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粗粒含砾砂岩( K11)与第一段分界,本段厚 122.15—上段(P2s3):以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主,区内残留厚度不全,最大残留厚度 13.9m。 7、上第三系上新统(N2)

本井田内一般沿山坡与较大的沟谷中出露,与下部地层呈角度不

整合接触,为黄绿色、红色亚砂土与亚粘土组成,红色亚粘土具有可塑性,含锰铁矿之黑色斑点,具鲕状小洞,结石结核较多,厚 0—10m,平均 7.5m。 8、第四系(Q)

第四系黄土覆盖分布面积占本井田总面积的 1/2 以上,呈不整合覆盖在不同基岩之上, 0—22.00m 之间。下更新统(Q1) :与下伏地层呈角度不整合接触。主要由淡黄色亚粘土与亚砂土组成。常含钙质结核和岩石碎屑。中上更新统(Q2+3) :为黄土层,井田内分布广泛。主要岩性为浅黄色、褐黄色砂质粘土,垂直节理发育,形成黄土峭壁与黄土柱,局部具有底砾岩,全新统(Q4) :主要分布于丹河一带,为现代冲积层,由含砂质次生黄土组成,为一套近代河床冲积和山前洪积物。与下伏各地层不整合接触。在地层对比中通过岩相分析和相-旋回研究,结合煤系地层标准剖面,根据岩层及组合特征,采用古生物法、标志层法、测井曲线等相互补充、验证、确定。地层对比准确、可靠。 含煤地层

本井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s),现分述如下: 一、石炭系上统太原组(C3t)

本组厚度 64.80—111.48m,平均 89.19m。岩性主要由灰黑色泥岩、深灰—灰黑色粉砂岩、灰白—深灰色砂岩,深灰色石灰岩及煤层组成。含煤 7—8 层,含石灰岩 6 层,以 K2、 K3、 K5较稳定, K4、 K6不稳定,发育层理。下部泥岩中富含大量黄铁矿结核,动植物化石丰富。该组据岩性、化石组合及区域对比,自下而上可分三段,分述如下:

1.下段(K1 砂岩底—K2灰岩底)

厚 10.36-18.82m,平均 17.21m,厚度变化较大,主要由深灰—灰黑色泥岩及 15 号煤层组成,泥岩中含大量黄铁矿结核,具水平纹理。顶部含基本全区可采的 15 号煤层,由障壁—泻湖体系的障壁岛、潮坪、沼泽和泥炭沼泽环境组成。

(1) K1 砂体:厚 7.42-13.33m,平均 10.37m,岩性为细粒石英砂岩,粉细结构,灰白色,分选好,颗粒呈圆状或次圆状,硅质胶结,含大量黄铁矿、菱铁矿结核,为障壁岛环境。

(2) 15 号煤层底板:一般为黑色泥岩,深灰色铝土岩及粘土岩,偶见黄铁矿,为泻湖沉积。

(3) 15 号煤层:以亮煤为主,厚度 0.53—5.64m,平均 2.62m,含 0-2 层泥岩夹矸,属障壁岛充填发育的滨岸泥炭沼泽环境。

本区自奥陶纪发生大规模海侵,地壳转为上升,遭受风化剥蚀,在奥陶系侵蚀面之上,本溪期沉积起了填平补齐的作用,为太原期的沉积提供了广阔平坦的滨海平原环境,当河流携带泥、沙堆受海水的作用形成平行于海岸的 K1 障壁岛砂体,煤层发育于主障壁岛后靠陆一方,潮汐通道的浅水地带,为闭流泻湖,沉积了含大量黄铁矿结核的泥岩、铝土泥岩。随障壁、泻湖被充填、淤浅,在广阔平坦的海滨平原上发育森林沼泽,形成全区稳定可采的 15 号煤层,由于受海水潮汐作用影响,故含硫较高。 2.中段(K2灰岩底—K4灰岩顶)

厚 18.74-46.25m,平均 29.51m,主要由灰—灰白色细—中粒砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及黑色泥岩、薄煤层及 3 层石灰岩组成。K2、 K3石灰岩全区稳定, K4灰岩较稳定。

(1) K2石灰岩:厚 8.71—14.00m,平均 10.69m,全区稳定。含介形类有孔虫、腕足类等动物化石,局部夹燧石、黄铁矿结核。 K2代表一次大规模的海侵碳酸盐岩沉积。

