汝箕溝煤田位于賀蘭山構(gòu)造帶中段的西部，在區(qū)域構(gòu)造上處于鄂爾多斯盆地西緣臺褶帶的賀蘭山斷褶帶上，西為阿拉善地盾，南接走廊過渡帶，東隔銀川地塹與鄂爾多斯臺緣斷褶帶和鄂爾多地臺相接。煤田內(nèi)主要構(gòu)造以NE向的小松山逆掩斷層和NE軸向的確臺溝（二道溝）復(fù)式向斜、大葫蘆溝背斜及汝箕溝一白芨溝向斜為代表。
1延安組（J1-2Y）沉積特征及環(huán)境分析
根據(jù)巖性特征、旋回結(jié)構(gòu)、含煤性變化及分布特點(diǎn)，延安組自下而上可為5個巖性段，各段沉積特征及環(huán)境分析如下：
（1）（J1-2Y1）底部為透鏡狀砂礫巖體，橫向上相變?yōu)樯皫r或劣質(zhì)鋁土礦；下部為河流沉積的多階性厚層砂巖，巖性底面發(fā)育礫石條帶；中、上部為中、細(xì)砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，夾7#煤層（組）。此段具有沖積扇、辮狀河與河間漫流湖泊環(huán)境的特點(diǎn)。
（2）（J1-2Y2）由2個中旋回組成，分別含5#、6#煤層（組）。每個中旋回都包括若干個小旋回。下部中旋回的河床相砂巖具明顯的多階性，但細(xì)粒沉積比例較小，懸浮組分不大發(fā)育。上部中旋回的可床相砂巖，二元結(jié)構(gòu)趨于明顯，具曲流河沉積性質(zhì)。
（3）（J1-2Y3）具有粗粒型和細(xì)粒型2種層序，分別由2~3個小旋回組成。粗粒型層序二元結(jié)構(gòu)明顯，具典型的曲流河沉積特征，細(xì)粒型層序旋回結(jié)構(gòu)清晰，具湖泊旋回的特點(diǎn)。中下部旋回中發(fā)育4#煤層（組），旋回底部見滯留沉積；砂體呈席狀分布于NW向隆起南北側(cè)的坳隱帶中，厚度>30m的砂體呈帶狀延展，砂體斷面呈扁透鏡體狀，古水流由西和西北流向東南。整體表現(xiàn)為高彎曲流河與漫湖沼環(huán)境之沉積特點(diǎn)。
（4）（J1-2Y4）沉積厚度大，分布范圍廣。剖面層序有2種類型：一種是有多個發(fā)育良好的二元結(jié)構(gòu)的曲流河沉積層序，以汝箕溝剖面為代表，主要分布于東部和北部，旋回底部發(fā)育透鏡體狀礫巖、扁豆體狀礫石層及串珠石條帶，與下伏地怪沖刷接觸。中下部為含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖，上部為粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層，頂部發(fā)育巨厚的2#煤層（組）。另一種是發(fā)育退積型正旋回結(jié)構(gòu)的洪、沖積扇沉積層序，以巴呼都溝剖面為代表，主要分布于西部和西南部。自西南向東北延伸的寬舌狀礫砂巖體與中部自西北部向東南方向延伸的貫流河帶狀砂體近于直交，表征為洪、沖積扇、貫流河沉積體系，而其間為河漫沼澤沉積環(huán)境。
（5）（J1-2Y5）為具有多個階性和多個二元結(jié)構(gòu)的復(fù)雜層序。下部旋回二元結(jié)構(gòu)特征明顯，其底部發(fā)育含銷粗砂巖，粗砂巖夾細(xì)礫石薄層和和帶，具槽狀斜層進(jìn)理，與下伏地層沖刷接觸，向上沉積變細(xì)，發(fā)育1#煤層（組）。中上旋回多附性結(jié)構(gòu)特征顯著，小沖刷面較發(fā)育，層理規(guī)模變，炭質(zhì)泥巖層較多，僅發(fā)育薄煤層或煤線，砂巖類型趨于簡單，雜基含量降低，成分成熟度較高。1#煤層（組）底部發(fā)育網(wǎng)狀砂體，主砂體為NW-SE向延展，主流向SE，綜合反映河流泛濫平源沼澤環(huán)境特點(diǎn)。
