白杨,褚江曼,刘亮亮,张为,郑绘珍,秦玉霞,邵龙义

• 1:煤与煤层气共采全国重点实验室
• 2:中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

摘要(Abstract)：

基于露头剖面与钻井资料，系统开展沁水盆地东北缘七元矿区石炭-二叠纪近海型含煤岩系层序-古地理演化与聚煤规律研究。根据岩性及岩相类型，识别出三角洲、潮坪-潟湖、碳酸盐台地等沉积体系类型，区内太原组15号煤形成于潮坪-潟湖环境，山西组3号煤层形成于由下三角洲平原分流间湾演化而来的泥炭沼泽环境。依据区域不整合面、海侵方向转换面、下切谷冲刷面等层序界面，将区内含煤岩系划分为3个三级层序，层序Ⅰ对应于本溪组以及太原组下部至15号煤层顶面，层序Ⅱ对应于太原组庙沟灰岩至山西组底部北岔沟砂岩底面层段，层序Ⅲ与区内山西组对应。根据钻孔剖面岩性资料绘制了地层厚度等值线图、石灰岩厚度等值线图、砂泥比等值线图和煤层厚度等值线图，恢复出各层序古地理。主要古地理单元有碳酸盐台地、潮汐砂坝、潟湖、潮坪及三角洲平原等，研究区主力海侵方向由层序Ⅰ的北东向，转变为层序Ⅱ、层序Ⅲ的南东向，海侵格局发生显著转换。层序Ⅰ主要为潮坪-潟湖、碳酸盐台地及潮汐砂坝沉积环境，煤层发育较好，是主要的聚煤时期，15号煤主要形成于潮坪环境；层序Ⅱ沉积环境主要由潮坪-潟湖向三角洲沉积转变，聚煤作用较强；层序Ⅲ发育局部可采煤层，沉积于三角洲平原环境。

关键词(KeyWords)： 七元矿区;沁水盆地;石炭-二叠纪;层序-古地理;聚煤规律

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 山西省科技计划揭榜招标项目“煤层气储层三维精细地质建模方法及软件研发”（20201101004）;; 国家自然科学基金面上项目“煤层气水平井水力喷射分段造穴应力演化机理”（52274014）

