贵州织金县以那地区龙潭组煤质特征及其沉积环境指示

2023-10-08 01:23赵凌云郭志军韩思杰魏元龙张斌斌周培明吴章利
地质与勘探 2023年5期
关键词:硫分煤灰沉积环境

赵凌云,郭志军,韩思杰,魏元龙,张斌斌,周培明,吴章利,徐 虎

(1.自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室,贵州贵阳 550081;2.贵州省油气勘查开发工程研究院,贵州贵阳 550081;3.中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州221008;4.中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州 221008)

0 引言

织纳煤田是贵州省重要的富煤单元,是西南地区最大的无烟煤产区,累计探明资源储量逾165亿吨,约占全省总量的31%。织纳煤田龙潭煤系形成于海陆过渡相沉积环境,但频繁的海水进退、同沉积火山作用与陆源碎屑输入强度的改变,不仅为多层叠置煤层气系统的层序地层格架形成提供了有利条件,更造成了不同地区不同煤层在煤岩煤质、孔隙结构上的巨大差异(熊梦辉等,2006;沈玉林等,2012;汪洋等,2017;张鹏等,2019;郭涛,2021)。煤质特征既反映煤炭品质,影响煤炭加工利用过程,也是成煤环境重要的指示参数,包含丰富的古气候、古环境与古地理等地质信息。前人针对贵州及织纳煤田不同井田内不同煤层,就煤中硫分与灰分组成、含量、赋存、分布规律以及与成煤环境的联系及其指示作用等方面开展了大量研究,认为不同地区不同煤层中硫分与灰分差异较大,成煤环境对硫分和灰分组分、含量等具有重要控制作用(曾荣树等,1998;曹志德,2006;郭立君等,2011;金军等,2017;李碧等,2018;Liu et al.,2021)。毕节-织金地区龙潭组各煤层中灰分和中高硫分煤层普遍发育,成煤环境相对稳定,发育三角洲平原相至潮坪-瀉湖相,泥炭沼泽发育阶段部分煤层受到海水和火山作用影响是煤质成分有所差别的主要原因(Dai et al.,2003;程伟等,2013;胡涵和曾勇,2014)。当前,系统展示织金以那地区龙潭煤系主要煤层煤质特征的报道较少,利用煤质参数详细刻画该区晚二叠世成煤时期沉积环境演化的研究更少。据此,本次研究以织纳煤田以那地区龙潭煤系煤的煤质参数为研究对象,分析全硫含量、形态硫占比、灰分含量与煤灰分组成及含量的垂向变化规律,探讨硫分和灰成分指数对成煤环境的指示作用,为研究区及织纳煤田晚二叠世海陆频繁变化的沉积环境演化过程提供重要依据。

1 地质背景

以那地区位于贵州织纳煤田北部,距离织金县城西北部35 km,大地构造上位于上扬子地台黔北台隆遵义断拱黔中隆起西段,区内构造主要为NE-SW 向张维背斜和NS向板桥向斜,断裂构造以NE向逆断层为主,NW 向逆断层次之(周培明等,2020)。研究区出露地层发育自上震旦统至第四系沉积序列,除缺失中上奥陶统、志留系、中下泥盆统、上三叠统、侏罗系、白垩系及古近系沉积外,其余地层均有分布,以二叠系及三叠系分布最广,发育最好,其余地层分布较分散(图1)。该区晚二叠世早期有周期性玄武岩喷发活动,且峨眉山组玄武岩顶部常有白灰色玄武质火山碎屑凝灰岩(张兵强等,2020)。这种间歇性的基性火山喷发带来的火山物质,如Tonsteins等,对晚二叠世龙潭组含煤层序矿物组分和化学成分具有重要影响,煤层及其顶底板长英质矿物和碱性成分显著增加(周义平,1999;Dai et al.,2003;Nie and Xie,2006;陈国勇等,2017)。龙潭组为区内含煤地层,厚198.71~257.80 m,底部与峨眉山玄武岩呈不整合接触,顶部与长兴灰岩整合接触,含煤地层内部均为连续沉积,发育灰色-深灰色层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩,夹薄层炭质泥岩和煤层,含煤15~27层,一般20层左右,可采煤层8层。

