摘要：结合天湖山煤矿区在闽西南凹陷区的空间位置，通过研究垂向层序方法，对矿区童子岩组一段地层进行沉积环境分析。
主题词：天湖山煤矿区,童子岩组一段,垂向层序,沉积环境分析
1前言
闽西南凹陷是华南加里东褶皱带海西期的凹陷，从早古生代开始，凹陷的中部被古田—姑田、政和—永福两个水下隆起带及其伴随的断裂构造所隔，分别形成西、中、东等三个具有华夏系构造特征的沉积条带。天湖山煤矿区位于闽西南凹陷东部条带，剧烈而多期次的构造运动，使煤矿区构造十分复杂，给地层、构造、聚煤规律的研究带来较大的困难。本文通过收集本矿区童子岩组一段的岩性、层理、结核、古生物、含煤性及垂向层序等特征，对其沉积环境进行研究和分析。
2 天湖山煤矿区童子岩组一段的沉积特征（可参见图1、图2）
2.1岩性特征
天湖山煤矿区位于华夏古陆西侧，距陆源区较近，岩性以细粉砂岩为主，粗粉砂岩、细砂岩次之，少量泥质碎屑岩沉积。细砂岩呈灰白—深灰色。大部分为岩屑较多的细粒杂砂质石英砂岩、细粒杂砂岩，少量细粒石英砂岩。碎屑物以粘板岩、绢云板岩为主，尚有硅质板岩、绿泥板岩、绢云千枚岩、硅质岩等，胶结物为泥质、硅质、绿泥石质、少量碳酸盐。细砂岩中普遍可见泥质砾石，尤以童子岩组底部标Ⅰ1细砂岩较为富集，砾径、形状不一，分布极不均一，多数为搬运距离短或未经搬运的同生砾石。粗粉砂岩多以条带状为主，细粉砂岩以块状为主，都呈深灰色，碎屑物含量随着粒度变小而减少，胶结物含量随着粒度变细而增多。而泥岩、砂质泥岩大部分为煤层顶板，经粘土染色分析有四种粘土矿物类型，且以贝得石、蒙脱石为主，水云母、高岭石较少。在童子岩组一段碳酸盐岩含量极少，呈分散状分布于底部个别层位的碎屑岩中，且横向上含量变化极大。
2.2层理特征
童子岩组一段层理较为发育，按细层、层系的形态、层系内部构造及形成的成因划分，从文笔山组顶部条带状细粉砂岩至童子岩组一段顶部粗粉砂岩以波浪成因的交错层理为主，水平层理、块状层理、透镜状层理、脉状层理较少。各层理类型在空间分布上，较厚的细砂岩基本上为直线型交错层理，中部为浪成砂纹交错层理，上部为水平层理。较薄的细砂岩基本上为浪成砂纹交错层理，粗粉砂岩为浪成砂纹交错层理，细粉砂岩以浪成砂纹交错层理为主，其次是条带状水平层理、线状水平层理、透镜状层理、小型槽状交错层理等。泥岩、砂质泥岩为水平层理、条带状水平层理、块状层理。大多数层理由泥质（呈灰黑色）、砂质（呈浅灰色）条带显示，少数由植物化石及似层状结核显示。
2.3结核特征
结核的形状多种多样，有似层状、椭球状、饼状、长柱状、豆状、树枝状等，但以似层状、椭球状较为常见，并多数分布于煤层顶、底板及海相的泥岩、砂质泥岩、细粉砂岩中。结核的成份复杂，以赤铁矿质结核，黄铁矿质结核，黄铁矿、胶磷矿质结核，泥质、粉砂质结核为主，其次是胶磷矿质结核，赤铁矿、胶磷矿质结核，泥质结核等。基中黄铁矿、赤铁矿或胶磷矿为尘埃状、微片状结构，呈环带状、花苞状、星点状、脉状等不同形式聚集。结核的形状、成份与沉积环境有密切关系，沼泽相的结核为椭球状小结核，直径1～3厘米，为泥质、粉砂质。滨海湖泊相结核一般为似层状、少量椭球状，成份较杂。浅海相的结核成份单一，为黄铁矿结核，少量胶磷矿质结核，形状多样，但以直径5～15厘米的椭球状大结核为主，其次是饼状、长柱状、树枝状等。
2.4古生物特征
