Mecanismo de formación de las capas de carbón 8# y 9# del grupo Benxi del sistema Carbonífero en la zona este de Linxing en la cuenca de Ordos

DU Jia ,  

CHEN Hehe ,  

DUAN Jiajia ,  

SUN Le ,  

PAN Haiwei ,  

REN Yimeng ,  

CHEN Pengxu ,  

摘要

Las capas de carbón 8# y 9# del grupo Benxi del sistema Carbonífero en la zona este de Linxing en la cuenca de Ordos son las capas objetivo centrales para la exploración y desarrollo de recursos de gas de carbón regional. Sin embargo, debido a las limitaciones en el entendimiento del mecanismo de formación de las capas de carbón, ambas capas se han combinado como "8# + 9# capas de carbón" para desarrollo unificado, dificultando satisfacer la demanda de desarrollo refinado del gas de carbón en capas medias y profundas. Tomando las capas 8# y 9# del grupo Benxi en esta zona como objeto de estudio, integrando datos de testigos de perforación, registro de pozos, datos sísmicos 3D y datos de componentes microscópicos de rocas carbonosas, aplicando análisis de filtrado de error de predicción de secuencia de alta frecuencia (INPEFA) y reconstrucción de paleotopografía sedimentaria, se revelaron las reglas de distribución de las dos capas; junto con el análisis del ambiente de formación de carbón, se aclaró el mecanismo de formación de las capas 8# y 9#. Los resultados muestran: ① ambas capas pertenecen al dominio de alto sistema de la secuencia de cuarto orden del grupo Benxi (HST), correspondiente al final del aumento relativo del nivel del mar en el Paleozoico tardío y a la fase de descenso continuo del nivel del mar; a diferencia del dominio de sistema transgresivo (TST) que forma capas delgadas de carbón, las capas del alto sistema presentan un espesor estable y una fuerte continuidad lateral. ② Bajo el control del descenso del nivel del mar, las capas 8# y 9# muestran un desarrollo con migración hacia el mar y una inclinación de la línea de carbón hacia el mar. Las características de respuesta del registro indican que los valores altos de densidad (1.8 ~ 2.2 g/cm³) de las intercalaciones arcillosas entre las capas 8# y 9# pueden servir como una señal eficaz para delimitar las dos capas. ③ El período sedimentario del grupo Benxi en la zona de estudio se caracteriza por una transición mar-tierra en un contexto marino poco profundo, la paleotopografía presenta una suave pendiente de “alto noroeste, bajo sureste”, y se desarrollan diques arenosos de barrera. En las primeras etapas de sedimentación HST, cuando el nivel del mar es alto, el sistema deltaico del noroeste y la isla-laguna de barrera del sureste forman conjuntamente la zona de acumulación de carbón de alta calidad de la capa 9#, formando un tipo mixto de carbón de laguna y delta; en las etapas finales de sedimentación HST, con un descenso adicional del nivel del mar, emergen los diques arenosos de barrera y se forma un ambiente sedimentario semi-confinado, el centro de acumulación de carbón migra hacia el sureste, desarrollándose la capa 8#, dominada por carbón de pantano deltaico. ④ El acoplamiento dinámico entre la paleotopografía sedimentaria y el nivel del mar es el mecanismo clave que controla el desarrollo diferencial de las capas de carbón en la transición mar-tierra. Este estudio perfecciona la aplicación de la teoría de acoplamiento “ambiente sedimentario - cambios del nivel del mar - evolución paleotopográfica” en el control del carbón en estudios de capas individuales en ambientes de transición mar-tierra, afina la comprensión del mecanismo de formación de capas individuales del grupo Benxi en la parte oriental de la cuenca de Ordos y proporciona referencia teórica para el desarrollo eficiente de recursos regionales de gas de carbón.

关键词

transición mar-tierra; ambiente sedimentario; evolución tectónica; capa de carbón 8#; capa de carbón 9#; gas de carbón; grupo Benxi; cuenca de Ordos

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