早、中侏罗世含煤盆地聚煤沉积环境

作者&投稿:孔音 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
晚侏罗—早白垩世含煤盆地聚煤沉积环境~

中侏罗世末发生的具有造山运动性质的燕山运动,在中国大陆东部的构造活动是以裂陷为特征,同时伴有大规模的岩浆侵入和火山喷发,明显的形成了北东、北北东向巨型隆起带与沉降带,并且形成为数众多的次级断陷盆地。早期(晚侏罗世),主要形成火山岩型盆地;晚期(早白垩世),由于北西西—南东东向地壳水平伸展运动,形成数以百计的断陷型含煤盆地。在大陆西部受特提斯构造域的影响,构造沿袭了北西西或近东西走向,构造型式多以拗陷型为主,因阿尔金走滑断裂带的影响也有拉分式盆地。早、中侏罗世已经基本改变了晚古生代以来的含煤盆地分布格局,晚侏罗—早白垩世则完全改变了原有的格局。晚侏罗至早白垩世,中国大陆的南部与西部仍然发育有诸多沉积盆地,却未能形成含煤盆地,其原因主要是古气候因素所致。晚侏罗—早白垩世古气候全球性转为干旱和半干旱,在中国大陆形成过程中,陆地在不断扩大,海域不断缩小,地形地貌亦发生显著变化,温带与亚热带、热带分界线大体呈北西西走向,东部位于北纬38°线左右,西部向北偏移至天山一带。分界线以南为干旱、半干旱亚热带、热带气候,有苏铁、松柏等植物生长;以北为潮湿、半潮湿温带气候,有银杏、苏铁、蕨类植物繁生;北纬38°~40°之间向西延伸至北山及内蒙古西部为半潮湿温带气候,植被并不繁茂;北纬40°以北的东北地区为潮湿、半潮湿温带气候,气温适宜,植被繁茂。成煤有机物源是含煤盆地形成的首要因素,晚侏罗至早白垩世含煤盆地主要发育在大陆东部北纬40°线以北地域,即准噶尔—兴安活动带的东部、天山—赤峰活动带东段以北的构造带内。
早白垩世断陷盆地一般由五套沉积组合构成充填序列。底部为一套冲积相粗碎屑岩,厚200~500 m,主要为冲积扇砂砾岩,局部含薄煤层,纵向向上变细,横向厚度变化剧烈,近盆缘断裂的边缘厚,向盆地中心迅速变薄。下含煤碎屑岩沉积组合,与底部粗碎屑沉积组合呈过渡关系,向上出现可采煤层,盆地中心已经形成湖区,盆地周缘形成含煤碎屑岩沉积,纵向上形成明显的水进序列,在盆地中央湖泊、浅湖相与较深湖相沉积交替出现,厚100~400 m。含煤程度随含煤碎屑物源多少好坏变化,不同盆地含煤性差异很大。湖泊细碎屑沉积组合,是盆地湖泊面积最大期形成的巨厚浅、深湖相泥岩、粉砂岩,称大湖泥岩段,厚100~800 m。上含煤碎屑岩沉积组合,由冲积扇、扇三角洲、小型三角洲、浅水湖泊、沼泽和河流相沉积组成,形成6~8个次级沉积旋回,每个旋回含一个煤层组,煤层巨厚,分布广泛,可采煤层厚大于50 m,是早白垩世含煤盆地的主要含煤层。顶部粗碎屑沉积组合,由冲积扇形成砂岩、砾岩沉积夹薄层煤,厚数十米至300 m,在有些盆地沉积序列中缺失。
内陆断陷盆地沉积环境变化复杂,冲积扇、扇三角洲、河流、湖泊和沼泽等沉积体系在盆地不同演化阶段,配置关系不同,导致聚煤古地理环境的差异。冲积扇发育于盆地的活动性边缘,盆缘断裂或盆内断裂形成地形陡变带,在地堑盆地双侧或半地堑盆地单侧发育冲积扇带。当盆地内湖盆发育时,扇三角洲与冲积扇构成统一的沉积体系,分布于盆地活动边缘。盆地纵向或侧向水系形成的小型三角洲,分布于没有盆缘断裂的缓坡带。盆地周缘流向盆地的水系,纵向水系延伸较远,侧向水系形成三角洲,盆地发育晚期湖泊淤填形成洪泛平原或洼地。盆地发育的湖泊类型不同,深水湖泊可形成浊流沉积,浅水湖泊可在盆地周期性地出现。