图1 贵州织纳煤田织金地区区域地质图①Fig.1 Regional geologic map of the Zhijin area,Zhina coalfield,Guizhou①1-中三叠统;2-下三叠统;3-上二叠统长兴-大隆组;4-上二叠统龙潭组;5-上二叠统峨眉山玄武岩组;6-中二叠统;7-石炭系;8-寒武系;9-断层;10-向斜;11-背斜;12-地层界限;13-县界;14-河流;15-研究区;16-城镇1-middle Triassic;2-Lower Triassic;3-Upper Permian Changxing and Dalong Formation;4-Upper Permian Longtan Formation;5-Upper Permian Emeishan Formation basalt;6-Middle Permian;7-Carboniferous;8-Cambrian;9-fault;10-syncline;11-anticline;12-stratigraphic boundary;13-county boundary;14-river;15-study area;16-town

晚二叠世,在峨眉山地幔柱的上涌作用下,上扬子地台出现隆升,海水向东南方向大范围退出形成了西高东低的构造格局,峨眉山玄武岩大规模的溢流与茅口组灰岩共同为西南地区泥炭沼泽发育提供了稳定的沉积基底,西部康滇古陆上具有岩浆成因的物源区为聚煤盆地提供了丰富的陆源碎屑。织纳煤田上二叠统整体为典型的海陆过渡相沉积环境,但自西北向东南受海水影响的作用逐渐增强,依次发育陆相河流沉积、潮控下三角洲平原相、潮坪-瀉湖相以及碳酸盐岩台地相(李碧等,2018;邵龙义等,2021)。龙潭组含煤地层古地理具有脉动式的自东向西海侵的显著特征,这就造成了沉积序列上存在多个沉积旋回,海陆频繁变迁下形成的多煤层在煤岩煤质上存在显著差异(于鑫等,2017)。

2 样品与方法

本次研究的煤样采自织金以那地区金泰煤矿、彭家湾煤矿和以那煤矿区46 口钻孔,煤样包含8 组研究区可采煤层,分别6#、7#、10#、14#、16#、24#、30#和32#煤,均为无烟煤,采集的煤样密封运输至实验室后经过破碎、缩分后制成后续实验所需的各种粒度煤样。不同粒度煤样分别开展了显微煤岩组分鉴定、工业分析、硫分分析以及灰成分分析,实验测试方法分别按照国家标准GB/T 8899-2013《煤的显微组分组和矿物测定方法》、GB/T 212-2008《煤的工业分析方法》、GB/T 214-2007《煤中全硫的测定方法》、GB/T 14506.28-2010《硅酸盐岩化学分析方法》完成。

3 煤质特征

3.1 煤岩与工业分析特征

织金以那地区龙潭组各煤层宏观煤岩类型基本相似,以半亮型为主,少量半暗-半亮型煤和光亮-半亮型煤,宏观煤岩组分多以镜煤、亮煤为主,夹少量暗煤和丝炭,且丝炭的含量不均,呈透镜状出现。内生裂隙和外生裂隙较发育,部分充填细脉状方解石,黄铁矿多以微粒状、球粒状和结核状为主。显微煤岩组分以镜质组为主,含量为64.4%~79.8%,平均为72.4%。以基质镜质体、均质镜质体为主,少量结构镜质体和碎屑镜质体,偶见团块镜质体。惰质组次之,含量为5.5%~7.7%,平均为6.4%。常见半丝质体、氧化丝质体,部分为碎屑丝质体,少量微粒体,偶见分泌体、火焚丝质体。无机组分以粘土矿物为主,氧化物类及硫化物类矿物次之,含少量的碳酸盐类矿物。无机组分含量为14.5%~29.2%,平均为21.2%。工业分析结果显示,各煤层为中低灰分-中灰分、中硫-高硫分、特低挥发分煤,其中水分含量介于1.94%~2.59%,平均为2.26%,灰分含量介于19.63%~28.22%,平均为23.12%,除16#煤为中低灰分煤外,其余层煤灰分均超过20%,干燥无灰基挥发分含量介于7.30%~9.46%,平均为8.58%,固定碳含量介于64.52%~73.39%,平均为69.79%,各煤层显微煤岩组分与工业分析的平均含量见表1。

表1 煤岩组分与工业分析结果汇总表Table 1 Summary of coal rock composition and industrial analysis results

