全稱神府-東勝煤田 中國已探明的最大煤田,世界大型煤田。位於陝西省西北部和內蒙古自治區南部,在中國最大煤盆地鄂爾多斯盆地腹地,是一個連續的煤田。
基本介紹
- 中文名:東勝煤田
- 全稱:神府-東勝煤田
- 位置:鄂爾多斯盆地
- 面積:22860平方千米
- 探明儲量:2300億噸
- 類型:特大型煤田
概述
勘查
成因
延安組地層厚度130-280m,煤田淺部由於受成煤後期的風化剝蝕變薄,北部的烏蘭格爾隆起為聚煤盆地的北緣,煤田淺部塔拉溝一帶缺失煤系中下部的沉積。煤田深部該組地層發育最厚。按煤系地層岩性組合特徵和含煤性的差異將延安組劃分為三個岩段。煤組、煤層的發育規律,聚煤環境可分三個岩段、五個成因單元:
一岩段(J1-2Y1):位於延安組下部,岩段界線從煤系底界至5煤組頂板。岩性底部以灰白色含礫石英砂岩為主,局部為礫岩,礫石成份單一,主要為石英岩。填隙物為高嶺土或泥質。此層位岩性特徵明顯,在延安組地層中石英含量最高達90%以上,且分布範圍很廣,可做為地層劃分的區域性對比標誌,一般稱其為“延安砂岩”。“延安砂岩”以上是一套粗細相間的碎屑岩,為粉砂岩、砂質泥岩、泥岩和板狀細砂岩及煤層呈不等厚互層出現。局部可見河道透鏡狀砂體。
一岩段含5、6、7三個煤組。以含多層薄煤為其特點。薄煤層多數不穩定,沿走向傾向變化很大,層位難以對比,層數最多可達20層,多數在10層以上。一岩段含可採煤層11層,其中主要可採煤層3層:5-1、6-1中、6-2中。岩段厚度0~132.20m,一般60~80m。本岩段自下而上包括兩個成因單元,第一成因單元由延安組底界至6-2中煤層頂板,第二成因單元下界與第一單元相接,上界至5煤組頂板。
第一成因單元:早侏羅世,東勝地區遭受沖刷、剝蝕,在本區形成起伏不平的丘陵地貌。隨著鄂爾多斯聚煤盆地的主體沉降,在地形低洼處率先沉積。由於古氣候條件的適宜,植物生長茂盛,為泥炭堆積提供了豐富的物質來源。在這種條件下,發育了6-2下、7號煤層。
這時期,在東勝地區南部新廟一帶存在著一塊古高地,這塊古高地與陝西省北部的活雞兔-檸條塔古高地連為一體,總面積不小於4000km2,在內蒙古境內1000 km2多,這塊古高地曾控制了富縣組的沉積,以南有富縣組的發育,至煤系地層沉積階段,古高地已比較低平。在東勝煤田北部由於受烏蘭格爾隆起的影響,為沉積盆地的邊緣,與盆地內的地形有著較大的高差。第一成因單元的沉積物,主要受古地形的控制,充填在盆地北緣與南部古高地之間的窪地上。
古地貌決定了第一成因單元含煤岩系的分布範圍和聚煤環境。位於本單元下部的7煤組零星發育在古積水窪地的邊緣和復水較淺部位。煤層厚度變化大,分布範圍小。在聚煤期間接近陸緣剝蝕區,帶入的碎屑物質多,灰分含量也較其它煤層高。
7煤組沉積後,在6-2中煤層聚煤期間,南部高地範圍減小,煤系地區向盆地北緣超覆,古窪地逐漸“填平補齊”,形成了較為寬廣的沖積平原沼澤地,聚積了分布廣泛的煤層,第一成因單元的聚煤環境是以河流作用為主的沖積平原環境,在靠近盆地北緣地區的岩性、岩相,顯示了辮狀河沉積物特點。
第二成因單元:在第一成因單元沉積物的充填下,雖然南部的新廟-活雞兔高地在縮小,但它仍對鄂爾多斯聚煤盆地的東勝地區和神府地區起分隔作用。高地以北的沉積物在岩性、岩相上變化不大,主要為一套灰~深灰色的粉砂岩、砂質泥岩,中夾多層薄煤和決口扇板狀砂體、透鏡狀的河道砂體。層理類型以中小型交錯層理和攀升層理為主。河道砂體為大型的板狀、槽狀交錯層理。因此本單元中下部的薄煤層均為泛濫平原聚煤環境。
在5-1煤層聚煤期間,新廟-活雞兔古高地淤平消失,從此以高地相隔的東勝 ~神府連為一片,一起接受沉積。這時的古地形高差變小,河流沖積平原地形低平。河流作用的能量減弱。形成了面積巨大的沖積平原沼澤地。沉積了層位穩定,厚度較大的泥炭層。5-1煤層為東勝煤田的主要可採煤層之一。其厚度變化主要受亞環境的控制,富煤帶一般分布在東勝煤田中部。在原古地淤平地段,煤層發育較差,在地勢低洼復水較深地段,泥炭也難以形成。
二岩段(J1-2Y2):位於延安組中部,岩段界線從5煤組頂板砂岩至3煤組頂板砂岩底界。本岩段底部岩性不穩定。