同一盆地中不同演化阶段沉积体系的配置有一定的规律性,表现为冲积体系与湖泊体系的互为消长和盆地水进与水退的交替。一般经历:初始充填期,古地貌起伏不平,冲积沉积为主,如冲积扇、河流沉积。明显分化期,随盆地沉陷,盆中形成湖泊并不断扩展,盆地周缘为非煤冲积扇沉积,湖缘发育扇三角洲、三角洲沉积,在扇三角洲平原、扇前和湖沼及扇间洪泛平原形成可采煤层。最大水进期,亦是非煤期,盆地中形成大型湖泊,盆地周缘有狭窄的冲积扇、扇三角洲相带。湖泊快速充填期,剥蚀区和沉积区的相对海平面高度加大,大量碎屑物进入盆地,扇三角洲平原和三角洲快速进积,湖面迅速变小,逐渐淤浅。在总体水退背景下,扇三角洲和湖泊三角洲平原上聚煤作用迅速增强。全面淤浅期,随着扇三角洲和三角洲的进积,朵叶体连成一片,湖盆全面淤浅,大面积沼泽化,形成可采煤层,活动区与稳定区有明显的区别。稳定型淤浅后形成大面积浅水湖泊,湖泊及沼泽带均可沼泽化,造成大规模的煤聚积;活动型盆地内形成被河道分割的小面积沼泽、浅湖和湿地,即洪泛洼地,造成较大规模的煤聚积。充填结束期,由于古地貌的变更或断块再次活动,剥蚀区地势平缓,盆地河流形成扇前或扇间冲积平原,盆地内大面积湿地形不成厚煤层。
共生的环境和岩相及沉积体系组成体系—相类型,与其相应的聚煤模式有:扇前和扇间浅水湖盆、扇前和扇间洪泛洼地、扇前和扇间洪泛平原、浅湖周缘扇三角洲和湖滨带、深湖周缘扇三角洲和湖滨带、扇前和扇间冲积谷地。扇前和扇间浅水湖盆沉积体系包括冲积扇、扇三角洲、浅水湖泊和三角洲。盆地边缘带较窄,盆地由大型湖泊淤浅形成洼地。含煤堆积过程浅水湖泊仍周期性出现,泥炭沼泽多源于湖泊沼泽化,发育在古构造稳定区大湖阶段之后。扇前和扇间洪泛洼地沉积体系亦出现在大湖泥岩阶段之后,快速充填湖泊被填平,在稳定构造背景下形成扇前浅水湖盆,在较活动构造背景下形成扇前或扇间洪泛洼地。扇前和扇间洪泛平原,位于断陷盆地一端的端部,垂向上含煤沉积出现在曲流河层序,煤层位于沼泽化的洪泛平原上,煤层薄不稳定,较厚煤层形成于大面积沼泽的扇间地区。浅湖周缘扇三角洲和湖滨带,出现在盆地发育分化期,由于湖水的周期性水进水退,建设性与破坏性的多次交替,垂向上有多个扇三角洲或湖泊三角洲层序,横向上扇三角洲位于冲积扇和浅水湖泊的过渡带,煤层发育在三角洲朵叶体的废弃阶段,厚煤层发育在朵叶体间的浅水湖湾。深湖周缘扇三角洲和滨湖带,形成于盆地充填的大湖阶段,早期水进阶段滨湖带狭窄,聚煤规模小,煤层薄,不稳定;末期大规模水退形成大扇三角洲,连成片,湖泊淤浅成废弃三角洲平原,煤层厚,面积大。扇前和扇间冲积谷地,发育于充填早期阶段,位于盆地端部,基底尚未填平补齐,煤层不稳定,面积狭小。
