李志澤 劉欣

摘要：文章所研究的區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗松根烏拉蘇木和吉林郭勒蘇木境內(nèi)。煤田東南距西烏珠穆沁旗旗政府所在地70km，西距錫林浩特市100km。文章論述了煤的原始成因類型，它是指在一定成煤環(huán)境條件下，沉積形成的沉積相，即為煤相。近年來國內(nèi)外很多學(xué)者都從研究煤相入手，進行了總結(jié)、歸納和應(yīng)用。煤中的灰分參數(shù)，煤巖學(xué)參數(shù)，古植物標志，古沉積環(huán)境，研究表明它們直接或間接的干擾和影響煤質(zhì)成分，及后期的煤質(zhì)分類。研究區(qū)共分五個煤組：5、4、3、2、1煤組。

關(guān)鍵詞：五間房；凝膠化指數(shù)；結(jié)構(gòu)保存指數(shù)；植物指數(shù)；地下水影響指數(shù)

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）06-0149-02

一、煤中的灰分參數(shù)的分析

高位泥炭形成的煤，灰分主要來源于大氣飛塵，其中灰成分以SiO2和A1203占多數(shù)，K值高，而低位泥炭形成的煤灰分主要從地表水和地下水補給區(qū)攜帶而來。低位泥炭形成的煤，其灰分高于高位泥炭形成的煤，硫的古鹽度受海水影響的近海相煤比淡水煤中硫的含量高0.5～1個數(shù)量級，純淡水煤含硫低約為0.2%。形成于淡水環(huán)境的煤，煤中硫的含量主要受控于沼澤的環(huán)境的演化，硫的聚集主要發(fā)生早期成巖階段，且硫的含量低。據(jù)灰分指數(shù)K值判斷煤層形成時的地化環(huán)境和相環(huán)境，K值是指煤灰中SiO2+A1203含量與Fe203+Ca0+Mg0含量比值。

二、煤巖學(xué)參數(shù)的分析

通過對煤巖的宏觀煤巖組分及類型比對，研究指相參數(shù)主要有結(jié)構(gòu)保存指數(shù)（TPI）、凝膠化指數(shù)（GI）煤巖、地下水影響指數(shù)（GWl）、植物指數(shù)（VI）、古植物等顯微煤巖特征。選取研究區(qū)ZKKJ7-7、ZKP11-7、ZKKJ11-21的鉆孔，各煤組煤巖煤樣，顯微煤巖組分進行統(tǒng)計計算，做GI-TPI、GWI-VI及T-D-F相圖，分析如下：（深到淺5、4、3-3、2-2、2-1及上部煤層8個煤層66個煤巖煤樣）。

圖1圖2

1．凝膠化指數(shù)（GI）：是鏡質(zhì)組和惰性組顯微組分與未經(jīng)歷凝膠化的顯微組分的比值。

凝膠化指數(shù)指示了泥炭形成早期古泥炭沼澤的水位變化特征和植物遺體遭受凝膠化作用的程度，高值表明相對高的水位，低值表明相對低的水位。

2．結(jié)構(gòu)保存指數(shù)（TPI）：是具有原始植物細胞結(jié)構(gòu)的鏡質(zhì)組和惰性組顯微組分與沒有可見細胞結(jié)構(gòu)的顯微組分的比值。

結(jié)構(gòu)保存指數(shù)（TPI），可以反映先存物質(zhì)（木質(zhì)高于草本）及降解的程度。

總之，分析表明，根據(jù)圖GI—TPI相圖，各煤層的結(jié)構(gòu)保存指數(shù)都大于1；各煤層凝膠化指數(shù)都比較高。逐漸擴大沉積范圍接受沉積，成煤環(huán)境主要為濕地森林沼澤，及上部煤層為覆水森林沼澤—較深覆水森林沼澤。

1．植被指數(shù)：VI是森林木本親緣顯微組分與草本和水生親緣顯微組分之比率。VI值大于0.5為森林沼澤。

2．地下水影響指數(shù)：GWI反映沼澤覆水程度，地下水位越高，GWI值越大。

總之，分析表明，根據(jù)圖GWI—VI相圖，地下水影響指數(shù)GWI大部分都小于0.5；煤層植被指數(shù)VI幾乎都大于1。各煤層皆屬于中營養(yǎng)的濕地森林沼澤，2-1及上部煤層接近覆水森林沼澤。

三、對沉積環(huán)境及其演化與煤質(zhì)的分析

總結(jié)沉積環(huán)境及演化特征，發(fā)現(xiàn)沉積環(huán)境特征及其演化是控制煤質(zhì)的最重要因素，5煤組為湖泊沉積環(huán)境。