煤矿区童子岩组一段中古生物以丰富的植物化石为特色，多数植物化石保存较差，成叶片状、碎片赋存，网脉往往不清，绝大多数较难定种，其中仅54号、42号、37号煤层顶板的植物化石保存较好。目前发现的植物化石以单网羊齿植物最为丰富，大羽羊齿、科达类植物少见，时代较老的延蕉羊齿属、楔羊齿属植物于本段地层中也有发现。华夏齿叶、延蕉羊齿植物产于本段上部，中、下部见较多单网羊齿属、栉羊齿属、中朝楔叶、座延羊齿属以及较为特征的42号煤层顶板的天湖山楔羊齿（新种）。
煤矿区处于闽西南凹陷的东缘，动物化石种类单调，含量少，个体小，分布局限。除Lingula化石广泛分布于童子岩组一段中、上部外，其他动物化石较少，仅67号煤层顶板泥岩中含Cyclocyclicus及小个体瓣腮类化石，64号煤层顶板含小个体瓣腮类化石以及38号煤层间接顶板含丰富Pygmochonetessp.等。动物化石个体小，纹饰清晰，保存程度较好，多数化石未经搬运。
2.5含煤特征
童子岩组一段含煤层数多，煤层间距小，共含煤42层以上，煤层间距一般在10米左右，煤层厚度薄。可采、局部可采煤层13层。多数煤层底板多为厚度较薄的根土岩，少数煤层直接赋存于细砂岩之上。从煤质分析资料看，多数煤层为高灰份（15％-25％），特低硫（0.1％-0.6％）。在等值线图上基本呈南北或北东方向分布。
2.6旋回及层序特征
童子岩组一段总体为一个海进序列的次级旋回，低级序小旋回相当发育，尤以顶部地层，基本上每一层煤均可组成一个小旋回，大多数旋回厚度较小，一般5～10米，少数厚度可达30米左右，旋回完整程度较差，大部分为不对称沉积旋回。
各煤层成煤前的沉积层序，多数情况下为逆粒序，粒度从下往上由细变粗，即泥质岩—细粉砂岩—粗粉砂岩—细砂岩—根土岩—煤。基中泥质岩、粗、细粉砂岩为渐变接触，部分为互层过渡。细砂岩多数下部为厚层状，中、上部为中厚—薄层状，与下覆岩层为突变接触。也有部分煤层夹于细砂岩或泥质岩、细粉砂岩中，没有明显的旋回结构。
3沉积环境分析
3.1根据闽西南凹陷沉积特征分析，童子岩组一段直接沉积于文笔山组海相泥岩之上，由东往西总的面貌：地层厚度变薄，甚至没有一段沉积，岩性变细，海相地层增多，海相动物化石为主，含煤性变差，煤层层数减少，厚度变薄，但煤层稳定性较好。从上述沉积特征说明闽西南凹陷的沉积环境多数为碎屑滨岸环境，凹陷的东侧为陆源区。
3.2根据天湖山煤矿区处于闽西南凹陷东部位置，并结合煤矿区自身的沉积特征、层理类型、垂向层序（图1、图2）、岩石特征、结核成份、古生物特征、含煤性等，说明煤矿区有沉积环境多数应属中、低能量的碎屑滨岸环境，少数为滨海湖泊环境。另从童子岩组一段上部所含腕足类、瓣腮类动物化石含量少，个体小，纹饰清晰，半咸水的舌形贝含量丰富，层数较多等特征分析，有可能为障壁岛—泻湖环境，这和中条带龙永煤田童子岩组一段的碎屑滨岸环境为同期沉积。
3.3煤矿区除了西南部新村、长汀井田构造破坏较强烈，东北部曲斗、大蔗沟井田垂向沉积层序研究程度较低外，总观矿区内童子岩组一段岩性特征、沉积环境变化并不很大，但F31断层上、下盘地层厚度差异较大。童子岩组一段下部地层，矿区东部F31断层下盘的铅坑、大蔗沟、曲斗井田沉积旋回厚且较完整，煤层层数少，底板细砂岩厚度5～10米，厚层状，粗、细粉砂岩夹层少，煤层厚度大，稳定性好。西南部含春井田沉积旋回小，煤层及底板细砂岩厚度薄，煤层层数多，厚度相对较薄。F31断层上盘地层厚度大，旋回性差，煤层稳定性相对较差。而童子岩组一段上部地层，F31断层下盘岩性较粗，旋回性好，细砂岩厚度变化小，F31断层上盘岩性较粗，旋回性差，细砂岩厚度变化大。