(2) K2灰岩顶—K3灰岩底:平均厚 5.00m,由黑色泥岩,粉砂岩,细粒砂岩组成。为典型的浅水三角洲沉积,由前三角洲、三角洲前缘的分流间湾及河口砂坝组成。

(3) K3石灰岩:厚 2.70—5.70m,平均厚 3.61m,为深灰色石灰岩,含苔癣虫等动物化石,属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。

(4) K3灰岩顶—K4灰岩底平均厚 8.89m,由砂质泥岩、粉砂岩、细—粗粒砂岩组成,偶夹一薄层石灰岩, 10、 11、 12 号煤均发育于河口砂坝之上,但由于后期大规模河流的强烈冲刷作用,致使旋回结构不清,煤层极不稳定。

(5) K4灰岩:厚 0—1.60m,平均厚 1.32m。受后期河流严重冲刷沉积厚度不大。系潮间带的碳酸盐岩台地沉积。该段是在以 K2 为代表大规模海侵基础上发生海退形成的三角洲旋回。其间伴随小规模的海进。由于本区为三角洲前缘地带,覆水深,泥炭沼泽仅在河口砂坝、间湾较高处短暂发育,再加上后期河流的强烈冲刷,形成的煤层薄而不稳定,无开采价值。 3.上段(K4灰岩顶—K7砂岩底)

厚 21.11-46.41m,平均 32.47m,可划为 K4灰岩顶—K5灰岩底、K5灰岩顶—K6灰岩底两个较大三角洲旋回。

(1) K4灰岩顶—9 号煤层底:平均厚 1.14m,主要为黑色泥岩,质软,含炭质及植物化石,为泥炭沼泽相沉积。

(2) 9 号煤层:以亮煤为主,厚度 0.60—1.85m,平均 1.39m,含 0-1 层夹矸,形成于河口砂坝或充填淤浅的分流间湾之上的泥炭沼泽。

(3) 9 号煤层顶—K5 灰岩底:平均厚 22.45m,主要由浅灰—灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩及煤线组成,系三角洲的分流间湾、分流河道、潮坪、沼泽、泥岩沼泽、河口砂坝、水下天然堤及决口扇等环境。 (4) K5石灰岩:厚 2.70—5.70m,平均厚 3.34m,全区稳定,含丰富的管壳石,个体极大,其次是海百合茎、有孔虫、蜓、苔癣虫、三叶虫、介

形类,压溶缝合线发育,属浅海低能环境。

(5) K5灰岩顶—K6灰岩底:平均厚 12.05m,以砂质泥岩、泥岩为主, K5顶部泥岩中含丰富的腕足类化石,为前三角洲正常咸水海相沉积之上的三角洲前缘砂体及分流间湾泥质沉积。

(6) K6石灰岩:厚 0—1.43m,平均厚 0.94m,为深灰色硅质泥晶灰岩或灰黑色燧石灰岩。动物化石较少,极坚硬,系闭流水域的碳酸盐岩台地沉积。

(7) K6灰岩顶—K7砂岩底:平均厚 1.16m,由灰黑色含有机质泥岩组成。具水平纹理,含大量黄铁矿结核,为前三角洲或分流间湾环境。

综合全井田及区域对比规律,本井田中石炭期早期仍处于上升剥蚀状态,晚期开始下降,海水由东南方向侵入,在奥陶系凹凸不平的风化面上,铁铝物质得以聚集形成底部“山西式”铁矿,随之来自西北方向碎屑物的堆积,经海水再作用重新分布,形成 K1 障壁岛砂体,使泻湖成为闭塞强还原环境,沉积物含丰富的黄铁矿、菱铁矿结核。之后,泻湖被充填淤浅发育大面积滨岸沼泽,形成含硫较高的 15 号煤层。

值得注意的是,在 9 号煤层形成后,本区河流活动强烈,大部分地带正常沉积被河流沉积物取代,致使 9 号煤层至 K6之间沉积厚度、岩性变化很大。以 K6灰岩为代表结束了本区最后一次海侵。K6灰岩形成后发生海退,上部沉积与山西组(P1s)沉积构成一个完整进积型三角洲旋回。 二、二叠系下统山西组(P1s)

本组厚 41.43—66.97m,平均厚 57.40m,主要由深灰—浅灰色砂岩、粉砂岩、深灰—黑色泥岩及 3 层煤层组成,本组含 1 号、 2 号、

3 号煤层,本组与太原组 K6顶上沉积构成由前三角洲—前缘—平原的完整三角洲旋回, 3 号煤层之上以河流作用环境为主体。 K7砂体

厚 0—4.66m,平均厚 2.18m,主要由石英、岩屑和菱铁矿鲕粒组成,具波