煤炭科学技术

作者：刘炳强, 王敏, 王东东, 曹玉鹏, 闫志明,

关键词：巨厚煤层, 层序地层, 关键界面, 成因机制, 柴北缘,

厚煤层蕴含着丰富的地质信息，在全球碳循环中扮演着重要的角色。国内外深时地层中厚煤层广泛分布，近年来其成因机制逐渐成为煤地质学的研究热点。为明晰等时层序地层格架中的巨厚煤层的物质组成特征与形成机理，选取柴北缘鱼卡地区中侏罗统层序S1湖侵体系域发育的巨厚煤层M7为研究对象，等间隔连续采样并进行室内显微组分与矿物鉴定，依据煤层关键界面的识别原理、显微组分与矿物的古环境指示意义进行综合分析。结果显示：显微组分中镜质组体积分数最高(48.5%)，惰质组体积分数同样较高(37.22%)，类脂组所占比例很低，仅为3.32%。矿物组分体积分数较为稳定，平均值为10.96%。依据煤层与碎屑沉积的交替出现、显微组分与矿物体积分数在垂向上的变化趋势，识别出了多种关键界面，包括陆化面(TeS)、陆地暴露面(ExS)、沼泽化面(PaS)、湖侵淹没面(GUTS)与可容空间转换面(ARS)。沿沉积倾向在向陆与向湖方向分别选择钻孔，与鱼卡煤矿对比分析沼泽环境垂向演化过程。鱼卡煤矿巨厚煤层M7识别出4个沉积旋回，向陆以及向湖方向的YQ6–22与YQ6–12中由陆源碎屑、湖相沉积所分隔的M7–1—M7–3则均识别出3个沉积旋回。发现了巨厚煤层中蕴含的高分辨率层序，经过分析划分为4个四级层序，结合煤层中关键界面所对应的层序界面，揭示了巨厚煤层的成因机制。建立了层序地层格架中的多期泥炭沼泽垂向叠置模式，可进一步应用于国内外更多深时地层中巨厚煤层的研究。

来源：2024年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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