摘要：通過具體的含煤地層及煤層的研究，簡述了南票煤田的沉積特征，在此基礎上，進一步分析了南票煤田太原組的聚煤規律。
　　關鍵詞：沉積特征;含煤巖系;沉積體系;沉積環境;聚煤規律
　　Abstract: This paper study the specific coal-bearing strata and coal, brief
　　described the Nanpiao coalfield sedimentary characteristics, and on this basis, further analysis of the South vote’s coalfield Taiyuan Formation coal accumulation law.
　　Key words: sedimentary features; coal measures; depositional system; sedimentary environment; coal accumulation law
　　中圖分類號：P641.4+61 文獻標識碼：A 文章編號：
　　南票煤田含煤地層自下而上分別為石炭系中統本溪組，上統太原組和二疊系下統山西組，下石盒子組，其中太原組含煤為7、6-2、6-1等3個煤組及煤層，山西組含煤為5-4、5-3、5-2、5-1、4-4、4-3、4-2、4-1、3等9個煤層，下石盒子組含煤為2、1等2個煤組，即8個煤組。本次將詳細闡述南票煤田太原組沉積環境與聚煤特征。
　　1、沉積環境
　　沉積巖的物質成分取決于物源、沉積環境以及成巖和后生作用，其中沉積環境對巖石巖性和物質成分的影響最為顯著。因此，詳細研究巖石的物質組成，對認識含煤地層的形成環境及古地理格局恢復具有重要的意義。
　　1.1含煤巖系巖石特征
　　1.1.1巖性組成
　　太原組巖性組成下部灰色砂巖、礫巖、砂質砂巖，夾深灰色薄層泥巖，上部灰色、深灰色砂巖泥巖、泥巖、粉砂巖、夾薄層中細砂巖和泥灰巖，煤層發育，為第6、7層，結構復雜。南票礦區6號層厚度0.54～22.3米，一般4米左右;7號層厚度0.21～19.13米，平均2米，本組厚25～98米，一般厚度50～70米，下伏與本溪群呈整合接觸。
　　1.2 巖石結構及變化規律
　　從以上可以看出：南票煤田太原組巖性由薄層灰巖、礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，為海陸交互相沉積。南票煤田該組底部部巖性較粗，多為礫巖、砂礫巖，海相層不如遼東發育，煤層穩定性差，有剝蝕現象，厚度變化大，東部厚約90米，西部逐漸變薄。
　　(1)砂巖
　　南票煤田砂巖分布于太原組下段，以中粒長石石英為主，灰白色含少量云母片，含鐵質結核及條帶，厚層狀，泥質膠結。在山西組上段有粉砂巖出現。下石盒子組砂巖，灰白色，石英長石為主，含炭質碎屑及鐵質團塊，粗粒，有時含少許石英、燧石小礫，具交錯層理，砂質或粘土質膠結。該層在葦子溝井田沉積比較穩定，巖性特征明顯，其他井田除邱皮溝井田深部個別鉆孔見有粗粒砂巖外，均為細粒砂巖。
　　(2)泥巖
　　泥巖主要分布在太原組上段，太原組以泥巖、砂質泥巖、鋁土巖和煤層為主，在大窯溝井田西部個別鉆孔見薄層泥灰巖。
　　1.3沉積構造
　　沉積構造是沉積巖中最常見而又最容易直接觀察到的主要特征之一，可用于解釋沉積環境，尤其是沉積物在沉積過程中產生的并受沉積條件所控制的原生沉積構造。通過沉積構造可分析沉積時的水動力條件、水流狀態等，是進行沉積環境分析的重要標志。南票煤田評價區沉積構造豐富，可歸納為以下幾種類型：
　　(1)層理
　　層理是指沉積物成層沉積所產生的構造，它由組成為物質的成分、顏色、粒度、形狀及排列方式等在垂直于沉積表面的方向上變化顯示出來。在南票煤田泥巖、粉砂巖和細砂巖中普遍發育水平層理，是低能或靜水環境的重要標志之一， 水平層理是在水動力條件弱的條件下，懸浮的細粒沉積物不斷沉降而形成的，紋層為直線狀，相互平行說明該類巖層形成于瀉湖、潮坪、沼澤和泛濫盆地等環境。
　　(2)結核
　　結核是指成分、結構、顏色等方面與圍巖有明顯差別的團塊狀礦物集合體。南票煤田大部分巖類中都普遍見到菱鐵礦和黃鐵礦結核，它反映了沉積時期介質的性質。而黃鐵礦結核主要見于本區的砂巖、粉砂巖和泥巖等各類巖石中，在接近煤層層位常與菱鐵礦共生，分布較多，形成多種瘤狀、星點狀等，說明是在一種強還原條件下于沉積物成巖階段的早期形成的。
　　1.4 化石組合特征
　　在二疊系下統太原組前人曾采集到如下化石：
　　Taeniopteris SP .Corditee SP,
　　Lepidodendron nanpiaoense(Lee),
　　Sphenophyllum oblongifolium,S·sp·Calamites·cistii,
　　C·suckowii,C·goeppertii,Annularia·cf·pseudostella ta
　　phyllotheca sp,Pecopteris candolleana,P·Liusiaha,
　　P·cf·cyathea,P·anderssonii,Teaniopteris sp,
　　Cardiocarpus sp,cardiocarpus sp,cordaites pnncipalis.