2延安組（J1-2Y）聚煤特征
2.1煤層層位及分布特點(diǎn)
汝箕溝盆地內(nèi)早一中侏羅紀(jì)延安組煤層十分發(fā)育，含煤層數(shù)量多達(dá)25層（K3孔），最少也有3層（K13孔），一般為10~15層； 煤層總厚度最大58.55m（西溝腦），最少為3.20m（K12孔），一般總厚25~55m。這些煤層較均勻地分布于整個延安組中，在剖面上于一定層段中表現(xiàn)出相對的密集性。根據(jù)本區(qū)延安組的分段方案，這些煤層分屬7個煤組，各煤組的煤層發(fā)育情況如下：
（1）7#煤組為延安組最不部的一個煤組，位于J1-2Y1的中上部。在木葫蘆溝一禿魯溝隆起以東地區(qū)一般含煤1~3層。
（2）6#、5#煤組歸屬J1-2Y2段。其中6#煤組位于該段中部，主要發(fā)育一層煤，稱6#煤層，該煤層在那里溝坳陷區(qū)內(nèi)大部地區(qū)可采，主要富煤帶呈NW向展布。5#煤組位于J1-2Y2頂部，主要發(fā)育一層5#煤層。該煤層幾利全區(qū)分布，一般1~3m，連續(xù)性好。厚度以NE向的汝箕溝一白芨溝坳陷帶最大。
（3）3#、4#煤組位于J1-2Y3的中、上部。其中4#煤組在那里溝以南為一層煤稱4#煤層，在其以北分岔為兩層稱四1、四2煤層。4#煤組的煤層盡管側(cè)向連續(xù)性好，但多為薄煤層。3#煤組主要發(fā)育一層煤，稱為3#煤層。其下距4#煤5~25m，位于J1-2Y3的上部。該煤層除二道嶺村一馬家圈一帶無沉積外，全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，而且?guī)缀跞珔^(qū)可采。厚度一般1.5~3m。
（4）2#煤組為J1-2Y4所含煤層，全區(qū)廣泛發(fā)育。2#煤組在那里溝坳陷區(qū)為一層，稱2#煤層。該煤層僅在白芨溝井田的北端分岔為2~3層，變薄趨于尖滅，該區(qū)內(nèi)最大厚度26.83m（B130孔），最小厚度也達(dá)4m以上（B110孔）。在大風(fēng)溝、木葫蘆溝隆起以南地區(qū)，主要在汝箕溝坳陷區(qū)2#煤組為2層煤，稱為二1、二2煤層，其間夾厚達(dá)10~65m的巨大透鏡狀砂巖體；二1、二2煤累計(jì)厚度>12m，最厚可達(dá)36.74m（西溝腦）。木葫蘆-禿魯溝隆起以西，2#煤組為2~5個煤層，稱為二1、二2、二3、二4和二1上，它們向西南、西北變薄尖滅。該區(qū)煤層累計(jì)厚度在2~14m之間。
（5）1#煤組位于J1-2Y5的最上部層段，一般為1~2個煤層，稱1#煤層。該煤層分布范圍大，厚度小，而且穩(wěn)定性、邊疆性差。主要可采區(qū)、那里坳陷區(qū)、西溝腦地區(qū)、古拉本地區(qū)和黃木頭柴一別立溝地帶。
2.2煤層最度的變化規(guī)律
通過對煤層總厚度、可采煤層總厚度，主要煤層（組）厚度和地層厚度，各段砂巖厚度等的分析對比，揭示了本區(qū)煤層厚度的變化特點(diǎn)及其與煤系地層最度、砂體發(fā)育情況等因素之間的關(guān)系。
（1）延安組的煤層總厚和可采煤層總厚的變化，不僅總的面貌極其相似，而且兩者之間的厚度相差也很小，厚煤帶的位置及展布方向也安全一致。這說明延安組沉積期聚煤條件在全區(qū)都是十分有利的。從垂向上看，主要厚煤層賦存于J1-2Y1、J1-2Y3和J1-2Y4的中上部，這表明在J1-2Y1、 J1-2Y3和J1-2Y4沉積期，具有最佳的聚煤條件。
