[摘 要]蔚县煤田的含煤地层是侏罗系中统下花园组。本文对下花园组的岩性组合特征、沉积环境及聚煤规律进行了分析，以期对煤矿生产和勘查工作起到一定的指导作用。
　　[关键词]岩性特征；沉积环境；下花园组；侏罗系中统；蔚县煤田
　　中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0384-01
　　蔚县煤田位于河北省西北部，现有崔家寨、单候和北阳庄等多个大、中型煤矿。含煤地层为中侏罗统下花园组，最底部以湖泊相为主，向上依次是三角洲前缘及三角洲平原沉积组合，最后以河流沉积相结束，总体属于陆相湖泊三角洲沉积体系。
　　一、下花园组岩性组合特征
　　1、下段
　　下部为浅水小型湖泊沉积。底部为杂色鲕状粘土，向上为灰色泥岩、粉砂岩夹煤层，接近湖岸局部有细砂。鲕状粘土岩含菱铁矿鲕粒及结核，层理不明显，厚度0.5～6.5m，个别处达几十米。泥岩具水平层理，粉砂岩见波状层理与微斜交错层理，偶见变形层理。在煤层顶底板中见有费尔干蚌和植物化石。湖成三角洲前缘主要由水下分流河道相及河口湾相组成，水下分流河道一般为细砂，向湖心区变细为粉砂岩，在湖缘地带多中型交错层理，向湖方向变为小型交错层，砂体形态呈透镜状或带状，底面冲刷接触。河口湾相由席状砂岩，粉砂岩、泥岩夹不稳定煤层组成，层理有块状，水平层理，局部见小型斜交层理，在煤层顶板也有动、植物化石，并在粉砂岩中含大量菱铁矿结核。下部含煤1～4层。1号煤层是可采煤层，一般厚1～3.5m，主要分布于南留庄、单侯村、涌泉庄、崔家寨等处，最厚可达8.7m。这些地段正是煤系古基底的凹洼处，说明煤层的沉积与基底古地理密切相关。煤层发育分布不连续，但总体较稳定。煤层灰分偏高，这与成煤时的古地形起伏大，携入沼泽的陆源物质较多有关。
　　上部沉积环境主要是在建设性的湖泊三角洲不断向前推进的发育阶段。湖成三角洲不断扩大，并且基底凹凸不平的古地形已被填平，给不断推进的三角洲平原沉积创造了有利条件，这对上亚段含煤段聚煤沉积十分有利。三角洲平原主要由分流河道沉积相，泛滥平原相和沼泽、泥炭沼泽相组成。分流河道通常位于三角洲沉积体的中轴线上，它是由一些中粗粒、中粒、中细粒砂岩及细砂岩组成的水道砂体。这些水道砂体在平面上呈分枝状或鸟足状，在剖面上呈上平下凸的透镜状。组成砂体的碎屑物粒度相对较粗，其成分成熟度中等到低，结构成熟度低（分选性中等到差），杂基含量较多，粒度变化表现为明显或不明显的正粒序。砂体中常夹有杂乱分布的砂块、泥砾、煤块、碳屑、树干、煤化的植物茎杆及铁质结核等，具有明显的冲刷面，层理类型多样，通常以反映水动力状况的槽状、板状、楔状交错层理为主，层理规模自下而上逐渐变小。上部含煤性最好，含有3～5个煤层，5、6、7号煤层在全区可采，尤其是5号煤层发育稳定，一般厚度1～5m最厚可达13m，结构简单，灰分15%左右，据统计煤层底板砂体较厚或含砂率较高，旋回厚度较薄的地段，煤层厚度比较大，一般分布于西细庄、单侯村、涌泉庄、杨庄窠、南德胜庄、南岭庄、白草窑一带，说明三角洲平原是聚煤沉积的最好环境。
　　2、上段
