彬长矿区胡家河井田煤质特征对成煤环境的指示意义

发布时间：2019-12-03 22:31

【摘要】：为了探讨煤质特征参数对成煤环境的指示意义,针对井田内主采煤层中的上述参数变化规律进行分析,对胡家河井田地质勘探资料中灰分、全硫分及煤灰成分等数据进行统计整理,并采集煤层煤样对宏观煤岩类型进行划分。结果表明:胡家河井田侏罗系延安组煤具有低中灰分、低中硫分等特征;煤岩组分、灰分产率、全硫分、灰成分指数可判别成煤环境,煤的丝质组+半丝质组体积分数高,壳质体有原始氧化特征,煤相类型为干燥的高位沼泽或浅覆水的潮湿森林沼泽;灰分平面分布具有"东北高、西南低"的特点,成煤环境受河流作用影响较大,北东方向陆源碎屑补给较多,而全硫分的分布趋势大致相同,并以硫铁化物为主,有机硫百分含量较少;灰成分指数及三角端元图解显示沼泽环境为近陆源区覆水程度较浅的弱还原-较强还原型,成煤期沼泽环境随着河流汇入使水位变深,形成了代表较强还原型的镜质组。
【图文】：

煤岩特征,煤层结构,井田

粒砂岩，厚度最大值为７５．１９ｍ，平均值为２８．７１ｍ。２煤的物理性质与煤岩特征２．１物理性质井田内３号及４号煤层煤的颜色均为黑色，条痕为褐黑色，弱沥青—沥青光泽；呈贝壳状、参差状、阶梯状断口，暗煤中发育棱角状—不规则状断口；丝炭呈丝绢光泽，纤维状结构。各煤层裂隙被方解石脉或黄铁矿薄膜充填，内生裂隙不发育；结构以线理状—细条带状结构为主，暗淡型煤多为均一状结构；均发育水平及断续水平层理；均含大量丝炭，呈薄层状分布。胡家河井田４号煤层结构及宏观煤岩特征如图２所示。各煤层的部分物理性质如表１所示。图２胡家河井田４号煤层结构及宏观煤岩特征２．２煤岩特征３号煤层以暗淡型、半暗型为主；其次为半亮型，光亮型仅局部出现。４号煤层在垂向上的分布一般下部以暗淡型、半暗型为主；中部半暗型、半亮型、暗淡型交替出现；上部以半亮型为主。陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区胡家河井田勘探地质报告（２００５）显示，３号及４号煤层的有机质体积分数较高，，矿物质体积分数较低。煤层煤的显微煤岩类型定量分析结果，如表２所示。２４３２

等值线图,全硫,灰分,井田

中国科技论文第１２卷图３胡家河井田３号煤层煤全硫分－灰分质量分数等值线图４胡家河井田４号煤层煤全硫分－灰分质量分数等值线４．２原煤灰分的成煤环境控制煤中灰分质量分数分布与成煤环境受陆源物质影响强弱密切相关，表现为由海、湖泊向陆渐次增强。由图３和图４可见，研究区灰分分布特征大致呈“东北高、西南低”，与全硫分的分布趋势大致相同。胡家河井田４号煤层灰分与硫分在垂向上的变化，如图６所示。由图６可见，垂向上的灰分质量分数呈现“顶部高、底部低”，可能是因为成煤期沼泽环境变化所致。赵师庆等［５］认为，灰成分指数ω（Ｆｅ２Ｏ３＋ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ω（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）为０．２３～１．２３则属于较强还原型。由表３可知，研究区３号煤层和４号煤层的灰成分指数ω（Ｆｅ２Ｏ３＋ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ω（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）均值分别为０．４２和０．４７，属于弱还原－较强还原型。灰成分三角端元分析中用ω（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）端元反映以黏土矿物为代表的陆源，可判断介质的总体运动方向；ω（ＣａＯ＋ＭｇＯ）端元可以判断泥炭沼泽弱氧化－弱的还原程度，碱度高的Ｃａ、Ｍｇ离子易沉淀；ω（Ｆｅ２Ｏ３＋ＳＯ３）端元表示硫铁矿质量分数较高，代表相对闭塞的局限沼泽环境［８，１５］。２４３４

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