作者(Author): 白杨,褚江曼,刘亮亮,张为,郑绘珍,秦玉霞,邵龙义

参考文献(References)：

• [1]王仁农，李桂春.中国含煤盆地演化和聚煤规律[M].北京：煤炭工业出版社，1998.
• [2]侯海海，陈泓圳，邵龙义，等.煤层分布规律新认识：气候演变控制下的聚煤模式[J].煤田地质与勘探，2023,51(3):10-18.
• [3]邵龙义，侯海海，唐跃，等.中国煤层气勘探开发战略接替区优选[J].天然气工业，2015,35(3):1-11.
• [4]程保洲.山西晚古生代沉积环境与聚煤规律[M].山西太原：山西科学技术出版社，1992.
• [5]陈钟惠.华北晚古生代含煤岩系的沉积环境和聚煤规律[M].湖北武汉：中国地质大学出版社，1993.
• [6]邵龙义，肖正辉，何志平，等.晋东南沁水盆地石炭二叠纪含煤岩系古地理及聚煤作用研究[J].古地理学报，2006,8(1):43-52.
• [7]葛宝勋，尹国勋，李春生.山西阳泉矿区含煤岩系沉积环境及聚煤规律探讨[J].沉积学报，1985, 3(3):33-44.
• [8]邓拓.沁水盆地北部七元矿区煤层气地质特征及有利区优选[D].北京：中国地质大学（北京），2021.
• [9]BOHACS K M, SUTER J R. Sequence stratigraphic distribution of coaly rocks:Fundamental controls and paralic examples[J]. AAPG Bulletin, 1997, 81(10):1612-1633.
• [10]DIESSEL C F K, BOYD R , WADSWORTH J,et al. On balanced and unbalanced accommodation/peat accumulation ratios in the Cretaceous coals from Gates Formation, Western Canada, and their sequence-stratigraphic significance[J]. International Journal of Coal Geology, 2000, 43(1-4):143-186.
• [11]DAVIES R, DIESSEL C F K, HOWELL J. Vertical and lateral variation in the petrography of the Upper Cretaceous Sunnyside coal of eastern Utah, USA—implications for the recognition of high-resolution accommodation changes in paralic coal seams[J]. International Journal of Coal Geology, 2005, 61(1-2):13-33.
• [12]DIESSEL C F K. The stratigraphic distribution of inertinite[J].International Journal of Coal Geology,2010,81(4):251-268.
• [13]SHAO L,ZHANG P,GAYER R A,et al. Coal in a carbonate sequence stratigraphic framework:the Upper Permian Heshan Formation in central Guangxi, southern China[J]. Journal of the Geological Society,2003, 160(2):285-298.
• [14]邵龙义，鲁静，汪浩，等.中国含煤岩系层序地层学研究进展[J].沉积学报，2009,27(5):904-914.
• [15]FLINT S, AITKEN J , HAMPSON G. Application of sequence stratigraphy to coal-bearing coastal plain successions:implications for the UK Coal Measures[J]. Geological Society, London, Special Publications, 1995, 82:1-16.
• [16]邵龙义，陈家良，李瑞军，等.广西合山晚二叠世碳酸盐岩型煤系层序地层分析[J].沉积学报，2003,21(1):168-174.
• [17]JERRETT R M, HODGSON D M, FLINT S S,et al. Control of relative sea level and climate on coal character in the Westphalian C(Atokan)Four Corners Formation, central Appalachian Basin U S A[J]. Journal of Sedimentary Research,2011,81(6):420-445.
• [18]SHAO L,YANG Z,SHANG X,et al. Lithofacies palaeogeography of the Carboniferous and Permian in the Qinshui Basin, Shanxi Province, China[J]. Journal of Palaeogeography,2015,4(4):384-412.
• [19]邵龙义，董大啸，李明培，等.华北石炭-二叠纪层序-古地理及聚煤规律[J].煤炭学报，2014,39(8):1725-1734.
• [20]邵龙义，郑明泉，侯海海，等.山西省石炭-二叠纪含煤岩系层序-古地理与聚煤特征[J].煤炭科学技术，2018,46(2):1-8,34.
• [21]陈世悦，徐凤银，刘焕杰.华北晚古生代层序地层与聚煤规律[M].山东东营：石油大学出版社，2000.
• [22]褚江曼，刘亮亮，邵龙义，等.沁水盆地石炭-二叠纪海陆交互相含煤旋回的天文周期驱动[J].第四纪研究，2023,43(6):1513-1525.
• [23]苟苏恒，吕佳阳，李柯良，等.沁水盆地左权地区山西组米氏旋回识别及其天文年代标尺[J].中国煤炭地质，2024,36(4):1-7,12.
• [24]孔宪祯，许惠龙，李润兰，等.山西晚古生代含煤地层和古生物群[M].山西太原：山西科学技术出版社，1996.
• [25]宋慧波，李亚南，于振峰，等.山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化[J].古地理学报，2018,20(4):623-636.
• [26]黄志明，张鸿升，许建国，等.山西寿阳矿区含煤岩系环境及聚煤特征[J].沉积学报，1989,7(1):91-99.
• [27]郭英海，刘焕杰，李壮福，等.晋中北山西组浅水三角洲沉积特征及聚煤作用[J].中国矿业大学学报，1995,24(1):64-70.
• [28]鲁静，邵龙义，李文灿，等.层序格架内障壁海岸沉积体系古地理背景下聚煤作用[J].煤炭学报，2012,37(1):78-85.
• [29]高迪，邵龙义，李柱.三江盆地早白垩世层序古地理与聚煤作用研究[J].中国矿业大学学报，2012,41(5):746-752.
• [30]HAQ B U, HARDENBOL J, VAIL P R. Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic[J]. Science, 1987, 235(4793):1156-1167.
• [31]尚冠雄.华北地台晚古生代煤地质学研究[M].山西太原：山西科学技术出版社，1997.
• [32]邵龙义，何志平，鲁静.环渤海湾西部石炭系-二叠系层序地层及聚煤作用研究[M].北京：地质出版社2008.
• [33]AITKEN J F, FLINT S S.The application of high-resolution sequence stratigraphy to fluvial systems:a case study from the Upper Carboniferous Breathitt Group, eastern Kentucky, USA[J].Sedimentology, 1995,42(1):3-30.
• [34]胡斌，胡磊，宋慧波，等.晋东南上石炭统—下二叠统太原组灰岩中遗迹组合及其沉积环境[J].古地理学报，2013,15(6):809-818.
• [35]冯增昭.单因素分析多因素综合作图法—定量岩相古地理重建[J].古地理学报，2004,6(1):3-19.
• [36]GREGORY W J. 1894. Lithogenesis der Gegenwart Beobachtungenüber die Bildung der Gesteine an der heutigen Erdoberflche Dritter Theil einer Einleitung in die Geologie als historische Wissenschaft Geotektonische Probleme Morphologie der Erdoberflche[J]. Nature,1895,51(1318):313-317.
• [37]PETTIJOHN F J. Paleocurrents and paleogeography[J]. AAPG Bulletin, 1962,46(8):1468-1493.
• [38]李增学，李莹，刘海燕，等.岩相古地理优势相方法及应用——兼谈“广义”与“狭义”岩相古地理及若干新的研究方向[J].古地理学报，2021,23(3):489-506.
• [39]邵龙义，王学天，鲁静，等.再论中国含煤岩系沉积学研究进展及发展趋势[J].沉积学报，2017,35(5):1016-1031.