　　1.5 時空變化規律
　　南票煤田太原組含煤巖系以粗碎屑巖為主，底部為礫巖，上部為粉砂巖、泥巖及鋁土質泥巖，均含煤3組，屬近岸湖灣沼澤成煤。
　　含煤地層至下而上在成生過程中有由西向東遷移的規律。如太原組6-2煤層在煤田西部三家子井田及大窯溝井田發育較好，沉積普遍，厚度較大;在煤田東部邱皮溝井田及小凌河井田山西組地層的5-3、5-2煤層發育較好，全區普遍沉積，厚度較大。
　　南票煤田呈北東～南西向長條帶狀。它的成生和發展受多期構造運動所控制，尤其是晚古生代早期，加里東期的構造輪廓奠定了晚古生代聚煤期的構造基礎，為石炭、二迭紀含煤建造的沉積創造了良好的古地理條件。
　　煤田內含煤地層為二迭系下統下石盒子組及山西組，石炭系上統太原組，根據本區-800m以淺水平的勘探成果資料分析研究，山西組及太原組地層是南票煤田主要含煤地層，賦煤條件較好，5、6、8三個煤組發育好，沉積普遍，厚度較大。
　　2、含煤巖系沉積體系與沉積環境
　　2.1 沉積體系
　　研究南票煤田所在遼西區在中奧陶世之后隆起，經歷了長期的風化剝蝕，至晚石炭世地殼緩慢沉降，開始接受沉積，遭受大規模海侵后形成了廣闊的陸表海。早期經歷了局限性較強的瀉湖環境，形成了一套鐵鋁質及粘土物質沉積，之后經過多次南東方向的海侵，形成了碳酸鹽局限臺地和障壁島—瀉湖、潮坪復合沉積體系，而且局部出現中石炭世沉積。早二疊世早期，由三角洲體系向北方向過渡為陸相河流體系。南票一帶太原組、山西組含煤巖系以粗碎屑巖為主，底部為礫巖，上部為粉砂巖、泥巖及鋁土質泥巖，均含煤3組，屬近岸湖灣沼澤成煤。

大陸環境	湖泊體系	湖泊相	深湖亞相
			淺湖亞相	湖泊沼澤
			濱湖亞相
	過渡相		湖濱三角洲亞相	泥炭沼澤
				泛濫平原
				分流河道
	河流體系	河流相	河道亞相	河道滯留、邊灘、心灘
			堤岸亞相	天然堤、決口扇
			泛濫盆地亞相	泛濫平原、泥炭沼澤

　　2.2沉積相及其特征
　　南票煤田從沉積旋回特征上看：每個組可劃分為一個大旋回，且巖性由粗變細，最后則沉積間斷。每個煤組又可劃出一個小沉積旋回，也是由下至上巖性由粗變細。煤層均在少泥巖與泥巖之中。
　　2.2.1沉積旋回劃分原則
　　對含煤地層剖面上沉積旋回的劃分，我們是以海退的起始相作為劃分沉積旋回的起點，把海進的告終相作為劃分旋回的終點。這樣劃分煤層則位于沉積旋回的中部，并作為海侵的開始，煤層以下為海退相組，煤層以上為海侵相組，并與其上、下的巖相顯示不間斷的連續沉積關系，這有利于在一個沉積旋結構中對煤層的形成過程，以及與其先后的沉積物聯系起來進行綜合分析研究。見下圖
　　2. 2. 2 沉積旋回結構特征
　　地層中有很多薄層鋁土礦層(粘土礦層)，由此可見陸源物質供給的不穩定性， 同時也說明地殼升降動運協的波動性及濕熱的所候環境。還有在錦州～南票河沼巖性為頁巖、砂巖組合，此區沉積由河流相多個半旋回組成，碳質頁巖及煤層位于每個旋回的頂部，并且厚度較大。
