，总体上为向东扬起的向斜，向斜轴近东西，两翼有次一级褶曲，北翼褶曲较多。五图矿区位于向斜北翼，向斜的南翼在李家营有出露（图1）。

图1　山东昌乐地区区域地质图Figure.1 Regional geological map of Changle，Shandong

五图煤矿五图群是在喜山期沿海断陷盆地中形成的含煤、油页岩的陆相沉积，自下而上划分为朱壁店组、李家崖组和小楼组；朱壁店组（EwZ）主要岩性为一套河流相紫红、灰绿、灰色砂砾岩、泥岩，下部为巨砾岩、粗砾岩及砂砾岩夹少量砂质页岩；小楼组（EwX）为一套紫红、灰绿、灰白色砂质页岩、泥灰岩、细砂岩夹砂砾岩组合；李家崖组（EwL）以浅湖相砂岩、泥岩为主，是五图煤矿的含煤层位，依据其沉积岩层岩石特征、层序、煤层及油页岩层的分布特征，可将李家崖组分为四个岩段，即上部含煤段（A），中部含煤段（B）、油页岩段（C）和下部含煤段（D）（图2）。

（1）上含煤段（A）：岩石组合以砂质页岩、粘土岩为主，夹少量砂岩、砂砾岩，底部为砂砾岩。含煤层（线）7层，煤层极不稳定，多为线煤，基本上没有油页岩的发育，几乎不发育煤与油页岩的共生组合。

（2）中含煤段（B）：岩性组合为灰色砂岩、砂质页岩、泥岩，以砂岩为主，夹有较多的灰岩，底部为泥灰岩。含煤层（线）12层，油页岩5层，各油页岩零星发育，厚度小，煤与油页岩的共生组合较少，主要为煤层-油页岩的组合（C-OS）。

（3）油页岩段（C）：岩石组合以油页岩、泥岩为主体，夹砂岩、细砂岩、煤层和泥灰岩，底部为砾岩。上部以细砂岩、砂质页岩为主，夹油页岩、线煤。中部泥岩、油页岩互层，夹多层线煤。下部以油页岩为主，夹泥岩和煤层。该岩段含煤12层，7个油页岩大层，细分为26个油页岩小层，煤层多夹于油页岩中，与油页岩呈过渡关系。油页岩-煤层组合（OS-C）、煤层-油页岩-煤层组合（C-OS-C）、油页岩-煤层-油页岩组合（OS-C-OS）、煤层-油页岩组合（C-OS）、油页岩-其他沉积物-煤层组合（OS-M/S-C），这5种煤与油页岩的共生组合都存在。

（4）下含煤段（D）：以砂质页岩、泥岩为主体，夹油页岩、少量泥灰岩。上部以油页岩、泥岩为主，夹砂岩、煤层。中部以砂岩为主，夹煤层和油页岩。下部以砂砾岩为主体，夹砂质泥岩和煤层。含煤7层，5层油页岩，煤与油页岩的共生组合为组合1油页岩-煤层的组合（OS-C）和组合3油页岩-煤层-油页岩（OS-C-OS）。

图2　五图煤矿古近系李家崖组煤系综合柱状图Figure.2 Stratigraphic comprehensive column of Paleogene Lijiaya Formation coal measures strata in Wutu coalmine

2李家崖组沉积体系划分及其特征

通过对五图煤矿实际资料的研究，发现此研究区为陆相沉积体系，主要存在扇三角洲沉积体系和湖泊沉积体系。扇三角洲沉积体系主要分布在李家崖组中含煤段（B）和下含煤段（D），湖泊沉积体系主要分布在李家崖组上含煤段（A）和油页岩段（C）。李家崖组主要沉积相、亚相、沉积类型划分见表1。