（2）煤層總厚度有自西而東增大的總趨勢，其變化梯度也有同樣的情況，在西薄東厚的總體背景下，又存在局部變化異常。在別立溝古隆起南側(cè)，木葫蘆溝-西腦溝地區(qū)達(dá)到最大值(>40m)，構(gòu)成一個NW向的特厚煤帶，厚度變化梯度大，加外沿有花石泉東厚煤帶。
（3）從煤層結(jié)構(gòu)和煤體形態(tài)看，各煤層（組）均表現(xiàn)不同，但總的趨勢是，煤層向古隆起方向夾矸變薄減少，分層減少，層間距變小，而離開隆起的方向，煤層和夾矸增厚，分層增多，或者變薄分岔尖滅。
3延安組（J1-2Y）聚煤模式
汝箕溝盆地是在印支運(yùn)動影響下，三迭紀(jì)經(jīng)計(jì)一定時期的隆起，遭受風(fēng)化剝蝕后，西緣斷裂活動總體發(fā)生沉隆和輕微褶皺在基底坳坳陷的基礎(chǔ)上形成的山前斷坳型盆地。
早一中侏羅紀(jì)延安組沉積時，受西高東低古地形在和區(qū)域構(gòu)造的影響，各段地層的發(fā)育由東向西擴(kuò)展。同時由于盆內(nèi)NW向隱伏斷裂的活動，以及NE、NW向同沉積隆起、坳陷的持續(xù)緩慢發(fā)展，導(dǎo)致各段地層沉積中心，厚度分布和聚煤中心發(fā)生分異。
（1）J1-2Y2沉積伊始，區(qū)內(nèi)發(fā)育沖積扇一辮狀河流環(huán)境沉積，在扇緣及河間地帶形成湖沼沉積，聚積泥炭，形成煤層。此時，由于隱患伏斷裂活動的影響，炭窯溝-炭窯溝一常坳陷最深，形成河流沖積扇環(huán)境，而那里溝以北相對穩(wěn)定，只受古地形影響，發(fā)育辮狀河沉積環(huán)境。由古流資料及重礦物資料分析，主流向由西北向東南。
（2）J1-2Y2沉積基本繼承了J1-2Y1的面貌。沉積范圍向西擴(kuò)展。區(qū)內(nèi)發(fā)育辮狀一低彎度曲流河環(huán)境，分支河道之間和岸后洪泛區(qū)形成沼澤環(huán)境，發(fā)育泥炭堆積。
（3）J1-2Y3沉積時，沉積范圍擴(kuò)展到木葫荒溝-禿魯溝古隆起以西的坳陷中，區(qū)內(nèi)除北部、南部發(fā)育小型曲流河外，大部分地區(qū)以積水洼地，湖沼環(huán)境為主，小組炭沼澤廣布。由于總體上受區(qū)域構(gòu)造活動的影響，泥炭沼澤與堤泛沉積頻繁更替，終未形成巨厚煤層。
（4）J1-2Y4沉積伊始，西部陸源區(qū)強(qiáng)裂隆上升，本區(qū)沉降幅度加大，沉積范圍向西擴(kuò)展到全區(qū)。由于西緣斷裂活動加劇，陸源區(qū)物質(zhì)供給充足，加之氣候溫溫，地表逕流發(fā)育，從而形成西南部地區(qū)的洪-沖積扇環(huán)境。另外，受西北高、東南低古地形影響，在洪-沖積扇緣外，發(fā)育與洪-沖積扇延向近直義的貫流河，流向東南。在洪-沖積扇羊緣斜坡溢水地帶和貫流河或西兩側(cè)形成廣泛的泥炭沼澤地，因持續(xù)時間長，發(fā)育巨厚泥巖層堆積。貫流河?xùn)|部環(huán)境相對穩(wěn)定，泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育，形成單一巨厚煤層。而其西部受邊緣沉積和洪-沖積扇的進(jìn)積、退積之影響，泥炭沼澤頻繁退縮、擴(kuò)張，但受總體沉降趨勢的控制，泥炭沼澤漸向西擴(kuò)展，從而形成上超覆蓋式分貧、變薄的煤層。在汝箕溝井田，2#煤組的下部煤層形成后，由于坳陷作用的影響，自西南向東北的河流沉積發(fā)育，形成上、下部煤層間的巨厚（50~65m）和砂巖透鏡體。
