刘勇,董振国,李雁飞,赵伟,刘侃

• 1:神华宝日希勒能源有限公司
• 2:神华地质勘查有限责任公司

摘要(Abstract)：

以海拉尔盆地宝日希勒矿区二号露天煤矿勘探期间获取的大量钻孔分析化验资料为依据,通过对大磨拐河组1~#～4~#煤层的有机地化指标及主量元素分布特征的分析,获得了各煤层沉积时的古气候、古盐度、古水深、氧化还原等指标,探讨了煤岩元素地球化学分布与沉积环境之间的关系。研究结果表明,各煤层有机组分以镜质组和惰质组为主,干酪根类型为典型的腐殖型干酪根,煤处于零变质阶段,生气潜力较差;各煤层Al_2O_3/TiO_2比值较高(54.06),判断物源来自大陆边缘的基性岩;煤岩化学风化指数为65.42,风化作用中等,根据样品SiO_2和(Al_2O_3+K_2O+Na_2O)含量相关关系模板和CaO/(MgO×Al_2O_3)、MgO/CaO平均值较低(分别为0.37、0.18)的特征,判断煤岩沉积时期处于温暖潮湿—半干旱的古气候;各煤组m、n平均值较高,分别为3.17、0.59,反映古盐度较高,整体上属半咸水环境;各煤组泥岩颜色较深,菱铁矿类矿物含量较高,认为古水深3～15m;各煤组Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、MnO_2/TiO_2比值较高,分别为0.77、0.57,据此推测具近岸湖沼沉积类型特征,但古水体较浅,更偏向于滨浅湖相沉积环境;自下而上,陆源元素Σ(Al_2O_3+TiO_2)含量逐渐降低,古水深指标MnO_2/TiO_2比值逐渐增加,表明煤岩沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深;古氧相地球化学指标V/I值较低,平均为0.63,无机硫含量较低为0.02%～0.12%,各煤层煤灰成分中酸性氧化物Σ(SiO_2+Al_2O_3)平均值高达69.2%～80.72%,煤灰成分K值较高、平均为5.07,表明1~#～4~#煤组沉积于弱还原性环境。受构造演化及古地理环境制约,中生代以来,大磨拐河组沉积期经历着以辫状河三角洲为主-湖泊相为主-河流、湖沼相为主的演化,岩性为巨厚的暗色碎屑岩夹炭质泥岩和褐煤地层,煤层多发育于古气候相对潮湿的上部含煤段。

关键词(KeyWords)： 下白垩统;显微组分;主量元素;沉积环境;宝日希勒煤矿

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划资助项目“煤炭高强度开采驱动下水资源监测及其工程应用”(2016YFC0501102-04)

作者(Author): 刘勇,董振国,李雁飞,赵伟,刘侃

参考文献(References)：

• [1]王开怡.以微量元素组合区分沉积环境初探[J].大地构造与成矿学，1984(3):296-304.
• [2]Slansky J M,马昌前.澳大利亚新南威尔士煤中高温煤灰分的地球化学和沉积环境[J].基础地质译丛，1986(3):100.Slansky J M,Changqian Ma.The geochemistry and sedimentary environment of high temperature coal ash in the coal of New South Wales,Australia[J].Basic Geology Translation Collection,1986(3):100.
• [3]李俊花，白光勇，张谊理.孤东油田上第三系馆陶组上段微量元素的分布特征及沉积环境分析[J].石油大学学报(自然科学版),1993(3):114-117.
• [4]谭红兵，于升松.我国湖泊沉积环境演变研究中元素地球化学的应用现状及发展方向[J].盐湖研究，1999(3):58-65.
• [5]张茂盛，胡晓静.微量元素在地质沉积环境中的应用[J].光谱仪器与分析，2001(4):19-21.
• [6] 彭立才，韩德馨，周家驹.柴达木冷科1井不同沉积环境元素地球化学特征[J].煤田地质与勘探，2001(6):1-3.
• [7]吴波，陈恨水，朱光荣.贵州金沙木孔煤矿可采煤层常量元素特征及沉积环境分析[J].贵州地质，2013,30(4):266-270.
• [8]王淑芳，董大忠，王玉满，等.四川盆地南部志留系龙马溪组富有机质页岩沉积环境的元素地球化学判别指标[J].海相油气地质，2014,19(3):27-34,5.
• [9]李艳芳，邵德勇，吕海刚，等.四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩元素地球化学特征与有机质富集的关系[J].石油学报，2015,36(12):1470-1483.
• [10]郑一丁，雷裕红，张立强，等.鄂尔多斯盆地东南部张家滩页岩元素地球化学、古沉积环境演化特征及油气地质意义[J].天然气地球科学，2015,26(7):1395-1404.
• [11]王琳霖，浮昀，方诗杰.鄂尔多斯盆地东缘马家沟组元素地球化学特征及古沉积环境[J].石油实验地质，2018,40(4):519-525.
• [12]彭治超，李亚男，张孙玄琦，等.主微量元素地球化学特征在沉积环境中的应用[J].西安文理学院学报(自然科学版),2018,21(3):108-111.
• [13]马小敏.黄县盆地古近系煤中元素地球化学特征及其沉积环境指示意义[J].科学技术与工程，2019,19(24):46-55.
• [14]马奂奂，刘池洋，张龙，等.鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析[J].现代地质，2019,33(4):872-882.
• [15]李玲，姚海鹏，李文华，等.海拉尔盆地伊敏凹陷煤层气成藏条件及成藏模式[J].东北石油大学学报，2019,43(4):78-87+9-10.
• [16] 徐发.内蒙古新巴尔虎左旗诺门罕煤田地质背景及沉积环境聚煤规律分析[J].矿产与地质，2010,24(5):440-444.
• [17] 肖震霞.陈巴尔虎盆地白垩系沉积盆地分析[J].世界有色金属，2017(3):236-237.
• [18]孙莎莎，姚艳斌，吝文.鄂尔多斯盆地南缘铜川地区油页岩元素地球化学特征及古湖泊水体环境[J].矿物岩石地球化学通报，2015,34(3):642-645.
• [19]王善博，杨君，李建国，等.鄂尔多斯盆地西缘宁东地区侏罗系含铀地层元素地球化学特征[J].煤田地质与勘探，2018,46(6):19-25+32.
• [20]董振国，赵伟，郭军军，等.胜利煤田胜利组褐煤地球化学特征及古环境地质意义[J].煤炭科学技术，2020,48(11):172-181.
• [21]李玉坤，李广.吐哈盆地沙尔湖煤田煤质煤岩特征及煤相分析[J].煤炭科学技术，2019,47(5):198-205.
• [22]王绍清，孙翊博，沙玉明.不同聚煤区内富氢煤有机地球化学特征研究[J].煤炭科学技术，2018,46(9):233-238.
• [23]郭彪，邵龙义，马施民，裴文泽.扎赉诺尔凹陷下白垩统含煤岩系层序-古地理与聚煤规律研究[J].中国煤炭地质，2015,27(3):6-11.
• [24]张才利，高阿龙，刘哲，等.鄂尔多斯盆地长7油层组沉积水体及古气候特征研究[J].天然气地球科学，2011,22(4):582-587.
• [25]郭彪，邵龙义，张强，等.内蒙古海拉尔盆地早白垩世含煤岩系层序地层与聚煤规律[J].古地理学报，2014,16(5):631-640.
• [26]刘善德.永陇矿区南缘煤岩煤质特征及成煤环境分析[J].煤田地质与勘探，2018,46(S1):11-15.