2.1扇三角洲沉积体系

研究区李家崖组可以识别出扇三角洲平原和扇三角洲前缘（图3）。扇三角洲平原，主要分布在下含煤段（D），普遍发育泥岩、泥灰岩、砂岩和砾岩，分选性差。细砂岩为厚层状细砂质结构，硅质胶结，石英长石为主，夹灰色泥质条带，夹灰黑色炭泥质条纹，缓波状层理，裂隙不规则发育，方解石脉状充填，粒度不均，分选中等，参差状断口。泥灰岩为灰褐色，以泥为主，含少量的砂质，致密坚实性脆，裂隙发育挤压错动，岩石破碎成角砾状。泥岩为灰色，含少量的砂质成分，具有参差状断口和摩擦镜面，裂隙发育，岩心破碎。在扇三角洲平原也有少量煤层发育。扇三角洲前缘，主要分布在中含煤段（B）和下含煤段（D）。分流河口砂坝沉积主要由砂与粉砂岩组成，分选性较好。远砂坝沉积物主要由粉砂和少量粘土组成，厚度薄而分布广，分选性良好。

表1　五图煤矿李家崖组沉积相划分表Table 1 Lijiaya Formation sedimentary facies partitioning in Wutu coalmine

2.2湖泊沉积体系

图3　五图煤矿李家崖组扇三角洲沉积Figure.3 Lijiaya Formation fan delta deposits in Wutu coalmine

图4　五图煤矿李家崖组湖泊沉积Figure 4 Lijiaya Formation lacustrine deposits in Wutu coalmine

李家崖组湖泊沉积体系发育滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖亚相，主要分布在油页岩段（C）（图4）。滨湖亚相，主要为细砂岩、粉砂岩，泥岩和煤，偶有砾石，砂岩分选性和磨圆度较好，常见平行层理。滨湖水体能量比较高，加之研究区湖岸较陡，主要发育砂质滩坝。滩坝以细砂岩为主，硅质胶结，以石英长石为主；泥岩中有大量的植物茎叶化石。有煤层发育，多为条带状结构，以暗煤为主，亮煤次之。浅湖亚相，以泥岩和粉砂岩为主，砂岩胶结物以泥质、钙质为主，分选性和磨圆度较好；生物化石较丰富，保持较完整。半深湖亚相，受湖浪影响较小，水体较安静，沉积物富含有机质，为良好的生油层；岩性主要为粉砂岩、泥岩和少量油页岩，多出现油页岩和泥岩互层，油页岩为灰褐色，具有水平层理，含动、植物化石。因为浊流作用，在半深湖地区可以发育粒度较粗的浊流沉积。

3煤层与油页岩沉积条件比较分析

根据煤地质学的基本理论，煤是由泥炭演化而来，而泥炭则是来源于泥炭沼泽中植物的残骸，这些植物主要为木本或草本高等植物，也有一部分低等植物，如藻类等［14］。泥炭沼泽的发育，一般要求温暖湿润的气候条件和较为稳定的构造条件。泥炭沼泽是处于水域和陆地之间的一种过渡形态，水体较浅，常年覆水，生长着大量的喜湿性植物，且沼泽中有泥炭生成。陆源碎屑物质的注入，会破坏泥炭沼泽的沉积平衡；当泥炭沼泽的陆源碎屑物质供应被某种机理切断［15］，更有利于泥炭沼泽的成煤作用持续发生。

油页岩是由藻类等低等植物转化而形成的一种固体高灰分的可燃有机岩，含有腐泥质或腐植腐泥质等有机质，具有微细层理［16-19］。大量研究表明油页岩的形成机制比较复杂，其中，水体分层和充足的沉积补给物（藻类等低等植物）是形成油页岩最为关键的控制因素。水体分层是由水体内部的密度变化引起的，而这种密度变化可以是由温度引起的热分层，也可以是由盐度引起的化学分层，不管是盐度分层还是温度分层，都需要有一定的水体深度，所有一定的水体深度是水体分层的必要条件，而水体分层的影响因素很多，如气候、水体深度、入注水流和盐度等。综合分析可见，油页岩的发育除了受到水体分层和沉积补给物影响之外，还受到构造稳定性、气候冷暖干湿、碳酸盐含量高低、有机质丰度、有机质保存等因素影响［20］。