3.2 硫分特征

研究区煤层全硫含量为1.13%~3.38%,平均含量2.37%,硫化物硫含量为0.64%~2.93%,平均含量1.82%,硫酸盐硫含量为0.02%~0.40%,平均含量0.18%,有机硫含量为0.34%~0.62%,平均含量0.50%。硫化物硫(主要为黄铁矿硫)是全硫的主要组成部分,有机硫次之,硫酸盐硫最少,全硫和无机硫含量在各煤层中变化较大,而有机硫含量相对比较稳定,均在0.5%左右(表2)。具体而言,7#、10#和14#煤全硫分平均含量大于3%,为高硫煤,6#和32#煤全硫平均含量介于2%~3%之间,为中高硫煤,16#、27#和30#煤全硫含量介于1%~2%,为中硫煤。全硫含量自下而上表现为先减小后增加再减小的变化趋势,无机硫占全硫比例自下而上变化趋势与全硫含量一致,而有机硫占全硫比例相反(图2)。垂向上不同硫分在全硫中的占比显示,存在10#煤与27#煤两个极值,(Sp,d+Ss,d)/St,d分别为0.87和0.67。前人研究结果已经表明:硫分的变化与海水进退密切相关,海水侵入形成的较强还原环境是造成煤中硫分增加的主要原因,而不同的泥炭堆积环境会造成全硫组分的差异,因此全硫与各种硫分也能够反映成煤环境的演化过程(唐跃刚等,2015)。

表2 煤中形态硫分析结果统计表Table 2 Statistics of analysis results of sulfur forms in coal

图2 以那地区龙潭组煤层硫分垂向变化特征Fig.2 Vertical variation characteristics of sulfur content in coal seams of the Longtan Formation in the Yina area

3.3 灰分特征

研究区煤灰成分中以含SiO2为主,含量为48.06%~56.43%,平均含量51.93%,其次为Al2O3和Fe2O3,含量分别为19.25%~22.48% 和10.96%~19.30%,平均含量分别为20.88%和14.13%,占灰成分总量的35.01%,少量的CaO 含量为1.52%~6.49%,平均含量为3.17%,还有其他少量MgO、SO3、TiO2、K2O和Na2O等成分(表3)。各煤层灰分含量与常量元素氧化物含量基本类似,剖面上灰分含量自下而上呈现先减小后增大的变化趋势,但变化量总体较小(图3),其中,16#、27#和30#煤层灰分含量较低,可能与陆源物质输入强度减弱有关。主要氧化物组合Fe2O3+CaO+MgO(14.74%~23.5%)和SiO2+Al2O3(67.31%~76.83%)在垂向上变化较为明显,且趋势相反,其含量在27#煤和10#中出现明显的转折,表明介质氧化还原条件和成煤环境出现明显变化(图3)。该变化特征恰好与全硫分及其各硫分占比变化规律对应,说明灰成分与硫分反映的成煤环境变化是一致。研究区10#煤表现出高Fe2O3+CaO+MgO 和低SiO2+Al2O3含量,特别是Fe2O3含量接近20%,可能是其成煤过程中混入了过量的火山物质。10#煤中丰富的草莓状黄铁矿与已有研究结果表明织金矿区煤层中Fe 等元素富集与同沉积火山灰输入有关(Dai et al.,2003)。

表3 煤灰成分分析汇总表Table 3 Summary of coal ash composition analysis

图3 以那地区龙潭组煤层灰分及部分主量元素垂向变化特征Fig.3 Vertical variation characteristics of ash content and some major elements in the Longtan Formation coal seam in the Yina area

聚类分析可通过元素的相似性或亲缘关系辅助判定元素之间的组合关系,从而有助于分析煤灰中元素组成与可能的矿物类型。织金以那地区无烟煤煤灰中常量元素的系统聚类分析结果显示,根据谱系图中虚线位置可将常量元素分为三个组:(1)K2O 组,包括P2O5、CaO 和Al2O3;(2)SiO2组,包括SiO2、TiO2和Na2O;(3)MgO 组,包括MgO、MnO2和Fe2O3(图4)。聚类分析得到的煤中可能存在的矿物组分与显微煤岩组分鉴定结果基本一致,以黏土矿物为主,氧化物次之,黄铁矿等较少。系统聚类分析中的K2O组代表的是陆源碎屑组分中经过后期交代与重结晶作用的黏土矿物、方解石和磷灰石等;SiO2组代表了煤灰中的氧化物,主要为石英和锐钛矿;MgO 组可能反映了玄武质火山物质的输入,一方面指示陆源剥蚀区可能为基性的玄武岩,另一方面也可能是成煤过程中混入了富含铁镁矿物的基性火山灰。前人研究结果表明,织金地区龙潭组煤系的陆源区是以峨眉山玄武岩为主的康滇古陆,泥炭沼泽时期多期的玄武质火山喷发显著影响了煤岩煤质成分(Dai et al.,2003)。因此,可以推测研究区相对高含量的Fe、Mg 和Mn 等成分来自于晚二叠世的玄武质火山喷溢。

