賈超 劉禧超 郭維

摘要：鄂爾多斯盆地作為世界上少數(shù)的大型聚煤盆地，煤炭資源極其豐富。而侏羅系中統(tǒng)延安組又是陜北和內(nèi)蒙古鄂爾多斯盆地的重要含煤地層。分析延安組的沉積環(huán)境特征，恢復(fù)侏羅紀(jì)時(shí)期測(cè)區(qū)的原型盆地面貌，為探索建立測(cè)區(qū)煤炭富集規(guī)律提供參考和依據(jù)，這是本文章研究的作用和意義所在。

關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古鄂爾多斯；延安組；沉積環(huán)境

經(jīng)富縣組的填平補(bǔ)齊淤淺沉積后，盆地調(diào)整總體處于周期性的緩慢下沉階段，延安組以旋回沉積為特點(diǎn)，總體可歸納為三期。

1.延安組早期沉積環(huán)境

富縣期之后，鄂爾多斯盆地有一次區(qū)域性的構(gòu)造抬升，造成了富縣組與延安組之間的沉積間斷。根據(jù)延安組底部的砂礫巖、長(zhǎng)石石英砂巖、石英砂巖與下伏中三疊世二馬營(yíng)組、晚三疊世延長(zhǎng)組、早侏羅世富縣組的接觸面大部分地段為較平緩的平行不整合，局部為較平緩的微角度不整合特點(diǎn)，結(jié)合鉆孔控深資料，可確定區(qū)內(nèi)延安組沉積基底起伏差異并非很懸殊（圖1），總體為寬緩負(fù)地貌特征。

研究區(qū)內(nèi)延安組早期，在繼承了富縣組沉積格局的同時(shí)，擴(kuò)展性地發(fā)展了自身的沉積環(huán)境。這時(shí)盆地沉積范圍迅速擴(kuò)張，物源供給充足，在研究區(qū)內(nèi)形成了河流—湖泊三角洲的總局勢(shì)，河流相的地層相對(duì)較厚，其中在達(dá)拉特旗高家溝所測(cè)延安組剖面PM47中，發(fā)育槽狀楔狀交錯(cuò)層理的含礫粗砂巖厚度近40m。這一階段，本區(qū)有四個(gè)三角洲朵葉體群向區(qū)內(nèi)推進(jìn)：位于研究區(qū)北部的達(dá)拉特旗高家溝三角洲朵葉體群，呈樹(shù)冠狀總體由東向西推進(jìn)至康巴什附近；中部的暖水三角洲朵葉體群分岔后一支向南西延伸至孫家岔，另一支向南西西延伸至成吉思汗陵；南部的大岔三角洲朵葉體群，呈樹(shù)冠狀總體由東向西推伸展至店塔，向南延伸至孤山；西部的察干淖三角洲朵葉體群，呈樹(shù)冠狀總體由西向東推進(jìn)至新街、中雞、爾林兔等地。在三角洲朵葉體群不連片區(qū)域則形成不規(guī)則的湖灣相沉積環(huán)境（圖2）。

隨著上述四個(gè)三角洲朵葉體群的不斷推進(jìn)，研究區(qū)三角洲平原及前緣連成一片，大面積淤淺，形成寬廣平緩的沉積坪，近而發(fā)展為大面積的泥炭沼澤沉積環(huán)境，構(gòu)成盆地水進(jìn)→水退完整的演化沉積旋回。

2.延安組中期沉積環(huán)境

在延安組早期沉積結(jié)束后，中期經(jīng)歷有三次規(guī)模較大的湖侵過(guò)程，每次規(guī)模較大的湖侵過(guò)程基本上對(duì)應(yīng)形成了一個(gè)相對(duì)較完整的，由前三角洲（湖灣）→三角洲前緣→三角洲平原的沉積旋回（圖3）。

第一次快速湖侵均使原來(lái)的湖泊三角洲區(qū)的大保當(dāng)變淺湖區(qū)，研究區(qū)內(nèi)全部變?yōu)楦菜畢^(qū)，東勝至康巴什一帶的剝蝕區(qū)也覆水消失，區(qū)內(nèi)接受了不同的湖灣、湖泊三角洲沉積。從研究區(qū)調(diào)查情況分析，下部為富含個(gè)體較小的雙殼類化石的細(xì)碎屑物質(zhì)，反映湖灣沉積層序特點(diǎn)，其上發(fā)育完整的湖泊三角洲沉積層序。

第二次快速湖侵與第一次快速湖侵相比，厚度在區(qū)內(nèi)穩(wěn)定，沉積類型及相的空間配置趨于簡(jiǎn)單，沉積物粒度也趨于細(xì)小，湖灣范圍更大，三角洲開(kāi)始退縮，從考考烏素溝剖面可明顯看出湖泊三角洲層序粒度由細(xì)→粗→細(xì)的變化，反映了一次水進(jìn)→水退的完整沉積旋回。

這一時(shí)期湖泊三角洲群體占主體，沉積厚度40m～60m之間，構(gòu)成逆粒序與正粒相組合的湖泊三角洲沉積。湖泊三角洲平原顯示了進(jìn)積充填作用為主的分流河道沉積特點(diǎn)，湖泊三角洲前緣表現(xiàn)出分布范圍較寬，沉積厚度大約17m～20m的特征。湖灣沉積以細(xì)細(xì)碎屑巖為主，具水平、微波狀層理，夾有少量決口扇、水下分流河道砂體。由于淤淺速率快，有的地段出現(xiàn)短暫的泥炭沼澤，形成薄煤層。第二沉積旋回結(jié)束時(shí)，由于物質(zhì)來(lái)源充分，造成大面積淤淺，沼澤及泥炭沼澤沉積持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，分布面積大，形成了3號(hào)煤層的大面積穩(wěn)定沉積。