煤和油页岩的形成，都需要温暖、湿润的气候条件、稳定的构造活动、充足沉积物补给和一定的水深。两者存在相同的形成条件，也有独自不同发育条件，煤的发育条件中，沉积物补给主要是高等植物残骸，而油页岩主要是藻类等低等植物；形成煤的泥炭沼泽水体一般较浅，而发育油页岩的水体环境需要稳定的分层现象。正是因为煤和油页岩既存在部分相同的形成条件，又存在各自不同的形成条件，所以，研究分析得出，煤和油页岩在一定条件下可以发生转换，不同的转换可导致煤和油页岩多种不同的组合类型［1-2，20-21］。

4煤与油页岩共生组合类型及其沉积特征

4.1组合类型

大量研究表明，煤与油页岩的共生组合多发育在陆相断陷盆地中，坳陷盆地很少发育这种共生组合［11］，并且陆相断陷盆地中煤与油页岩的共生组合主要存在5种类型［20］。经过研究分析，可以识别出五图煤矿所在断陷盆地中煤层和油页岩主要存在的五种共生组合类型（自上而下）：组合1为油页岩-煤层的组合（OS-C）；组合2为煤层-油页岩-煤层的组合（C-OS-C）；组合3为油页岩-煤层-油页岩的组合（OS-C-OS）；组合4为煤层-油页岩的组合（C-OS）；组合5为油页岩-其他沉积物-煤层的组合（OS-M/ S-C）（图5）。

4.2沉积特征

陆相断陷盆地的幕式构造活动在很大程度上控制了沉积物的类型及其充填与演化［22-23］，进而在特定的构造条件下可以发育煤与油页岩旋回性的沉积序列［24］。从盆地演化、构造活动、沉积作用的角度，可以分析出不同类型煤与油页岩共生组合的沉积过程及其发育与演化规律：

组合1为油页岩-煤层的组合（OS-C），煤层作为油页岩的底板，在盆地发育早期，构造较稳定，水体较浅，高等植物发育，在温暖、湿润的条件下形成泥炭沼泽环境从而形成煤，随着盆地基底的构造沉降，湖水加深，煤的沉积终止，当水体在适宜的条件下发生分层，藻类等低等植物大量繁殖，从而促进油页岩的形成。这样形成了油页岩-煤层的组合（OSC）。

图5　五图煤矿煤与油页岩典型共生沉积序列Figure 5 Typical coal and oil shale paragenetic sedimentary sequence

组合2煤层-油页岩-煤层（C-OS-C）和组合3油页岩-煤层-油页岩（OS-C-OS）这两种煤与油页岩互层的组合一般伴生存在，组合2为煤层-油页岩-煤层的组合（C-OS-C），煤层作为油页岩上下分层的顶底板，油页岩之上发育的煤层比下层厚。这种煤层-油页岩-煤层的组合（C-OS-C）一般发育在盆地演化早-中期，煤层发育是在盆地的早期构造稳定时期，水体较浅，利于发育泥炭沼泽而形成煤层；由于盆地演化早期构造较活跃，构造沉降导致水体加深，泥炭沼泽被湖水淹没，最终停止沉积，随着湖泊不断扩张进入半深湖环境，湖水在适宜的温度、盐度条件下发生分层，在藻类等沉积补给物充足，气候适宜的条件下，沉积发育油页岩；之后，盆地基底构造抬升，水体变浅进入湖沼环境，湖水难以分层，沉积了煤层，这一时期的盆地稳定时期较长，泥炭沼泽的沉积平衡时间较长，从而形成较厚的煤层，这样便形成了煤层-油页岩-煤层的组合（C-OS-C）。同样，组合3油页岩-煤层-油页岩（OS-C-OS），水体在盐度、温度适宜的条件下发生分层，当藻类等低等植物大量生长，为油页岩的沉积提供了大量物质补给；当盆地基底构造抬升，水体变浅，在温暖、湿润的气候条件下，植物大量生长，从而发育泥炭沼泽，进而形成煤层。当盆地基底构造沉降，水体加深，湖水扩张，重复第一个过程，沉积大量油页岩。这种煤与油页岩互层的组合主要是由构造稳定性决定的，盆地基底构造性沉降、抬升的频率较快，导致煤与油页岩交替出现。