松辽盆地位于准噶尔—兴安活动带的东部,盆地南部跨于华北陆块北缘带之上,早白垩世含煤岩系沉积厚达3000 m,聚煤作用发生于盆地断陷阶段。早白垩世盆地可划分为三个断陷带。西部断陷带以地堑型盆地为主,北部和中部发育冲积扇—湖泊碎屑沉积,有些发育火山岩及火山碎屑岩,南部发育冲积扇—扇三角洲、湖泊含煤碎屑岩沉积。中部断陷常为地堑、半地堑型盆地,主断裂带发育为后期坳陷中心,含煤细碎屑充填为主,含煤性好于西部。东部断陷带发育的地堑、半地堑盆地多呈复式断陷群,发育有冲积扇—扇三角洲、湖泊及泥炭沼泽相,含煤性最好。东部断陷带的中、南部及中部断陷带的南部含煤岩系埋藏浅、厚度大、受火山活动影响弱,含煤性较好。
早白垩世含煤沉积的底部一般为上侏罗统中酸性火山岩夹碎屑岩,受同期断裂和火山活动影响充填序列较为复杂。西部断陷带在南部发育较全,形成底部粗碎屑沉积组合—含煤碎屑和湖泊碎屑沉积组合—大湖细碎屑沉积组合;北部缺失沙海组或营城组相当的层位为两级式充填,即底部粗碎屑沉积组合和上部大湖泥岩沉积组合。中部断陷带含煤岩系层位相当于沙河子组、营城组,为五段式充填序列,即底部粗碎屑砾岩堆积—扇三角洲、滨湖三角洲、浅湖砂、泥岩夹薄煤层沉积—大湖泥岩沉积—上部主含煤段为细、粉砂岩、泥岩及煤层沉积—顶部为粗碎屑岩夹粉砂岩、泥岩和薄煤层沉积。东部断陷带充填序列与五段式序列相比,在大湖段和主含煤段之间多出火山碎屑岩和粗碎屑冲积组合,湖相泥岩和含煤段多重复一次,从而形成多段式充填序列样式。
早白垩世断陷盆地一般含有1~4个含煤层位。西部断陷带南部发育一个含煤层位,大湖泥岩段下煤组或煤线不可采。中部断陷带发育有3个含煤段,位于大湖泥岩段之上为主含煤段。东部断陷带主含煤段位于火山碎屑岩段(其下为大湖泥岩段)之上,含煤2~22层,可采煤9层,厚14.7~25.6 m。含煤岩系发育自西而东逐次变化,同一断陷带的含煤性南部优于北部,单一盆地富煤带位于盆缘主干断裂一侧,展布方向与盆地走向基本一致,有多个富煤中心,煤体形态纵向具分带性,横向厚度具分区性。盆地群主含煤段聚煤环境有两种,即扇前和扇间浅水湖盆与扇前和扇间洪泛洼地,一般出现于大湖泥岩段之后,由扇三角洲、冲积扇、河流和滨湖三角洲及火山碎屑岩对湖泊的快速充填而形成。较稳定的构造条件形成扇前和扇间浅水湖盆(如中部断陷带),较强烈的构造条件形成扇前和扇间洪泛洼地(东部断陷带)。
三江盆地位于准噶尔—兴安活动带的东部,古生代末至早、中三叠世处于隆起剥蚀状态,晚三叠至中侏罗世,东部完达山褶皱带沉陷为海,海槽西界位于南双鸭山—索伦河一线,中侏罗世末褶皱回返成山系,海水随之后退,晚侏罗至早白垩世形成三江盆地,挟持在完达山褶皱带以西与佳木斯地块以东的坳陷带内。
晚侏罗世早期,盆地处于初始充填阶段,盆地西部古老地块基底剥蚀夷平准平原化较好,形成较大面积的冲积平原,但由于西缘带冲积作用强,不易形成大规模泥炭沼泽,仅在冲积平原与其东侧的三角洲过渡相带形成富煤带,煤层单层厚度小,层数少,分布不稳定。盆地以东地带,基底不平坦,受海侵频繁,未形成大规模持续发育的泥炭沼泽环境。晚侏罗世晚期,盆地进入最大海侵阶段,经历早期填平补齐,地势趋于平坦,形成大规模三角洲和潟湖海湾环境。但由于处于海侵期,以发育破坏性的三角洲沉积为主,不利于泥炭沼泽环境的持续形成,仅在频繁的海侵后间歇期或短暂性的海退阶段,三角洲平原出现持续时间不长的泥炭沼泽环境,并与东侧的潟湖海湾淤浅沼泽化平原连成一片,形成具有一定规模的成煤环境,所形成的富煤带分布在三角洲相带偏向潟湖海湾相带的一侧,煤层单层厚度小,层数多,分布稳定。