图4 煤灰成分系统聚类分析谱系图Fig.4 Clusteranalysisdiagramofcoalashcompositionsystem

4 沉积环境指示

成煤泥炭沼泽环境、介质氧化还原条件、陆源供给条件、海水进退等与煤岩煤质关系密切,煤岩煤质差异与变化能够反映沉积环境演化。一方面,海水侵入泥炭沼泽能显著增加煤中硫分含量,而煤中灰分主要来自陆源碎屑供给,能辅助识别沉积相;另一方面,氧化干燥的条件有利于惰质组形成,而镜质组反映的是泥炭沼泽厌氧覆水还原条件(程伟等,2013;Zieger and Littke,2019)。虽然贵州龙潭组整体为一套海陆过渡相含煤地层,煤系岩性组成以碎屑岩、煤层、碳酸盐岩及少量火山碎屑岩和玄武岩为主,但成煤环境的变化对煤质参数的垂向非均质分布具有重要的控制作用(程伟等,2012;邵龙义等,2013;郑媛媛等,2020)。本次研究利用主要煤层硫分与灰成分参数综合探讨织金以那地区龙潭煤系沉积环境的垂向演化过程及可能的影响煤质特征的海水活动及火山作用。

4.1 硫分及其沉积环境指示

煤中硫分含量与海水进退密切相关,全硫含量的增加是海进过程的重要指示参数,而自下而上煤层中硫分的变化规律能够反映地质历史时期海水活动的情况。根据以那地区主要煤层硫分含量的垂向变化曲线可知,整体表现为海退-海进-海退三级沉积旋回,与贵州省乐平世含煤地层3 个层序古地理特征发育一致(解习农和程守田,1992;郭立君等,2011;邵龙义等,2021)。龙潭组底部32#煤全硫分含量相对较高,为2.91%,随后迅速降低至30#煤的1.13%,表明存在一个相对快速的海退过程,16#、27#、30#煤全硫含量较低,均不超过2%,暗示其可能形成于上三角洲平原河流相沉积环境,还原性较弱。14#煤之上普遍发育数层中厚层灰岩,与龙潭晚期最大的海侵过程相对应,这一过程造成了煤层硫分显著升高,14#、10#和7#煤全硫含量均值分别达到3.10%、3.38%和3.30#,且该含煤段各煤层最大硫分含量均超过8%。在海进期间,以那地区总体处于潮坪-瀉湖环境,海水对煤层影响较为强烈。6#煤硫分有所降低,可能形成于龙潭末期的短暂海退期。

泥炭沼泽的堆积环境不仅影响煤层全硫分含量,对各种形态硫,特别是黄铁矿硫和有机硫含量也具有重要影响。为此,本次研究对无机硫和有机硫在全硫中占比的相关性进行了讨论。结果表明,无机硫含量与其占比呈显著的正相关性,表明以那地区煤中硫分含量的升高主要来自无机硫的贡献,其中黄铁矿硫占主导地位(图5a)。从图5还可以看出,无机硫占比在65%~90%,而有机硫占比为10%~35%,有机硫含量及其占比无明显线性关系(图5b),但有机硫占比在高硫煤中的正相关性与在中/中高硫煤中的负相关性说明有机硫的增加是高硫煤中硫分增加的重要原因,而全硫含量越低,有机硫含量占比越高。陆相沉积环境中植物对硫分的吸收作用以及浅水沼泽环境(局限潮坪-瀉湖、下三角洲平原等)中过剩的H2S 与有机质结合为有机硫为不同硫分煤中有机硫占比变化提供了合理解释(Hunt and Smith,1985;Zeng et al.,2005)。

图5 煤中无(有)机硫含量与其占总量的关系Fig.5 Relationship between the inorganic or organic sulfur content in coal and its proportion to the total amounta-无机硫;b-有机硫a-inorganic sulfur;b-organic sulfur