组合4为煤层-油页岩的组合（C-OS），煤层作为油页岩的直接顶板，发育在盆地的发育晚期。当油页岩大量沉积时期，水体发生分层，在藻类等沉积补给物充足，气候适宜的条件下，沉积较厚的油页岩。盆地发育晚期，盆地基底构造抬升，水体变浅，当水体转变为湖泊沼泽环境，在构造稳定，气候温暖、湿润的条件下，植物大量生长，随后沉积形成煤层。

组合5为油页岩-其他沉积物-煤层的组合（OS-M/S-C），当水体较浅，气候条件温暖、湿润，有充足的沉积补给物时，有利于沉积煤层，当盆地基底构造沉降缓慢，水体不能快速变深，即不能快速为油页岩的沉积提供有利的条件，在此期间，泥、砂等沉积物混入覆盖煤层，当水体达到一定深度，在适宜的条件下，水体发生分层，藻类等低等植物大量生长，从而有利于油页岩的沉积，这样便形成油页岩-其他沉积物-煤层的组合（OS-M/S-C）的组合。

5煤与油页岩共生组合发育特征与模式

5.1发育特征

关于五图煤矿沉积环境的特征，已有一些专家学者进行过研究，在参考前人研究成果和对李家崖组沉积体系分析的基础上，进一步对五图煤矿典型的连井剖面进行分析，总结得出此研究区主要存在扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相、滨浅湖亚相和半深湖亚相（图6、图7）。通过对李家崖组四个含煤（油页岩）岩段中不同沉积相的研究，可以分析得出煤与油页岩共生组合的发育规律：

（1）李家崖组下含煤段（D）。该段早期为湖泊初始发育期，之后进入湖泊快速扩张期，构造活动频繁。该段下部以砂砾岩为主体，夹砂质泥岩和煤层；中部以砂岩为主，夹煤层和油页岩；上部以油页岩、泥岩为主，夹砂岩、煤层。该段主要发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘、滨浅湖。在扇三角洲前缘和滨湖亚相中发育煤与油页岩的共生组合1和组合3。组合1主要沉积在湖泊的中部，在形成油页岩之前已经沉积了煤层，首先是滨湖等环境，在适宜的泥炭沼泽环境中，形成了煤层，湖水扩张进入浅湖、半深湖环境，水体在温度、盐度适宜的条件下发生分层，藻类等大量生长，从而沉积了油页岩。组合3发育在半深湖环境中，有充足的藻类等低等植物，在适宜的条件下沉积厚层油页岩；随后构造抬升，发生湖退现象，进入泥炭沼泽环境，沉积煤层；湖泊扩张，进入浅湖、半深湖环境，湖水发生分层，沉积厚层油页岩。这两种组合都发育在湖泊中部，沉积分布范围较小，煤层和油页岩都比较薄，主要是沉积盆地构造抬升、降低的频率较快造成的。

（2）李家崖组油页岩段（C）。该段处于湖泊稳定沉积期，构造相对稳定，主要发育油页岩、泥岩，夹砂岩、细砂岩、煤层和泥灰岩，底部为1～4.0 m的砾岩。下部以油页岩为主，夹泥岩和煤层。中部泥岩、油页岩互层，夹多层线煤。上部以细砂岩、砂质页岩为主，夹油页岩、线煤。煤层多夹于油页岩中，与油页岩呈过渡关系。在油页岩段中主要发育扇三角洲前缘、滨浅湖和半深湖，这5种煤与油页岩的共生组合都存在。最先发育三角洲环境，湖泊扩张，过渡到滨湖环境，在三角洲和滨湖环境中，发育泥炭沼泽，在适宜的条件下，形成煤层；湖水进一步扩张，进入浅湖、半深湖环境，湖水发生分层，沉积厚层油页岩；之后，湖水变浅进入湖泊沼泽环境，在适宜的条件下，又重新发育煤层。其中油页岩形成时期，盆地基底的构造稳定时间较长，藻类等低等植物大量生长，在适宜的条件下沉积较厚的油页岩。