受物源直接影響的邊緣部位灰分稍高；硫分主要是同生期生成的有機硫，在成煤沼澤的邊緣地帶含量稍高，中間較低。盆地西部及南部部分范圍，因砂礫質(zhì)辮狀河及其前緣碎屑活動增強，聚煤作用逐漸減弱或停止。盆地東部，因湖水變深，煤層變薄或尖滅；因為是辮狀河前三角洲—淺湖成煤環(huán)境，灰分總體較低。北部方向，因湖水逐漸變深，遭受煤層變薄或尖滅；因為是辮狀河前三角洲—淺湖成煤環(huán)境。成煤環(huán)境都是淺湖—湖泊地帶。

4煤組為淺水湖泊沼澤化聚煤沉積環(huán)境；煤組沉積環(huán)境演化為辮狀河三角洲泛濫平原沉積環(huán)境。

該期有利聚煤環(huán)境均為淺水湖泊沼澤化聚煤。西部、南部和東部辮狀河三角洲，扇三角向盆地中間進積致使沼澤邊緣地帶灰分及硫分高的區(qū)域有所擴大。北部湖水變淺，變小沉積期湖泊淤淺基礎(chǔ)上和湖盆繼續(xù)萎縮背景下出現(xiàn)的沉積聚煤作用，沉積環(huán)境已演化為辮狀河三角洲泛濫平原沉積環(huán)境。受西部、南部扇三角洲進積的影響發(fā)展成為扇三角洲平原環(huán)境，覆水變淺，較5煤組聚煤增強，但灰分、硫分也明顯升高。

3煤組沉積期湖盆進一步萎縮，應(yīng)為湖泊沉積環(huán)境；辮狀河三角洲平原和扇三角洲平原環(huán)境，全區(qū)水體變淺，致使大面積的穩(wěn)定聚煤。

2煤組分上下兩部分，沉積期湖盆進一步萎縮，應(yīng)為淺湖泊沉積環(huán)境。

這時主要是北部、東部的前三角洲。北部為湖泊沉積，邊緣出現(xiàn)了沖積扇帶，南部三角洲平原沉積環(huán)境、辮狀河三角洲平原分流河道發(fā)育，聚煤區(qū)為泛濫沉積或泛濫湖泊沉積。聚煤區(qū)域小，受物源影響大、成煤沼澤覆水較深因此形成煤層不穩(wěn)定且灰分較高。

1煤組湖盆已出現(xiàn)顯著萎縮，小范圍淺湖泊沉積環(huán)境。

使聚煤急劇變?nèi)?，出現(xiàn)零星聚煤點，環(huán)境變化使西部、南部、東部及北部邊緣抬起，只東部小范圍聚煤?？傮w形成西高東低，南北相似的地貌格局。

四、結(jié)論

通過研究得出如粗淺的下結(jié)論：

1．發(fā)現(xiàn)所有煤層凝膠化指數(shù)都比較高，2-1及上部煤層凝膠化指較其他煤層更高；所有煤層的結(jié)構(gòu)保存指數(shù)都大于1，成煤環(huán)境主要為濕地森林沼澤，2-1及上部煤層為覆水森林沼澤—較深覆水森林沼澤。

2．發(fā)現(xiàn)所有煤層植被指數(shù)VI幾乎都大于1，地下水影響指數(shù)GWI大部分都小于0.5，只有2-1及以上煤層的稍高，接近或者大于0.5，植物指數(shù)所有煤樣全部大于1。根據(jù)GWI-VI參數(shù)，各煤層都屬于中營養(yǎng)的濕地森林沼澤，2-1及上部煤層接近覆水森林沼澤。

3．發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)、煤地球化學(xué)特征變化與成煤環(huán)境的演化密切相關(guān)。由深至淺（5、4、3、2、1）各煤層煤質(zhì)，隨著古環(huán)境的變遷，逐漸發(fā)生規(guī)律性質(zhì)的變化。地貌變化，深水湖泊沉積環(huán)境至淺水湖泊沼澤化聚煤。西、南東兩側(cè)的物源方向是造成煤灰分的高值分布區(qū)出現(xiàn)；后期發(fā)展到2煤組，南部西側(cè)陸源補給充分，東側(cè)水體有所變深，北側(cè)形成大面積陸源補給區(qū)；原來的平原泛濫沉積區(qū)有的演變?yōu)楹?，聚煤區(qū)域小，受物源影響大、成煤沼澤覆水較深因此形成煤層不穩(wěn)定且灰分較高；因覆水程度深而鏡惰比高，全硫含量增加。經(jīng)后期填平補充作用，形成今天的地貌特征。

參考文獻

[1]內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)工程總公司．內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗五間房煤田普查報告[R]．2006．

（責(zé)任編輯：劉 晶）