（朱守東）
1延安組（J1-2Y）沉積特征及環(huán)境分析
根據(jù)巖性特征、旋回結(jié)構(gòu)、含煤性變化及分布特點(diǎn)，延安組自下而上可為5個巖性段，各段沉積特征及環(huán)境分析如下：
（1）（J1-2Y1）底部為透鏡狀砂礫巖體，橫向上相變?yōu)樯皫r或劣質(zhì)鋁土礦；下部為河流沉積的多階性厚層砂巖，巖性底面發(fā)育礫石條帶；中、上部為中、細(xì)砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，夾7#煤層（組）。此段具有沖積扇、辮狀河與河間漫流湖泊環(huán)境的特點(diǎn)。
（2）（J1-2Y2）由2個中旋回組成，分別含5#、6#煤層（組）。每個中旋回都包括若干個小旋回。下部中旋回的河床相砂巖具明顯的多階性，但細(xì)粒沉積比例較小，懸浮組分不大發(fā)育。上部中旋回的可床相砂巖，二元結(jié)構(gòu)趨于明顯，具曲流河沉積性質(zhì)。
（3）（J1-2Y3）具有粗粒型和細(xì)粒型2種層序，分別由2~3個小旋回組成。粗粒型層序二元結(jié)構(gòu)明顯，具典型的曲流河沉積特征，細(xì)粒型層序旋回結(jié)構(gòu)清晰，具湖泊旋回的特點(diǎn)。中下部旋回中發(fā)育4#煤層（組），旋回底部見滯留沉積；砂體呈席狀分布于NW向隆起南北側(cè)的坳隱帶中，厚度>30m的砂體呈帶狀延展，砂體斷面呈扁透鏡體狀，古水流由西和西北流向東南。整體表現(xiàn)為高彎曲流河與漫湖沼環(huán)境之沉積特點(diǎn)。
（4）（J1-2Y4）沉積厚度大，分布范圍廣。剖面層序有2種類型：一種是有多個發(fā)育良好的二元結(jié)構(gòu)的曲流河沉積層序，以汝箕溝剖面為代表，主要分布于東部和北部，旋回底部發(fā)育透鏡體狀礫巖、扁豆體狀礫石層及串珠石條帶，與下伏地怪沖刷接觸。中下部為含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖，上部為粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層，頂部發(fā)育巨厚的2#煤層（組）。另一種是發(fā)育退積型正旋回結(jié)構(gòu)的洪、沖積扇沉積層序，以巴呼都溝剖面為代表，主要分布于西部和西南部。自西南向東北延伸的寬舌狀礫砂巖體與中部自西北部向東南方向延伸的貫流河帶狀砂體近于直交，表征為洪、沖積扇、貫流河沉積體系，而其間為河漫沼澤沉積環(huán)境。
（5）（J1-2Y5）為具有多個階性和多個二元結(jié)構(gòu)的復(fù)雜層序。下部旋回二元結(jié)構(gòu)特征明顯，其底部發(fā)育含銷粗砂巖，粗砂巖夾細(xì)礫石薄層和和帶，具槽狀斜層進(jìn)理，與下伏地層沖刷接觸，向上沉積變細(xì)，發(fā)育1#煤層（組）。中上旋回多附性結(jié)構(gòu)特征顯著，小沖刷面較發(fā)育，層理規(guī)模變，炭質(zhì)泥巖層較多，僅發(fā)育薄煤層或煤線，砂巖類型趨于簡單，雜基含量降低，成分成熟度較高。1#煤層（組）底部發(fā)育網(wǎng)狀砂體，主砂體為NW-SE向延展，主流向SE，綜合反映河流泛濫平源沼澤環(huán)境特點(diǎn)。
