摘要：結合天湖山煤礦區在閩西南凹陷區的空間位置，通過研究垂向層序方法，對礦區童子巖組一段地層進行沉積環境分析。
　　主題詞：天湖山煤礦區,童子巖組一段,垂向層序,沉積環境分析
　　1前言
　　閩西南凹陷是華南加里東褶皺帶海西期的凹陷，從早古生代開始，凹陷的中部被古田—姑田、政和—永福兩個水下隆起帶及其伴隨的斷裂構造所隔，分別形成西、中、東等三個具有華夏系構造特征的沉積條帶。天湖山煤礦區位于閩西南凹陷東部條帶，劇烈而多期次的構造運動，使煤礦區構造十分復雜，給地層、構造、聚煤規律的研究帶來較大的困難。本文通過收集本礦區童子巖組一段的巖性、層理、結核、古生物、含煤性及垂向層序等特征，對其沉積環境進行研究和分析。
　　2 天湖山煤礦區童子巖組一段的沉積特征（可參見圖1、圖2）
　　 2.1巖性特征
　　天湖山煤礦區位于華夏古陸西側，距陸源區較近，巖性以細粉砂巖為主，粗粉砂巖、細砂巖次之，少量泥質碎屑巖沉積。細砂巖呈灰白—深灰色。大部分為巖屑較多的細粒雜砂質石英砂巖、細粒雜砂巖，少量細粒石英砂巖。碎屑物以粘板巖、絹云板巖為主，尚有硅質板巖、綠泥板巖、絹云千枚巖、硅質巖等，膠結物為泥質、硅質、綠泥石質、少量碳酸鹽。細砂巖中普遍可見泥質礫石，尤以童子巖組底部標Ⅰ1細砂巖較為富集，礫徑、形狀不一，分布極不均一，多數為搬運距離短或未經搬運的同生礫石。粗粉砂巖多以條帶狀為主，細粉砂巖以塊狀為主，都呈深灰色，碎屑物含量隨著粒度變小而減少，膠結物含量隨著粒度變細而增多。而泥巖、砂質泥巖大部分為煤層頂板，經粘土染色分析有四種粘土礦物類型，且以貝得石、蒙脫石為主，水云母、高嶺石較少。在童子巖組一段碳酸鹽巖含量極少，呈分散狀分布于底部個別層位的碎屑巖中，且橫向上含量變化極大。
　　 2.2層理特征
　　童子巖組一段層理較為發育，按細層、層系的形態、層系內部構造及形成的成因劃分，從文筆山組頂部條帶狀細粉砂巖至童子巖組一段頂部粗粉砂巖以波浪成因的交錯層理為主，水平層理、塊狀層理、透鏡狀層理、脈狀層理較少。各層理類型在空間分布上，較厚的細砂巖基本上為直線型交錯層理，中部為浪成砂紋交錯層理，上部為水平層理。較薄的細砂巖基本上為浪成砂紋交錯層理，粗粉砂巖為浪成砂紋交錯層理，細粉砂巖以浪成砂紋交錯層理為主，其次是條帶狀水平層理、線狀水平層理、透鏡狀層理、小型槽狀交錯層理等。泥巖、砂質泥巖為水平層理、條帶狀水平層理、塊狀層理。大多數層理由泥質（呈灰黑色）、砂質（呈淺灰色）條帶顯示，少數由植物化石及似層狀結核顯示。

                        
　　2.3結核特征
　　結核的形狀多種多樣，有似層狀、橢球狀、餅狀、長柱狀、豆狀、樹枝狀等，但以似層狀、橢球狀較為常見，并多數分布于煤層頂、底板及海相的泥巖、砂質泥巖、細粉砂巖中。結核的成份復雜，以赤鐵礦質結核，黃鐵礦質結核，黃鐵礦、膠磷礦質結核，泥質、粉砂質結核為主，其次是膠磷礦質結核，赤鐵礦、膠磷礦質結核，泥質結核等。基中黃鐵礦、赤鐵礦或膠磷礦為塵埃狀、微片狀結構，呈環帶狀、花苞狀、星點狀、脈狀等不同形式聚集。結核的形狀、成份與沉積環境有密切關系，沼澤相的結核為橢球狀小結核，直徑1～3厘米，為泥質、粉砂質。濱海湖泊相結核一般為似層狀、少量橢球狀，成份較雜。淺海相的結核成份單一，為黃鐵礦結核，少量膠磷礦質結核，形狀多樣，但以直徑5～15厘米的橢球狀大結核為主，其次是餅狀、長柱狀、樹枝狀等。
　　 2.4古生物特征
