沼泽沉积的特点是以泥岩为主(常为黑色页岩和碳质页岩),通常无砾石、砂等碎屑物质。常有泥炭和煤沉积,有大量的植物化石。由于水体停滞,故岩石中无水流作用形成的沉积构造,多呈块状或只有不太清晰的水平层理。沼泽沉积一般厚度不大,分布范围较小,多与湖相、河流相沉积共生(于炳松等,2012)。
沼泽环境的沉积物主要是黏土、富含有机质的淤泥粉砂质沉积。由于在还原条件下,沉积物中的氧化铁在微生物作用下发生去氧化作用,变成亚铁化合物,故沉积物呈现蓝灰色。由于积水很浅,且草类植物茂盛,所以一部分游离氧可沿植物根系进入沉积物中,部分亚铁化合物又被氧化成三价铁,因此在沉积物内根系周围形成黄褐色的锈纹、锈斑,但有些粉砂质的沼泽沉积物,因透水较快,沉积物的颜色呈棕灰色,沼泽中一般含有大量的植物枝干和根须化石,有大量泥炭和腐泥沉积,常有菱铁矿、黄铁矿结核或呈细晶分散状态分布。下面以阜新盆地王营矿区煤系沉积环境及聚煤特征为例介绍其沉积特征。
阜新盆地为北北东向展布的早白垩世裂陷盆地,以往对该盆地煤田地质的研究较多。王营矿区位于阜新盆地的中段偏北部,面积约10 km2,矿区发育下白垩统沙海组、阜新组和孙家湾组,其中,阜新组为含煤地层(图2—17)。
阜新组自下而上分为高德段、太平下段、太平上段、中间段、孙家湾段和水泉段。
高德段厚度为5~80 m。除东南缘发育砾岩、砂岩外,矿区内该段下部主要为灰绿—深灰色泥岩、砂质泥岩;中部主体为浅灰色砂岩、砾岩夹灰色粉砂岩、泥岩及煤层或煤线;上部为煤层夹泥岩、粉砂岩。(www.xing528.com)
除矿区东南缘仍为砾岩和砂岩外,太平下段、太平上段、中间段、孙家湾段及水泉段构成了含煤旋回沉积序列,总厚度约200~500 m。作为含煤旋回沉积单元的各段岩性构成具相似性,下部以中、粗砂岩为主,部分地段发育砾岩;中部为浅灰色中砂岩、细砂岩、粉砂岩夹深灰色泥岩;上部或顶部为煤层夹炭质泥岩、深灰色泥岩。
沼泽相由阜新组各段上部或顶部煤层及泥岩、炭质泥岩、粉砂岩构成。这里的沼泽相是伴随湖泊、河流沉积的消亡及冲积扇退积而大面积泥炭沼泽化的产物,因而有别于高德段沉积期湖滨和其他各段沉积期网结河湿地中局部地段形成的不稳定薄煤层或煤线的沼泽亚相或微相。
阜新组高德段沉积晚期,由于湖泊不断淤浅和东南部扇三角洲退积而大面积泥炭沼泽化形成高德段煤层。高德煤层之上各段的沉积晚期,伴随着冲积扇周期性退积和扇前网结河的同步消亡而演化为大面积泥炭沼泽,形成了太下段、太上段、中间段、孙家湾段、水泉段的上部或顶部煤层。
图2—17 王营矿区煤系沉积断面图(仲米山等,2011)
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