图6　五图煤矿五图群李家崖组沉积相南北向剖面对比图（剖面位置和图例见图7）Figure 6 Comparison of Wutu Group Lijiaya Formation sedimentary facies NS sections in Wutu coalmine（section locations and legend see Figure 7）

图7　五图煤矿五图群李家崖组沉积相东西向剖面对比图Figure 7 Comparison of Wutu Group Lijiaya Formation sedimentary facies EW sections in Wutu coalmine

（3）李家崖组中含煤段（B）。该段处于湖泊萎缩期，构造活动相对频繁，主要发育灰色砂岩、砂质页岩、泥岩，以砂岩为主，夹有较多的灰岩，底部为泥灰岩。该段主要发育扇三角洲前缘、滨浅湖。中含煤段多为浅水环境，不利于油页岩的沉积，而沉积较厚的煤层，煤与油页岩的组合较少，主要为组合4煤层-油页岩的组合（C-OS），当水体在温度、盐度适宜的条件下发生分层，藻类等大量生长，沉积了油页岩，盆地基底构造抬升，水体变浅，当水体转变为湖泊沼泽环境，在构造稳定，气候温暖、湿润的条件下，植物大量生长，之后沉积形成煤层。

（4）李家崖组上含煤段（A）。该段处于湖泊萎缩期，构造不断抬升。上含煤段岩石组合以砂质页岩、粘土岩为主，夹少量砂岩、砂砾岩、粘土岩，底部为1～2 m的砂砾岩，煤层极不稳定，多为线煤。该段主要发育滨浅湖，煤层主要沉积在湖泊的滨湖位置，煤层厚度较大、较稳定，不发育煤与油页岩的组合。

5.2共生模式

图8　断陷盆地煤与油页岩共生模式图（据王东东等修改，2016［20］）Figure 8 Graphic model of coal and oil shale paragenesis in fault basin（after Wang Dongdong et al，2016［20］，revised）

通过对断陷盆地中煤与油页岩的共生组合和与之对应的沉积序列的研究发现（图8），煤与油页岩的共生主要发育在扇三角洲、滨浅湖向半深湖的过渡环境中。垂向上，盆地初始发育期，水体相对较浅，利于煤层的发育；由于盆地发育早期基底不平，在洼地覆水较深处，发育分布范围局限有一定厚度的油页岩，而煤和油页岩大多数都孤立存在，很少发育煤与油页岩的共生组合。当盆地基底构造沉降，随着水体加深，进入湖泊快速扩张期，由于构造升降频繁，湖泊处于震荡扩张期，这一时期最有利于煤与油页岩共生组合的发育，但两者的厚度都较薄。随着湖水进一步扩张，湖泊进入稳定沉积期，这一时期构造较稳定，有利于厚层油页岩的发育，越向湖中心油页岩的厚度越大，而此时，湖泊边缘最有利于煤层的沉积，向湖中心逐渐变薄、尖灭，所以，仅在滨浅湖发育煤与油页岩的共生组合。当湖泊处于萎缩、消亡阶段，发育大量砂、泥岩，几乎没有煤与油页岩的共生组合的发育。横向上，从滨岸向湖中心，煤与油页岩的共生组合中煤层逐渐变薄，油页岩则相反，在湖中心，沉积较厚的油页岩，向滨岸油页岩逐渐变薄、尖灭［20］。煤与油页岩两者生长发育要有充足的沉积补给物、适宜的气候和稳定的构造环境，而煤与油页岩的相互转换充分体现了沉积环境的转换，通过分析得出，其中构造环境是一个至关重要的因素，正是因为断陷盆地不同时期构造稳定性的不同，导致了盆地基底不同程度的沉降，从而断陷盆地在煤与油页岩各自适宜生长的环境之间转换，结果出现煤与油页岩不同的共生组合类型。