　　太原組各煤層分布范圍的變化看，每次沼澤的形成都是由局部開始，隨著同沉積構造的發展深化沼澤范圍逐漸擴大，最后一次達到全區性的泥碳沼澤環境。但是在葦子溝15～22勘探線間始終是6煤組沉積以后的中心，說明沉積中心和聚煤中心既有繼承性又有遷移性。
　　2.3 層序地層格架
　　中奧陶世以后，華北地臺受加里東運動影響，整體隆升經受長期剝蝕、夷平和準平原化，造成基底面平緩，海水浸出頻繁，形成海陸交替型沉積和陸地河湖相機沼澤砂、頁巖含煤沉積建造。見下圖南票煤田晚古生代石炭系太原組沉積建造層序地層格架。
　　2.4巖相古地理格局
　　南票煤田地層層序形成于早二疊世早期，該期內華北地臺的強烈翹板式運動使華北地臺北部進一步抬升，而南部下降，從而出現了北高南低的古地形。地層沉積期內，沉積物仍主要來源于盆地北部的陰山古陸，這一時期的海侵仍然來自于地臺南東方向，但海侵的范圍明顯縮小，以至南票煤田范圍內未見大規模的灰巖地層發育。南票煤田范圍內地層層序發育有河流體系、湖泊三角洲體系，其中河湖體系為主要的聚煤沉積體系?；谀掀泵禾镢@孔揭露地層層序地層巖性統計，利用“單因素分析法”對南票煤田范圍內這一地層層序地層巖相古地理進行分析，變質南票煤田巖相古地理圖，如圖15所示。
　　由圖分析南票煤田主要成煤巖相古地理環境可以得出：太原組煤層分布范圍的變化看，每次沼澤的形成都是由局部開始，隨著同沉積構造的發展深化沼澤范圍逐漸擴大，最后一次達到全區性的泥碳沼澤環境。但是在葦子溝始終是6煤組沉積以后的中心，說明沉積中心和聚煤中心既有繼承性又有遷移性。
　　在早二疊世，華北地臺陸表海進一步向南退出南票煤田，南票煤田的沉積環境由晚石炭世晚期的碳酸鹽臺地海相沉積環境逐漸變為海陸過渡相沉積環境。煤田北部構造抬升，并發育河流沉積體系;煤田南部構造運動下降，三角洲沉積體系發育，在沉積過程中產生了山西組與太原組上部連續性較好的煤層。
　　3、聚煤規律及其控制因素
　　3.1聚煤特征
　　含煤性:該組含煤為7、6-2、6-1等3個煤組，其中6煤組分2個煤層， 6-2煤層為本區的主要可采煤層，全區普遍發育，結構復雜，葦子溝井田受火成巖侵入體破壞嚴重。富隆山井田局部煤層與灰巖直接呈沉積接觸。7、6-1煤層，不穩定，局部沉積可采。7煤組葦子溝、三家子井田較發育。
　　太原組各煤組的煤層結構復雜，說明當時沉積環境的不穩定，地殼振蕩運動頻繁和局部沼澤的不均衡性是厚度變化很大和結構復雜的主要原因。厚度變化大的另一個原因，就是受古地理環境的影響，相對低凹處有利于煤層聚集，在當時沼澤的范圍內，出現了一些高出水面的部分，則不利于煤層沉積。第三個原因就是后期火成巖的破壞，吞蝕了一部分煤層，有時又楔開了煤層，也使煤層厚度發生了很大的變化。
　　3.2 聚煤控制因素
　　南票煤田聚煤后期沉積期內，全球海平面進一步降低，海水全部撤離本區，從而在華北地臺內部形成了大型內陸湖泊盆地。由于南票煤田位于華北地臺北東緣，因此海水退出較早，聚煤后期河流與湖泊體系發育。盆地北部的陰山古陸仍提供大量的碎屑物質，由北向南在陸相河流的攜帶作用下進入華北地臺內部的湖盆地。