2延安組（J1-2Y）聚煤特征
2.1煤層層位及分布特點(diǎn)
汝箕溝盆地內(nèi)早一中侏羅紀(jì)延安組煤層十分發(fā)育，含煤層數(shù)量多達(dá)25層（K3孔），最少也有3層（K13孔），一般為10~15層； 煤層總厚度最大58.55m（西溝腦），最少為3.20m（K12孔），一般總厚25~55m。這些煤層較均勻地分布于整個延安組中，在剖面上于一定層段中表現(xiàn)出相對的密集性。根據(jù)本區(qū)延安組的分段方案，這些煤層分屬7個煤組，各煤組的煤層發(fā)育情況如下：
（1）7#煤組為延安組最不部的一個煤組，位于J1-2Y1的中上部。在木葫蘆溝一禿魯溝隆起以東地區(qū)一般含煤1~3層。
（2）6#、5#煤組歸屬J1-2Y2段。其中6#煤組位于該段中部，主要發(fā)育一層煤，稱6#煤層，該煤層在那里溝坳陷區(qū)內(nèi)大部地區(qū)可采，主要富煤帶呈NW向展布。5#煤組位于J1-2Y2頂部，主要發(fā)育一層5#煤層。該煤層幾利全區(qū)分布，一般1~3m，連續(xù)性好。厚度以NE向的汝箕溝一白芨溝坳陷帶最大。
（3）3#、4#煤組位于J1-2Y3的中、上部。其中4#煤組在那里溝以南為一層煤稱4#煤層，在其以北分岔為兩層稱四1、四2煤層。4#煤組的煤層盡管側(cè)向連續(xù)性好，但多為薄煤層。3#煤組主要發(fā)育一層煤，稱為3#煤層。其下距4#煤5~25m，位于J1-2Y3的上部。該煤層除二道嶺村一馬家圈一帶無沉積外，全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，而且?guī)缀跞珔^(qū)可采。厚度一般1.5~3m。
（4）2#煤組為J1-2Y4所含煤層，全區(qū)廣泛發(fā)育。2#煤組在那里溝坳陷區(qū)為一層，稱2#煤層。該煤層僅在白芨溝井田的北端分岔為2~3層，變薄趨于尖滅，該區(qū)內(nèi)最大厚度26.83m（B130孔），最小厚度也達(dá)4m以上（B110孔）。在大風(fēng)溝、木葫蘆溝隆起以南地區(qū)，主要在汝箕溝坳陷區(qū)2#煤組為2層煤，稱為二1、二2煤層，其間夾厚達(dá)10~65m的巨大透鏡狀砂巖體；二1、二2煤累計(jì)厚度>12m，最厚可達(dá)36.74m（西溝腦）。木葫蘆-禿魯溝隆起以西，2#煤組為2~5個煤層，稱為二1、二2、二3、二4和二1上，它們向西南、西北變薄尖滅。該區(qū)煤層累計(jì)厚度在2~14m之間。
（5）1#煤組位于J1-2Y5的最上部層段，一般為1~2個煤層，稱1#煤層。該煤層分布范圍大，厚度小，而且穩(wěn)定性、邊疆性差。主要可采區(qū)、那里坳陷區(qū)、西溝腦地區(qū)、古拉本地區(qū)和黃木頭柴一別立溝地帶。
2.2煤層最度的變化規(guī)律
通過對煤層總厚度、可采煤層總厚度，主要煤層（組）厚度和地層厚度，各段砂巖厚度等的分析對比，揭示了本區(qū)煤層厚度的變化特點(diǎn)及其與煤系地層最度、砂體發(fā)育情況等因素之間的關(guān)系。
（1）延安組的煤層總厚和可采煤層總厚的變化，不僅總的面貌極其相似，而且兩者之間的厚度相差也很小，厚煤帶的位置及展布方向也安全一致。這說明延安組沉積期聚煤條件在全區(qū)都是十分有利的。從垂向上看，主要厚煤層賦存于J1-2Y1、J1-2Y3和J1-2Y4的中上部，這表明在J1-2Y1、 J1-2Y3和J1-2Y4沉積期，具有最佳的聚煤條件。