　　是由河流相、泛滥平原相組合而成的。在湖泊三角洲平原上，分流河道及天然堤两侧，以及分流河道之间，是一些低缓平坦的地带，这是洪水期间的泛滥沉积和淤泥沉积的场所，是以垂向加积作用为主的沉积区，称其为泛滥平原环境，一般沉积物以粉砂岩、泥质粉砂岩及砂质泥岩为主，还有次亚环境沼泽相、泥炭沼泽相，发育有水平层理、波状层理及沙纹层理，根据夹有小量红色岩层，推测当时气候较下段时干旱，对聚煤沉积环境有较大的影响，故上段含煤性比较差。
　　二、沉积环境及聚煤规律分析
　　1、沉积环境的演化
　　中侏罗世初期，区内低凹地带首先积水，并接受了以鲕状粘土岩为代表的浅湖相（封闭的）沉积。湖泊淤塞发生沼泽化，堆积了1号煤层。而后聚煤盆地基底整体发生下沉，湖泊环境再度出现。随着盆地基底的不断沉降，原先彼此隔离的小湖泊，至5煤聚积前夕，已演变成一个水面开阔的统一的大湖盆；随着河流在河口处形成的三角洲迅速扩大，湖水面积逐渐萎缩，甚至消失，形成广阔的湖成三角洲平原，为5煤的聚集提供了场所。在盆地基底间歇沉降运动的控制下，湖泊周期性消亡和再生（或水退、水进），导致湖泊三角洲平原环境的若干次形成，相应堆积了5、6、7、8等煤层。5、6煤聚积期，接受沉积的湖盆面积最大，此后湖盆逐渐萎缩、分化，聚煤作用亦愈来愈弱，至晚期（8、9煤聚积期），区内沉积环境已由早中期的湖泊——三角洲为主演化为以河流占优势。
　　2、主要可采煤层聚煤特征
　　蔚县煤田下花园组是在基底石灰岩的岩溶侵蚀地貌的基础上沉积的，底部的1号煤层的分布和厚度明显受基底古地形的控制，它赋存于彼此独立的次级岩溶凹地内，具有凹地中心厚度大，向凹地边缘急剧变薄、尖灭的特点。在煤系沉积之前，蔚县聚煤盆地的石灰岩基底上，遍布这种侵蚀凹地，一般均堆积了厚度较大的1号煤层，只因古高地的分隔，才破坏了煤层分布的连续性。
　　1号煤层聚积期末，聚煤盆地基底发生大规模的整体沉降，泥炭沼泽全部被水淹没，转变为湖泊。随着盆地坳陷强度的不断加剧，原先彼此隔离的小湖泊，不断扩展，最终互相连通形成统一的大湖盆，原来的古高地变成了湖中岛屿，至5号煤聚积前，仅有少数残存，形成了如2、3、4号等一些薄煤层。随着聚煤盆地基底的间歇性沉降运动和物源的不断沉积，湖内很快被沉积物淤塞，最终形成统一的湖成三角洲平原，该三角洲平原全面发生沼泽——泥炭沼泽化后，便形成了分布广、层位稳定的5号煤层。一般除在边缘相区和湖盆深水区无聚集外，其他大部分区域均有分布。
　　7号煤层形成于因三角洲进积湖泊再次填塞，而出现的湖成三角洲平原。这次盆地基底沉降后，持续稳定的时间较短，泥炭沼泽环境未得到长期发育， 故7号煤层厚度较小，一般仅1m左右。下花园沉积进入晚期阶段后，区内仍呈现为湖盆地环境格局。但从上段地层有较多的中、粗砂岩（7号顶砂岩为代表）产出，砂岩粒度概率曲线也出现相当数量的漂流型曲线等来分析，该阶段因受盆地外围山系隆起的影响，盆缘不断上翘，沉积区与物源区的高差有所加大，湖盆面积也大为缩小，在湖盆边缘地带可能发育有较大范围的冲积平原。由于这里地壳运动已趋活跃，盆地基底间歇沉降运动较为频繁，湖泊淤浅后发育起来的泥岩沼泽持续的时间相应缩短，因此，聚积的8、9、10号等煤层均为临界可采或不可打的薄煤层。
　　参考文献
　　[1] 河北省蔚县矿区崔家寨井田精查地质报告.河北省煤田地质勘探公司第四勘探队，1985年.
　　[2] 河北省蔚县矿区单侯井田精查地质报告.河北省煤田地质勘探公司第四勘探队，1988年.
　　作者简介
　　李雅玲，女，物探工程师，从事煤田物探地质勘查工作。