　　煤礦區童子巖組一段中古生物以豐富的植物化石為特色，多數植物化石保存較差，成葉片狀、碎片賦存，網脈往往不清，絕大多數較難定種，其中僅54號、42號、37號煤層頂板的植物化石保存較好。目前發現的植物化石以單網羊齒植物最為豐富，大羽羊齒、科達類植物少見，時代較老的延蕉羊齒屬、楔羊齒屬植物于本段地層中也有發現。華夏齒葉、延蕉羊齒植物產于本段上部，中、下部見較多單網羊齒屬、櫛羊齒屬、中朝楔葉、座延羊齒屬以及較為特征的42號煤層頂板的天湖山楔羊齒（新種）。
　　煤礦區處于閩西南凹陷的東緣，動物化石種類單調，含量少，個體小，分布局限。除Lingula化石廣泛分布于童子巖組一段中、上部外，其他動物化石較少，僅67號煤層頂板泥巖中含Cyclocyclicus及小個體瓣腮類化石，64號煤層頂板含小個體瓣腮類化石以及38號煤層間接頂板含豐富Pygmochonetessp.等。動物化石個體小，紋飾清晰，保存程度較好，多數化石未經搬運。
　　 2.5含煤特征
　　童子巖組一段含煤層數多，煤層間距小，共含煤42層以上，煤層間距一般在10米左右，煤層厚度薄。可采、局部可采煤層13層。多數煤層底板多為厚度較薄的根土巖，少數煤層直接賦存于細砂巖之上。從煤質分析資料看，多數煤層為高灰份（15％-25％），特低硫（0.1％-0.6％）。在等值線圖上基本呈南北或北東方向分布。
　　 2.6旋回及層序特征
　　童子巖組一段總體為一個海進序列的次級旋回，低級序小旋回相當發育，尤以頂部地層，基本上每一層煤均可組成一個小旋回，大多數旋回厚度較小，一般5～10米，少數厚度可達30米左右，旋回完整程度較差，大部分為不對稱沉積旋回。
　　各煤層成煤前的沉積層序，多數情況下為逆粒序，粒度從下往上由細變粗，即泥質巖—細粉砂巖—粗粉砂巖—細砂巖—根土巖—煤。基中泥質巖、粗、細粉砂巖為漸變接觸，部分為互層過渡。細砂巖多數下部為厚層狀，中、上部為中厚—薄層狀，與下覆巖層為突變接觸。也有部分煤層夾于細砂巖或泥質巖、細粉砂巖中，沒有明顯的旋回結構。
　　3沉積環境分析
　　3.1根據閩西南凹陷沉積特征分析，童子巖組一段直接沉積于文筆山組海相泥巖之上，由東往西總的面貌：地層厚度變薄，甚至沒有一段沉積，巖性變細，海相地層增多，海相動物化石為主，含煤性變差，煤層層數減少，厚度變薄，但煤層穩定性較好。從上述沉積特征說明閩西南凹陷的沉積環境多數為碎屑濱岸環境，凹陷的東側為陸源區。
　　3.2根據天湖山煤礦區處于閩西南凹陷東部位置，并結合煤礦區自身的沉積特征、層理類型、垂向層序（圖1、圖2）、巖石特征、結核成份、古生物特征、含煤性等，說明煤礦區有沉積環境多數應屬中、低能量的碎屑濱岸環境，少數為濱海湖泊環境。另從童子巖組一段上部所含腕足類、瓣腮類動物化石含量少，個體小，紋飾清晰，半咸水的舌形貝含量豐富，層數較多等特征分析，有可能為障壁島—瀉湖環境，這和中條帶龍永煤田童子巖組一段的碎屑濱岸環境為同期沉積。
　　3.3煤礦區除了西南部新村、長汀井田構造破壞較強烈，東北部曲斗、大蔗溝井田垂向沉積層序研究程度較低外，總觀礦區內童子巖組一段巖性特征、沉積環境變化并不很大，但F31斷層上、下盤地層厚度差異較大。童子巖組一段下部地層，礦區東部F31斷層下盤的鉛坑、大蔗溝、曲斗井田沉積旋回厚且較完整，煤層層數少，底板細砂巖厚度5～10米，厚層狀，粗、細粉砂巖夾層少，煤層厚度大，穩定性好。西南部含春井田沉積旋回小，煤層及底板細砂巖厚度薄，煤層層數多，厚度相對較薄。F31斷層上盤地層厚度大，旋回性差，煤層穩定性相對較差。而童子巖組一段上部地層，F31斷層下盤巖性較粗，旋回性好，細砂巖厚度變化小，F31斷層上盤巖性較粗，旋回性差，細砂巖厚度變化大。