山西省七元煤矿含煤地层特征

【摘 要】七元煤矿含煤地层为二叠系下统山西组及石炭系上统太原组。煤系厚度稳定，旋回结构与粒度韵律清楚，该区含煤地层主要为太原组，山西组在本区范围内基本没有可采煤层；太原组可采和局部可采煤层为81、82、9、15号煤层，其中81、15号煤层为本区主要可采煤层。

【关键词】七元煤矿；含煤地层；二叠系；石炭系；标志层

七元煤矿位于太行山脉北段西侧，行政区划属山西省晋中地区寿阳县管辖。面积约195.140km2。本区内地表主要出露有二叠系上统上石盒子组，石千峰组、三叠系下统刘家沟组地层。区外北部老区出露有下石盒子组、山西组、太原组、本溪组、奥陶系灰岩。新生界地层不整合于各时代基岩之上。七元煤矿含煤地层有石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组及下石盒子组。其中本溪组及下石盒子组的煤层为不可采煤层，无经济价值。太原组及山西组为勘查区主要含煤地层。煤层自上而下编号为1、2、3、4、5、6、81、82、9、9下、11、12、12下13、15、15下、16共17层煤。其中1～6号煤为山西组煤层；8～16号煤为太原组煤层。81、15号煤全区发育，为全区稳定可采煤层。3、6、82、15下煤层在区内部分地段发育，为大部可采煤层或局部可采煤层。

1.二叠系下统山西组

本组平均51m，与太原组连续沉积。包括Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ三个旋回，见图1。每个旋回为一个含煤组。主要由灰黑色泥岩，砂质泥岩、浅灰色铝质泥岩、中～粗砂岩组成。

底砂岩K7（第三砂岩S3），灰白色细中粒岩屑石英砂岩，以细中粒砂岩为主，有时与6号煤顶板砂岩相连，形成厚的砂体。含少量植物碎片化石及泥岩包体，含大量菱铁质鲕粒。其上为粉砂岩、砂质泥岩、6号及3号煤组。这段地层（旋回Ⅵ、旋回Ⅶ）为三角洲相及湖沼相沉积。向上逐渐过渡为河流相（旋回Ⅷ），成煤环境越来越差，砂体及煤层变化较大。

2.石炭系上统太原组

本组平均120.00m，　主要由灰白色、灰色及灰黑色的中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤和三层石灰岩组成，石灰岩层位稳定，为全区良好标志层。为本区主要含煤层段，属海陆交互相沉积，可划分为五个旋回。按其岩性、岩相特征分为上下两段。见图1。

2.1下段

K1砂岩底至K4灰岩顶，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个旋回，含11、12、12下、13、15、15下、16号七层煤。15号煤全区稳定可采，15下号煤局部可采，其它各煤层仅个别点可采，极不稳定，无经济价值。

本段地层以海相、过渡相为主。有三次规模较大的海侵及一次局部海侵，反映地壳升降频繁。

底部K1砂岩，为太原组与本溪组地层分界线。一般为灰白色细粒砂岩或中粗粒砂岩，有时相变为粉砂岩，成分以石英为主含岩屑，胶结物为钙质及菱铁质，平均厚度7.43m。属三角洲、分流河道相沉积。砂体两侧及前方，为较细粒度沉积，为灰色粉砂岩及砂质泥岩，含有植物碎屑化石，属边滩及洪泛平原沉积。向上逐渐过渡为湖沼相沉积。在15号煤有一层灰岩，岩性致密，坚硬质较纯，含海百合茎化石。发育在本区中部及南部，为一次范围不广的海侵。此后，海水退出，广大的滨海平原上形成了沼泽及泥炭及泥炭沼泽环境，地壳亦相对稳定。地壳的缓慢下沉与有机物的堆积协调一致，形成了全区唯一的稳定煤层15号煤，厚4m左右。15号煤沉积以后，地壳振荡频繁，连续出现三次规模较大的海侵，广泛沉积了K2、K3及K4三层石灰岩。

K2四节石灰岩，为15号煤顶板，全区稳定。东部及西南较厚，中部较薄。由3～4层泥灰岩，石灰岩组成，夹2～3层泥岩，钙质泥岩，含蜓、层孔虫、放射虫及海百合茎等化石。

K3　钱石灰岩，全区分布广泛，仅个别点尖灭或因砂岩发育而使灰岩变薄。其为13号煤之顶板，质较纯。含大量海百合茎化石为其突出特征。

K4灰岩，俗称猴石灰岩，在勘探区的东部普遍发育，中西部零星发育；为11号煤的顶板，顶部和底部含泥质较多，中部质纯，顶部含大量方解石细脉，显波状层理。在13号煤和15号煤之间，有一层细砂岩，分选好，磨圆中等，上部含炭质和植物碎片化石，中部色浅，具小型交错层理，下部夹砂泥岩条带和方解石细脉。砂岩不稳定，当沉积一层细砂岩时，13号煤和15号煤之间层间距增大。

K2和K3之间，有时发育一层灰色细粒凝灰质砂岩，分选磨圆差，含钙质，基底式胶结，具缓波状层理。

2.2　上段

自K4顶至K7底，由灰、深灰，灰黑色泥岩，砂质泥岩及浅灰色细砂岩，中～粗砂岩组成。含8、9号两个煤组，含煤6层，81号煤层为可采煤层，82、9号煤层为局部可采煤层。具有标志意义的岩层有底砂岩S1（第一砂岩），8、9号煤组之间砂岩S2（第二砂岩），及81号煤顶板的海相泥岩层。在81号煤层的上、下有迭锥灰岩层。本段地层主要为三角洲沉积，成煤环境比较好，煤层比较发育。S1及S2砂体为分流河道及河口砂坝沉积，细砂、粉砂及砂质泥岩为洪泛平原沉积。在洪泛平原或滨海平原上，沼泽、泥炭沼泽相发育、植物生长茂盛，沉积了具有经济价值的煤层。煤层的厚度变化与砂体的发育程度有关。

3.结论

81、15号煤全区发育，为全区稳定可采煤层。3、6、82、15下煤层在区内部分地段发育，为大部可采煤层或局部可采煤层。含煤岩系为石炭-二叠系，属华北型含煤建造。煤系厚度稳定，旋回结构与粒度韵律清楚。

参考文献：

[1]沉积岩石学（下）.华东石油学院岩矿教研室主编，石油工业出版社出版，1984.

[2]中国煤炭地质总局一一九勘探队.　山西省阳泉矿区七元煤矿勘探报告.[R].河北.邯郸.　中国煤炭地质总局一一九勘探队，2009.

作者简介：

孔丽静（1962-），女，1985年毕业于江苏省常州职工水文地质学校，水文地质专业，工程师。