在岩性上本岩段南北差異較大,北部以淺灰色砂岩中夾砂泥岩、粉砂岩為主;南部以細碎屑岩為主,中夾不穩定的砂體和透鏡狀泥灰岩。二岩段含3、4兩個煤組,7層可採煤層。其中主要可採煤層3層:3-1、4-1、4-2中。岩段厚度0~110.02 m,一般60~80 m 。該岩段在煤田中部發育較厚。本岩段自下而上包括第三、第四兩個成因單元。第三成因單元從5煤組頂板砂岩至4煤組頂界,第四成因單元底部與其相接,向上至3煤組頂界。
第三成因單元:隨著盆地的不斷沉降,煤田南部新廟-活雞兔古高地消失,湖水在本單元形成初期開始由南向北侵入本區。在煤田北部邊緣,烏蘭格爾隆起仍與盆地內部存在著較大的高差,北高南低的地勢形成。受其影響4、5煤組之間的岩性、岩相有較大差異,煤田北部的岩性、岩相與第二成因單元變化不大,仍以沖積平原環境為主的粗、細相間沉積物。在煤田南部發育了一套以細碎屑岩為主的淺湖沉積物。由於古氣候、古地理適宜,泥炭沼澤繼續發育,沒有間斷。大量的碎屑物質由北至南帶入淺湖,湖水退出演化為泥炭沼澤,沉積了4-2中煤層,而在煤田北部的4-2中煤層,仍為泛濫平原為主的聚煤環境。
4-2中煤層形成以後,在地殼持續下沉的條件下,湖水再次進入本區且範圍比第一次更為廣泛,以北仍為沖積平原環境,由於河流的作用,湖泊三角州朵體廢棄,在煤田北部至中部形成寬廣的沖積平原-三角州平原泥炭沼澤,沉積了4-1煤層。4-1煤層的富煤帶主要發育在煤田中部的上三角州平原上,三角州前緣煤層發育較差,至煤田南部的深水地帶,煤層尖滅。
第四成因單元:本單元是含煤岩系形成時期湖盆最大擴展時期,湖水已侵入到聚煤盆地的北部邊緣剝蝕區附近,故三角州的建設速度很快。當湖水退出本區後形成大面積的三角州平原;沉積物的特點一般為下細上粗的逆粒序。底部常為黃綠色的泥岩,具水平層理和微波狀層理,含淡水瓣鰓類化石;向上過渡為砂泥岩互層直至砂岩。
廣闊的三角州平原為大面積的聚煤提供了有利的場所,東勝煤田的3-1煤層主要發育在三角州平原上。在煤田北部的局部地區,仍為沖積平原環境。3-1煤層的富煤帶的分布,與三角州體系的亞環境有關。在分流河道厚砂體分布範圍內,煤層相對較薄,在分流間灣環境,煤層發育較好。
三岩段(J1-2Y3):位於延安組上部,岩段界線從3煤組頂板砂岩至延安組頂界。岩性以灰白色~淺灰色各種粒級的砂岩和粉砂岩為主,其次為泥岩以及煤層。該岩段頂部發育的白色砂岩可做為延安組與上覆地層區分的標誌層。
三岩段含2煤組,以含煤層數多,厚度變化大,合併分叉頻繁為其特點。煤層層位難以對比。三岩段含可採煤層5層,其中主要可採煤層2層:2-1下、2-2中,次要煤層1層:2-2上,局部可採煤層2層:2-1中、2-2下。岩段厚度16.23~118.53 m,一般40~60 m 。煤田北部發育較厚。本岩段劃分為一個成因單元-第五成因單元。
本單元形成初期,湖水只在煤田南部的補連一帶有過短暫的停留,繼而被湖泊三角州所代替。煤田從南到北為廣闊的沖積平原這時期的河流活動比較強烈,煤田北部的烏蘭格爾隆起在本單元後期終於退出煤田北部邊界以外。泛濫平原上的廢棄河道、牛軛湖、泛濫湖、河流兩側平坦,寬展的漫灘,均為泥炭沼澤發育的地區。煤田北部塔拉溝一帶厚煤區,可能為山前窪地聚煤。在煤田南部補連一帶,廢棄的三角州朵體上也發育了很厚的泥炭層,而河道主要活動地帶,煤層分叉、變薄甚至尖滅。
隨著地殼上升,鄂爾多斯盆地主體上升,環境發生了重大變化,從而結束了延安組的沉積聚煤歷史,雖然在直羅組沉積期間仍發生過短暫的聚煤作用,但已是主要聚煤期過後的尾聲了。
綜觀本區早~中侏羅世的沉積歷史,大約可以劃分為三個階段,每個時期的沉積物,基本與三個岩段相當。第一階段為成煤初期的“填平補齊”時期,煤田南部的新廟-活雞兔古高地消失,使東勝地區與神府地區連為一體,結束了南北“割據”的局面。第二階段為聚煤盆地的超覆擴張的強盛時期,湖水由南向北侵入,是湖三角州高建設時期。第三階段為聚煤盆地的衰退時期,隨著基底上升,湖水退出本區,河流活動加強,聚煤作用逐漸減弱直至衰亡。