6结论

（1）五图煤矿李家崖组中煤层和油页岩主要存在的五种共生组合类型（自上而下）：油页岩-煤层的组合（OS-C）、煤层-油页岩-煤层的组合（C-OSC）、油页岩-煤层-油页岩的组合（OS-C-OS）、煤层-油页岩的组合（C-OS）、油页岩-其他沉积物-煤层的组合（OS-M/S-C）。在断陷盆地中由于构造频繁的活动，导致沉积环境可以快速发生转换；当断陷盆地中的成煤沉积环境与油页岩的发育环境以不同方式发生转换时，则出现了不同类型的煤与油页岩共生组合。

（2）煤和油页岩共生发育时，二者的沉积均需要温暖、湿润的气候、稳定的构造、充足的沉积补给物和一定的水深条件；但二者也存在不同的发育条件，煤的有机质来源主要是高等植物残骸，而油页岩主要是藻类等低等植物；形成煤的泥炭沼泽水体一般较浅，而发育油页岩的水体相对较深且水体较稳定。

（3）煤与油页岩的共生组合主要发育在湖泊快速扩张期和萎缩期。湖泊初始发育时期，在低洼处发育厚度不大、分布范围局限的油页岩；进入湖泊扩张期，构造活动频繁，可以发育各种煤与油页岩的共生组合；在湖泊稳定沉积期，构造稳定，水体较深，主要发育厚度较大、分布稳定的油页岩；湖泊萎缩期，构造活动也较为频繁，利于发育多种共生组合；湖泊消亡期，仅发育煤层，不发育煤与油页岩的共生组合。从滨岸向湖中心方向，煤层逐渐变薄、尖灭，油页岩则相反，在湖中心达到最厚，向滨岸逐渐变薄、尖灭。

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Study on Lijiaya Formation Coal and Oil Shale Paragenesis Sedimentary Features in Wutu Coalmine

Xu Xiaotao1，Hao Hongbo2，Wang Hailiang3and Wang Dongdong4
（1.School of Geosciences and Surveying Engineering，CUMTB，Beijing 100083；2.Changle County Bureau of Land and Resources，Changle，Shandong 262499；3.Geological Exploration Team，Shandong Energy Longkou Mining Group Co.Ltd.，Longkou，Shandong 264006；4.College of Earth Science and Engineering，Shandong University of Science and Technology，Qingdao，Shandong 266590）

To study coal and oil shale paragenesis sedimentary environmental features in fault basins，carried out study taking the Paleogene Lijiaya Formation in Wutu coalmine，Shandong as subject investigated.The studies on lithology，sedimentology of Lijiaya Formation shown that 5 coal and oil shale paragenetic associations have been found：oil shale-coal（OS-C），coal-oil shale-coal（C-OS-C），oil shale-coal-oil shale（OS-C-OS），coal-oil shale（C-OS）and oil-shale-miscellaneous sediments-coal（OS-M/S-C）from top to bottom. These associations were mainly developed in delta，shore or shallow lacustrine and semi-deep lacustrine environments.During the initial stage of lake development，has mainly developed OS-C association，water body gradually shallowed，coal seam thickness gradually increased，oil shale thickness decreased.During the lake extinction stage，generally no oil shale，only coal developed；coal seams thicker and stability better.Horizontally，from shore toward lake center in C-OS association，coal thickness gradually thinner and pinch out，while oil shale gradually thicker and thickest in lake center.As a whole，frequent structural activities and water body depth variation are the main factors controlling coal and oil shale paragenetic development features.

Wutu coalmine；Lijiaya Formation；coal and oil shale paragenetic association；sedimentary environment

P539.2；P618.12

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.09.01

1674-1803（2016）09-0001-09

国家基金项目（41272172，41402086）、山东省自然科学基金省属高校优秀青年人才联合基金（ZR2015JL016）、山东省高等学校科研计划项目（J14LH06）共同资助

徐小涛（1992—），中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院矿产普查与勘探专业研究生。

2016-05-06

责任编辑：宋博辇