[科普中國]-富煤單元

簡介

富煤單元是指同一煤層相對較厚而穩(wěn)定分布的部分，空間上常有一定的形態(tài)，如鄂爾多斯盆地的富煤單元多近等軸狀和短軸狀（李思田等，1992）。1富煤單元的圈定是按各主要煤層分別進(jìn)行，并根據(jù)煤層發(fā)育的厚度確定富煤單元的輪廓。聚煤盆地內(nèi)同一沉積體系單元或體系域單元可包含多個富煤單元，這些富煤單元平面展布樣式明顯受沉積體系控制。富煤單元除受構(gòu)造沉降和基底同沉積斷裂網(wǎng)絡(luò)的控制外，更多地受控于古地理背景。在構(gòu)造活動比較穩(wěn)定的盆地中，富煤單元主要受控于沉積環(huán)境，例如：鄂爾多斯盆地在中侏羅世延安期，構(gòu)造活動比較穩(wěn)定，沉降差異性小，富煤單元形成于三角洲廢棄平原、朵體間灣、河道間洼地等沉積背景富煤單元中煤質(zhì)的原生特征呈環(huán)帶狀分布。因此，應(yīng)用層序地層分析方法建立地層格架，劃分各級層序地層單元，重建沉積體系域，確定富煤單元形成條件和預(yù)測準(zhǔn)則將是盆地深部和新區(qū)富煤單元預(yù)測的基礎(chǔ)。2

定義富煤單元是指“同一層相對較厚而穩(wěn)定的部分，在空間上常具一定的形態(tài)和方向性，有時是帶狀的”。在我國華北型石炭二疊紀(jì)煤系中，煤層具有層數(shù)多，厚度較穩(wěn)定、分布廣、單層厚度小等特點，可以在大范圍內(nèi)對同一煤層進(jìn)行追索對比，從三維空間進(jìn)行研究，因此使用“富煤單元”這一概念，并認(rèn)為其含義為：同一層位煤層相對較厚而穩(wěn)定的部位，即在聚煤盆地中，同一地質(zhì)時期古地理、古構(gòu)造最有利于泥炭堆積從而形成較厚煤層的部位。但需要指出的是，確定富煤單元的煤層厚度是一個相對厚度，只要煤層厚度在一定范圍內(nèi)明顯地高于其周圍地區(qū)，就可以確定為富煤單元。因此，富煤單元的含義比厚煤層發(fā)育帶要廣，它帶有成因意義，即使沒有厚煤層發(fā)育的地區(qū)也可以圈定富煤單元，進(jìn)行單個煤層三維空間展布的研究。3

富煤單元形成與分布的控制因素富煤單元的形成與分布有其內(nèi)在的控制因素，它們控制了聚煤作用的發(fā)生、聚煤作用的強度以及泥炭層的保存。

沉積因素沉積作用是控制聚煤作用的重要因素之一。一般情況下，在各種成煤環(huán)境中，聚煤作用最先開始的部位往往是聚煤條件最好的部位，因此也是最有希望形成富煤單元的部位，如三角洲朵體間灣，潮平環(huán)境中的泥坪、混合坪的部位。但成煤條件隨沉積體系的演化也會發(fā)生變化，富煤單元也可以發(fā)生遷移。盡管煤與下伏沉積物存在著時間上的差異，但煤層之下的沉積物為泥炭的沉積和成煤提供了基本格架，即下伏成因相與煤的形成具有一定的成因聯(lián)系。因此，在進(jìn)行富煤單元的研究時，要分析煤層與下伏成因相的關(guān)系及它們的演化過程。

構(gòu)造因素富煤單元的形成在一定意義上意昧著成煤環(huán)境在該地段長期保持。亦即說明在古氣候和古地理較為穩(wěn)定的前提下，泥炭的堆積速度與地殼的沉降速度能夠較持續(xù)地保持平衡。除上述兩種重要的因素以外，海平面變化、氣候條件等對煤及富煤單元的形成和分布都有影響。一般情況下，海平面變化、氣候條件兩因素的影響范圍大，有時甚至是全球性的，對地區(qū)性富煤單元的影響不很顯著。但由于華北晚古生代聚煤盆地的特殊性，如較穩(wěn)定的地臺條件、盆地基底構(gòu)造活動的穩(wěn)定性、盆地內(nèi)極緩的古坡度等，海平面變化成為控制煤聚積重要的主導(dǎo)因素。

富煤單元的形成是多種控制因素綜合作用的結(jié)果，在具體分析富煤單元形成與分布的控制因素時，要找出其主導(dǎo)因素。在研究區(qū)，控制富煤單元形成與分布的主導(dǎo)因素是海平面變化和沉積作用，而構(gòu)造條件是較穩(wěn)定的。因此對沉積體系及其控制因素進(jìn)行詳細(xì)的研究，可揭示富煤單元的形成和分布規(guī)律。3