在經(jīng)歷了延安組第二旋回的穩(wěn)定沉積后，第三沉積旋回為活躍發(fā)展階段，表現(xiàn)在沉積度變化較大，砂巖增多，粒度變粗，雜基含量增多，聚煤厚度不穩(wěn)定的沉積特征。

根據(jù)露頭、鉆孔及斷面分析，區(qū)內(nèi)湖泊三角洲沉積早期通常以中粒砂巖為主，由于分流河道下切強(qiáng)烈，先期形成的煤層局部遭受侵蝕，晚期湖泊三角洲退縮，朵葉體遭到破壞，上覆沉積覆蓋了較厚的湖灣細(xì)碎屑物的沉積。這一時(shí)期表現(xiàn)為物源供給充足，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水體穩(wěn)定的環(huán)境。上部厚 4.2m的三角洲平原由分流河道、天然堤組成，反映了一個(gè)湖泊三角洲退積的沉積層序。隨著分流河道改道逐漸廢棄，加之其前端與西部湖泊三角洲朵體近乎相接，彼此之間的湖灣幾乎封閉，水體流通不暢，從而使得朵體群連同湖灣同時(shí)充填并淤淺，成為閉塞的泥炭沼澤，具備了良好的聚煤環(huán)境。

湖灣沉積的分布面積小，周圍為湖泊三角洲沉積所環(huán)繞，呈不規(guī)則狀，沉積厚度不穩(wěn)定，一般在20m～40m，巖石類型以粉砂巖為主，細(xì)砂巖和泥巖、粉砂質(zhì)泥巖次之，邊緣夾有薄層砂巖，具水平層理、波狀層理，產(chǎn)植物化石，植物化石碎片多見(jiàn)，并產(chǎn)雙殼類化石，代表了以緩慢淤積為主的湖灣沉積特征。晚期發(fā)育了沼澤及泥炭沼澤沉積，為聚煤提供了場(chǎng)所。

3.延安組晚期沉積環(huán)境

這時(shí)由于受到區(qū)域構(gòu)造抬升和鄂爾多斯聚煤盆地總體沉積環(huán)境的控制和影響，研究區(qū)的沉積變得復(fù)雜化。區(qū)內(nèi)湖泊三角洲和湖灣區(qū)發(fā)生了收縮，剝蝕區(qū)范圍擴(kuò)大，東部剝蝕區(qū)已擴(kuò)展到耳字壕—塔拉壕—納林陶亥—檸條塔一帶，西南部的中雞、爾林兔等地區(qū)處于剝蝕區(qū)范圍，迫使區(qū)內(nèi)湖泊三角洲、湖灣區(qū)向西和北兩個(gè)方向遷移。這時(shí)期區(qū)內(nèi)有三個(gè)較大的湖泊三角洲朵葉體和三個(gè)小湖泊三角洲朵葉體及其周圍湖灣接受沉積（圖4）

（1）湖泊三角洲沉積區(qū)

總體由三個(gè)較大的湖泊三角洲沉積區(qū)組成，最大者由耳字壕向大柳塔推進(jìn)，三角洲朵體前緣大約深入到大柳塔一線。在耳字壕一帶，分流河道水動(dòng)力較強(qiáng)，沉積了厚度巨大的砂體。下部為粗砂巖、中粒砂巖。分選性差，磨圓度較差，一般為次棱角狀。底部1.37m的砂質(zhì)泥巖為三角洲前緣沉積。向南在大柳塔一帶，分流河道分成很多支流，造成彼此根部相連的湖泊三角洲葉狀體，這些三角洲葉狀體均發(fā)育三角洲前緣沉積，而不發(fā)育或很少發(fā)育前三角洲沉積，河口沙壩沉積常成薄而寬的透鏡狀砂體，橫向上彼此首尾相接，顯示了淺水三角洲常有的特點(diǎn)。在這個(gè)沉積區(qū)里，分流河道兩側(cè)的泛濫原沉積帶及分布面積較大的淺水三角洲朵葉體群后期鬃淺形成了沼澤及泥炭沼澤，在活雞兔、大柳塔則聚集了小范圍的巨厚煤層，厚度8m～10m。

（2）湖灣沉積區(qū)

延安組晚期湖灣區(qū)主要位于研究區(qū)西部，分布在上述湖泊三角洲朵葉體之間，向西延出圖區(qū)成為開(kāi)闊湖灣區(qū)。受相鄰三角洲朵葉體的影響較大。易于淤淺，沉積物多以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾厚層砂巖及薄煤層，代表了湖灣區(qū)快速淤淺的沉積過(guò)程。隨后的沼澤及泥炭沼澤沉積，由于晚期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，夾雜薄層泥巖，粉砂巖、細(xì)砂巖的沉積，局部發(fā)育多層薄煤層，聚煤條件差。

延安組晚期由于受燕山運(yùn)動(dòng)的抬升和直羅組的沖蝕，區(qū)內(nèi)局部地段出現(xiàn)了三種特殊環(huán)境沉積的巖石：5m～11.5m厚的黑色泥巖沉積，這類沉積巖石范圍小，但厚度大，認(rèn)為其代表了閉塞還原的深水體沉積環(huán)境；厚約2m～15m不等的淺灰、灰白色高嶺質(zhì)中粒、細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，這類沉積巖石是地殼抬升，導(dǎo)致原先的沉積物暴露，遭受強(qiáng)烈風(fēng)化，其中的不穩(wěn)定組分被改造。此后又重新膠結(jié)，原地沉積成巖；0.5m～1.0m厚的砂質(zhì)蛋白巖，這類巖石分布范圍很小，沉積厚度不大，是閉塞的寧?kù)o淺水物源供給不足的弱水體環(huán)境沉積。

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