　　從太原組煤層分布范圍的變化可以看出，每次沼澤的形成都是由局部開始，隨著同沉積構造的發展演化，沼澤范圍逐漸擴大，最后一次達到全區性的泥炭沼澤環境。如8、7、6和5、4、3各煤組的發展過程很類似。而到了葦子溝組沉積時，則相反，即2、1煤組沉積時，泥炭沼澤范圍又變小了，最后結束了含煤地層及煤層的沉積。
　　3.3 聚煤模式與規律
　　太原組為本煤田主要含煤地層。分上下兩段，上段含6、7二個煤組，以煤層分布廣，厚度大，厚度變化亦大，層數多為特征。下段為砂巖段。全組地層厚度，葦子溝井田9.21～97.27米，富隆山井田0～76.79米，大西溝區(邱皮溝井田深部)0.81～38.36米，小凌河井田15.00～108.00米。
　　上段以泥巖，砂質泥巖，鋁土巖和煤層為主，在大窯溝井田西部個別鉆孔見薄層泥灰巖。局部地區夾砂巖和礫巖。就整個煤田而言，6煤組全區均有賦存，且普遍可采。6煤組和7煤組以泥巖、砂泥巖、鋁土巖及礫巖分開。礫巖稱為煤中礫巖，葦子溝井田發育，呈近東西向展布，礫石以石英巖礫為主，灰巖礫次之，磨圓度好，礫徑10～50mm，向西變為砂巖，富隆山井田和邱皮溝井田深部個別鉆孔中見到。7煤組沉積不穩定，沿走向時有變薄尖滅現象。下段以中粒長石石英砂巖為主，灰白色含少量云母片，含鐵質結核及條帶，厚層狀，泥質膠結。南票煤田的巖相主要由本溪組的復水沼澤過渡為太原組的天然堤、泛濫平原、沼澤相、泥碳沼澤相、湖沼相或者淺湖相的泥巖結束。
　　4、結論：
　　4.1南票煤田太原組含煤巖系以粗碎屑巖為主，底部為礫巖，上部為粉砂巖、泥巖及鋁土質泥巖，均含煤3組，屬近岸湖灣沼澤成煤。
　　4.2含煤地層至下而上在成生過程中有由西向東遷移的規律。
　　4.3南票煤田呈北東～南西向長條帶狀。它的成生和發展受多期構造運動所控制，尤其是晚古生代早期，加里東期的構造輪廓奠定了晚古生代聚煤期的構造基礎，為石炭、二迭紀含煤建造的沉積創造了良好的古地理條件。
　　南票煤田呈北東～南西向長條帶狀。它的成生和發展受多期構造運動所控制，尤其是晚古生代早期，加里東期的構造輪廓奠定了晚古生代聚煤期的構造基礎，為石炭紀含煤建造的沉積創造了良好的古地理條件。
　　參考文獻：
　　[1]陳世悅，徐風銀. 華北晚古生代層序地層與聚煤規律[M]. 東營：中國石油大學出版社，2000.
　　[2]陳鐘惠. 華北晚古生代含煤巖系的沉積環境和聚煤規律[M]. 武漢：中國地質大學出版社，1993.
　　[3]李樹德，柯?？?，孔令珍. 南票煤田的巖煤層對比[J]. 中國煤田地質，2007，19(5)：10-12.
　　[4]黃振裕，毛飛. 南票煤田石炭—二疊紀含煤地層的沉積特征[J]，遼寧地質，1992，(4)：322-329.
　　[5]中華人民共和國地質礦產部. 遼寧省區域地質志[M]. 北京：地質出版社，1989.
　　[6]武法東，陳鐘惠，張守良，等. 華北石炭二疊紀的海侵作用[J]. 現代地質，1995，9(3)：