（2）煤層總厚度有自西而東增大的總趨勢，其變化梯度也有同樣的情況，在西薄東厚的總體背景下，又存在局部變化異常。在別立溝古隆起南側(cè)，木葫蘆溝-西腦溝地區(qū)達(dá)到最大值(>40m)，構(gòu)成一個NW向的特厚煤帶，厚度變化梯度大，加外沿有花石泉東厚煤帶。
（3）從煤層結(jié)構(gòu)和煤體形態(tài)看，各煤層（組）均表現(xiàn)不同，但總的趨勢是，煤層向古隆起方向夾矸變薄減少，分層減少，層間距變小，而離開隆起的方向，煤層和夾矸增厚，分層增多，或者變薄分岔尖滅。
3延安組（J1-2Y）聚煤模式
汝箕溝盆地是在印支運(yùn)動影響下，三迭紀(jì)經(jīng)計(jì)一定時期的隆起，遭受風(fēng)化剝蝕后，西緣斷裂活動總體發(fā)生沉隆和輕微褶皺在基底坳坳陷的基礎(chǔ)上形成的山前斷坳型盆地。
早一中侏羅紀(jì)延安組沉積時，受西高東低古地形在和區(qū)域構(gòu)造的影響，各段地層的發(fā)育由東向西擴(kuò)展。同時由于盆內(nèi)NW向隱伏斷裂的活動，以及NE、NW向同沉積隆起、坳陷的持續(xù)緩慢發(fā)展，導(dǎo)致各段地層沉積中心，厚度分布和聚煤中心發(fā)生分異。
（1）J1-2Y2沉積伊始，區(qū)內(nèi)發(fā)育沖積扇一辮狀河流環(huán)境沉積，在扇緣及河間地帶形成湖沼沉積，聚積泥炭，形成煤層。此時，由于隱患伏斷裂活動的影響，炭窯溝-炭窯溝一常坳陷最深，形成河流沖積扇環(huán)境，而那里溝以北相對穩(wěn)定，只受古地形影響，發(fā)育辮狀河沉積環(huán)境。由古流資料及重礦物資料分析，主流向由西北向東南。
（2）J1-2Y2沉積基本繼承了J1-2Y1的面貌。沉積范圍向西擴(kuò)展。區(qū)內(nèi)發(fā)育辮狀一低彎度曲流河環(huán)境，分支河道之間和岸后洪泛區(qū)形成沼澤環(huán)境，發(fā)育泥炭堆積。
（3）J1-2Y3沉積時，沉積范圍擴(kuò)展到木葫荒溝-禿魯溝古隆起以西的坳陷中，區(qū)內(nèi)除北部、南部發(fā)育小型曲流河外，大部分地區(qū)以積水洼地，湖沼環(huán)境為主，小組炭沼澤廣布。由于總體上受區(qū)域構(gòu)造活動的影響，泥炭沼澤與堤泛沉積頻繁更替，終未形成巨厚煤層。
（4）J1-2Y4沉積伊始，西部陸源區(qū)強(qiáng)裂隆上升，本區(qū)沉降幅度加大，沉積范圍向西擴(kuò)展到全區(qū)。由于西緣斷裂活動加劇，陸源區(qū)物質(zhì)供給充足，加之氣候溫溫，地表逕流發(fā)育，從而形成西南部地區(qū)的洪-沖積扇環(huán)境。另外，受西北高、東南低古地形影響，在洪-沖積扇緣外，發(fā)育與洪-沖積扇延向近直義的貫流河，流向東南。在洪-沖積扇羊緣斜坡溢水地帶和貫流河或西兩側(cè)形成廣泛的泥炭沼澤地，因持續(xù)時間長，發(fā)育巨厚泥巖層堆積。貫流河?xùn)|部環(huán)境相對穩(wěn)定，泥炭沼澤持續(xù)發(fā)育，形成單一巨厚煤層。而其西部受邊緣沉積和洪-沖積扇的進(jìn)積、退積之影響，泥炭沼澤頻繁退縮、擴(kuò)張，但受總體沉降趨勢的控制，泥炭沼澤漸向西擴(kuò)展，從而形成上超覆蓋式分貧、變薄的煤層。在汝箕溝井田，2#煤組的下部煤層形成后，由于坳陷作用的影響，自西南向東北的河流沉積發(fā)育，形成上、下部煤層間的巨厚（50~65m）和砂巖透鏡體。
（朱守東）
環(huán)保知識
職業(yè)衛(wèi)生
文檔應(yīng)用