4.2 灰成分及其沉积环境指示

煤灰成分主要为无机矿物,其常量元素成分与矿物类型、含量和组合有关,是成煤过程中泥炭沼泽环境中盐度条件、氧化还原条件、水动力条件等古地理古气候综合影响的产物,因此可以在一定程度上反映成煤环境。能用来指示成煤环境的灰分参数较多,如SiO2/Al2O3、CaO/MgO、SO3/Fe2O3、CaO/Fe2O3、(Fe2O3+CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)等(赵师庆等,1994;代世峰等,2005)。具体来看,SiO2和Al2O3代表了以石英和黏土矿物为主的陆源物质,多与淡水注入有关,SiO2/Al2O3反映了水动力条件强弱,该值越高,陆源硅质碎屑越多,水动力条件越强;CaO和MgO 主要指煤中钙镁矿物,如菱镁矿、方解石等,其比值越高,反映了半干燥环境下的弱还原-弱氧化条件;SO3和Fe2O3代表了黄铁矿含量,其比值越高一般反映了还原性较强、相对闭塞的局限潮坪-瀉湖以及三角洲分流间湾的泥炭沼泽环境;CaO/Fe2O3比值反映了沼泽泥炭堆积水介质的盐度,与海水作用关系密切。本次研究探讨了上述参数在各煤层垂向上的分布规律,结果显示上述参数自下而上变化较为明显,且16#煤之下变化更为显著,而16#煤之上各煤层的灰分参数变化较小(图6),表明龙潭早期到16#煤沉积阶段成煤环境变化较为剧烈,反映了沉积环境由海到陆的递变过程,而14#煤之上成煤环境较为稳定,总体处于受海水影响较为明显的潮坪环境。其中27#煤显著升高的SiO2/Al2O3表明该期水动力条件较强,与淡水介质输入增强有关,指示了偏陆相的成煤环境。10#煤呈现显著增加的SO3/Fe2O3、CaO/Fe2O3和CaO/MgO 轻微升高,而SiO2/Al2O3有所降低,可以认为10#煤沉积期经历了较强的海进过程,成煤环境为相对封闭的局限潮坪环境。总体而言,虽然灰成分指数能够反映成煤环境的演化,但其在龙潭组上段变化幅度不如全硫和主量元素含量明显,这可能与龙潭晚期同沉积火山作用增强,造成陆源输入物质的元素组合改变有关(Dai et al.,2003)。

图6 以那地区龙潭组煤灰成分指数变化特征(横坐标为各主量元素含量比值)Fig.6 Characteristics of changes in coal ash composition indices of Longtan Formation in the Yina area(horizontal axis represents the ratio of the content of each major element)

为判断煤灰中主量元素分布特征及其与成煤环境的联系,进一步利用灰成分端元分析法三角图讨论各煤层的沉积环境(郝吉生等,2000)。高硫煤中Fe2O3+SO3组分含量较高,为15.50%~21.16%,且Al2O3+SiO2组分变化范围较大,介于67.31%~73.88%之间;而中/中高硫煤中Fe2O3+SO3相对集中且明显低于其在高硫煤中含量,为12.41%~15.08%。三个灰分端元代表了不同的水介质条件,以那地区各煤层主要氧化物投点基本落在毕节地区主要煤层主量元素分布范围内,且高硫煤整体具有向Fe2O3+SO3端元靠近的趋势,与前人研究的毕节地区灰分中主量元素分布特征基本一致(图7),表明高硫煤中黄铁矿含量较高,代表了封闭局限的还原环境,水动力条件较弱;而硫分含量小于3.0%的煤层整体更靠近Al2O3+SiO2端元,表明成煤沼泽更接近陆源区,部分煤层较高的CaO+MgO 组分含量反映了向半潮湿气候条件下弱氧化环境演变的趋势。

图7 以那地区灰成分端元分析法三角图(绿色阴影区为毕节地区中低硫煤,红色阴影区为毕节地区高硫煤范围,据程伟等,2013修改)Fig.7 Triangular diagram of ash compositions for the Yina area(Thegreenshadedarearepresentsthemediumtolowsulfur coalintheBijiearea,andtheredshadedarearepresentsthehigh sulfur coal range in the Bijie area,modified from Cheng et al.,2013)