早白垩世早期,盆地处于海退阶段,坳陷扩大,形成建设性三角洲沉积。由于三角洲的进积作用,经常出现废弃的三角洲朵叶体,形成大规模废弃三角洲平原,持续发育泥炭沼泽环境。在盆地内形成分布广,面积大,煤层厚度大的富煤带。
早白垩世晚期,由于盆地沉降速度过快,湖泊沉积发育,但物源供应不充分,未能形成大规模的三角洲平原,富煤带退缩至盆地的西部,但仍具有煤层层数多,单层厚度大,横向分布较稳定的特点。
三江盆地在不同的充填演化阶段,古地理环境不同聚煤作用强弱亦不同,形成的煤体形态,厚度分带和煤岩煤质特征不同。晚侏罗世盆地处于海侵期,成煤环境不很稳定,不利于形成大面积沼泽化平原,富煤带分布面积有限,煤层最大厚度不过10 m。早白垩世盆地处于海退阶段,形成大面积沼泽化平原成煤环境,富煤带分布面积广阔,最大煤层厚度大于10 m,最厚达30 m。晚侏罗—早白垩世聚煤古地理环境主要为三角洲平原、冲积平原和潟湖海湾沼泽化平原,其中三角洲平原聚煤较好,其它聚煤较弱,富煤带展布方向与沉积相带延伸方向大体一致。煤质属中灰、低硫、高镜质焦煤。自冲积平原、三角洲平原至潟湖海湾沼泽化平原,具有灰分降低,硫分增高,镜质组分增加的变化趋势。

印支期是统一的中国古大陆形成时期,亦是大陆地球动力机制转化时期,在沉积建造与构造变形方面均具过渡性特征。中国大陆发育的三叠纪含煤盆地集中于晚三叠世,具有承前启后的过渡性质。晚三叠世含煤盆地均发育在石炭、二叠纪含煤盆地所在的较稳定的陆块(或地块)之上,呈现出明显的继承性。印支期是中国古大陆主体会聚的完成期,亦是中生代大陆活化的过渡期,发育在较稳定陆块上的三叠纪含煤盆地的构造型式具有一定的继承性,位于北方大陆的华北、塔中、走廊过渡带三叠纪含煤盆地均以拗陷型为主要特征,继承了古生代大型沉积坳陷的基本特征,但在盆地边缘受逆冲推覆带的推覆,形成前陆拗陷型盆地。南方大陆发育的三叠纪含煤盆地,由于陆表海的退缩主要发育在陆块的边缘,形成前陆型沉积坳陷,早期的海相沉积范围狭窄,晚期的陆相沉积范围广阔。分布在较为活动的南华活动带上的含煤盆地具有别样,早期为山间陆盆,晚期海侵形成统一的海相、海陆交替相沉积盆地。发育在稳定陆块为基底的华北石炭、二叠纪含煤盆地,在开阔的陆表海盆地环境中形成海相、海陆交替相、陆相沉积序列,北方的晚三叠世含煤盆地继承性的发育了陆相碎屑岩含煤岩系,南方的晚三叠世含煤盆地仍继承了前期盆地海相沉积特征,在陆表海退缩的滨海、海湾环境下形成海相、海陆交替相、陆相含煤沉积序列。
中国大陆北方的三叠纪含煤盆地,主要分布在华北陆块、塔里木陆块和走廊过渡带。位于华北陆块的华北盆地(原型),晚二叠世晚期结束了海相、海陆交替相沉积,聚煤作用中断。早、中三叠世盆地仍处于北高南低平缓南倾整体沉降状态,发育了陆内河湖相碎屑岩沉积。印支晚期受区域应力场影响,盆地构造格局发生了变化,盆地东北部隆升掀斜处于剥蚀状态,缺失晚三叠世沉积,与其相对应的盆地西南部沉降幅度较大,沉降中心移至铜川—济阳一带,沉积厚度达2300 m。晚三叠世随着古气候转为半潮湿温暖环境,形成繁茂的植被,延长晚期(瓦窑堡期),形成陆内河湖相含煤碎屑岩沉积。位于塔里木陆块的塔中三叠纪含煤盆地,亦继承了二叠纪陆内沉积坳陷特征,早、中三叠世盆地西缘隆升,沉积盆地主要分布在塔里木陆块的中部(包括库车坳陷),形成一套陆内河湖相砂泥岩沉积,晚三叠世中、晚期形成塔里奇克组含煤碎屑岩沉积。