煤灰成分指数(Fe2O3+CaO+MgO)(/SiO2+Al2O3)与全硫分含量具有较强的正相关性,表明二者在成煤环境演化中具有一定的协同变化特征(图8)。此外,以那地区龙潭组煤层灰成分指数与全硫含量自下而上连续变化特征,表明其经历了成煤环境还原性减弱-增强-减弱的过程,暗示海水对成煤环境的影响先减小后增大再减小的过程,即存在三期较为明显的海水进退过程,10#和27#煤分别代表了最大海进和海退期。前人研究结果表明煤灰成分指数和全硫分含量可作为划分毕节地区成煤环境的特征参数,阈值分别为0.23、0.3 和2%、3%,反映了还原性逐渐增强的沼泽环境(程伟等,2013)。因此,27#和16#煤代表了典型的三角洲分流河道/间湾沉积环境,靠近陆源区,水动力条件较强,而10#煤处于典型潮坪-瀉湖区域,代表了最大的海进阶段。正是由于10#煤和27#煤形成于氧化还原条件差异最大的成煤环境,因此,在硫分、灰成分等参数上均显示了明显的异常,进一步说明二者不仅能够反映成煤环境,同时具有较好的一致性。此外,一般认为煤层硫分含量在2%~3%,有机硫占比在15%~25%,指示其成煤环境可能为潮控下三角洲平原,结合6#、7#、14#和32#煤灰分指数,可以确定二者所处沉积环境基本一致,为上三角洲平原河流相与滨海潮坪-瀉湖环境相互演化的过渡环境,成煤沼泽处于半潮湿-弱还原的潮控下三角洲平原环境,并受到海水作用的影响。

图8 以那地区龙潭组煤中硫分与煤灰成分指数之间的关系及其指相结果(图中阴影表示毕节地区不同沉积环境下煤质参数范围,据程伟等,2013修改)Fig. 8 Relationship between sulfur content and coal ash composition index in the Longtan Formation coal of the Yina area and its indication(The shadow in the figure represents the range of coal quality parameters under different sedimentary environments in the Bijie area,modified from Cheng et al.,2013)

综上,以那地区龙潭煤系自下而上分别经历了潮控下三角洲平原环境、三角洲分流间湾环境、潮控下三角洲平原环境、潮坪-瀉湖环境和潮控下三角洲平原环境,符合区域海退-海进-海退的三级沉积旋回规律,与硫分特征垂向变化的沉积环境指示规律一致。27#煤为最大海退期,沉积环境更接近陆相河流沉积,拥有更高的黏土矿物和氧化物含量,有机硫含量显著升高;10#煤为最大海侵期,处于还原性较强的局限潮坪-瀉湖环境,发育大量草莓状黄铁矿,成煤过程中混入的大量玄武质火山物质,为铁镁矿物和无机硫占比升高提供了重要的物质补充。

5 结论

(1)以那地区主采煤层宏观与微观煤岩特征类似,属于中低灰分-中灰分、中硫-高硫分、特低挥发分无烟煤;全硫含量为0.86%~4.14%,平均含量2.19%,其中无机硫占主导,但随着全硫含量增加,有机硫的贡献逐渐增加;煤灰分主量元素以SiO2为主,Al2O3和Fe2O3次之,其他含量较低,主量元素可分成三种组合,分别代表了黏土矿物和方解石类、石英等氧化物类以及与火山物质相关的铁镁矿物类。

(2)以那地区各煤层全硫含量、无机硫在全硫中的占比以及SiO2+Al2O3含量自下而上先减小后增加再减小,而有机硫在全硫中的占比和Fe2O3+CaO+MgO 含量在垂向上具有相反的变化趋势;硫分、灰分常量元素垂向变化以及常量元素组合反映了晚二叠世频繁的海水活动和同沉积火山作用的火山物质输入,硫分和灰分相关指数对成煤环境演化具有重要指示作用。

(3)以那地区龙潭组煤层自下而上经历了海退-海进-海退过程,成煤环境呈现明显的三级沉积旋回,32#、14#、7#和6#煤形成于潮坪下三角洲平原,30#、27#和16#煤形成于三角洲分流间湾,10#煤形成于潮坪-瀉湖环境。其中10#煤和27#煤分别代表了最大海进和最大海退阶段。10#和27#煤在硫分含量及其组成,灰成分含量及相关指数上均有明显变化,表明其形成时的成煤环境出现显著变化,硫分与灰成分指数在成煤环境指示作用上具有较好的一致性。

[注 释]

①贵州省油气勘查开发工程研究院.2023.毕节试验区织金县、纳雍县、大方县、黔西县重点含煤构造单元煤层气参数测试与综合分析成果报告[R].

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