在昆仑—秦岭活动带(北带)柴达木地块、中祁连地块的南北及走廊过渡带石炭二叠纪含煤盆地基础上,均发育有晚三叠世含煤岩系,走廊过渡带的南营儿群为陆内河湖相含煤碎屑岩沉积。大陆北方三叠纪含煤盆地继承了晚古生代克拉通盆地特征,以开阔的拗陷型为主,由于克拉通盆地在晚二叠世结束陆表海海相、海陆交替相沉积,三叠纪含煤盆地均为陆内河流、湖泊相含煤碎屑岩沉积。由于古气候、古植被和聚煤期短暂等原因,三叠纪含煤盆地一般聚煤作用较弱,含煤性较差。
中国大陆南方三叠纪含煤盆地主要分布在华南板块的扬子陆块、南华活动带,羌北—昌都—思茅(微)陆块和藏滇板块的羌中南—唐古拉—保山陆块。华南板块古生代克拉通盆地发育时期较长,延续至中三叠世末才结束陆表海沉积。晚二叠世长兴期广泛的海侵,几乎遍及整个南方大陆,在华南板块东部除北界的华北陆块南缘古陆,西界的康滇古陆和东界的华夏古陆外,古陆围限的陆表海域内江南、云开古陆均被海水浸没为孤岛。印支期,华南板块受多向应力作用,构造变形较为复杂,但在扬子陆块和南华活动带仍表现为区域性波状隆升和沉降,三叠纪早、中期周缘古陆变迁和海域进退,中三叠世末强烈的印支运动使中、西部表现为区域性隆升和大型低缓褶皱(泸州—开江古隆起),东部表现为较强烈的褶皱,至晚三叠世江南、云开古陆扩展形成中部隆起区,东、西部形成坳陷区,构成两坳一隆的古构造、古地理格局。统一的扬子古生代克拉通盆地在印支期分解为四川(广义)和南华(包括下扬子)两个晚三叠世含煤盆地(原型)。位于华南板块西缘羌北—昌都—思茅(微)陆块和藏滇板块东北缘的羌中南—唐古拉—保山陆块的三叠纪含煤盆地亦具有一定的继承性,主要发育在以昌都、唐古拉地块为基底形成的石炭、二叠纪含煤盆地之上。晚三叠世含煤盆地为浅海沉积环境,土门格拉组(那曲)自下而上由浅海相黑色沉积,海相及海陆交替相含煤碎屑岩沉积,陆相砂泥质沉积组成;巴贡组(昌都)为海相沉积、海陆交替相含煤碎屑岩沉积、陆相碎屑岩沉积。两组含煤沉积序列均由海相、海陆交替相、陆相组成海退相序,含煤沉积均发育在海陆交替相序,大部被浅海水域覆盖,在短暂的海退期于滨海相带形成泥炭沼泽成煤环境,一般煤层厚度小,含硫高。
四川晚三叠世含煤盆地(广义)包括四川(狭义)、西昌、滇中等盆地,华南板块中三叠世末印支运动,使康滇古陆、摩天岭古陆及上扬子地块隆升为陆,晚三叠世早期仅保留成都海湾与西部的广海相通,到小塘子期海水已漫布整个四川盆地西部,直到早、晚须家河期坳陷向东、南扩展,南部与西昌、滇中连成一片,形成统一的四川沉积盆地(川黔滇)(原型),发育有海相、海陆交替相、陆相沉积。
四川盆地早、中三叠世,继承了晚二叠世海相沉积特征,陆表海域不断扩大,马尔康古陆向北退缩,西部仍为康滇古陆,形成闭塞型碳酸盐岩台地沉积,膏盐层发育,中三叠世晚期发生海退,盆地整体隆升为陆,同时发生轻微的褶皱变形,形成北东向的泸州—开江隆起带,经风化剥蚀,隆起核部为下三叠统嘉陵江组,两翼为中三叠统雷口坡组,与晚三叠世含煤岩系呈微角度不整合接触。早期稳定的克拉通盆地基底是晚三叠世含煤盆地形成的古构造条件。
晚三叠世早期,由于受侧向挤压,盆地西北侧龙门山前缘形成前陆坳陷,同时盆地西部的特提斯海海域不断扩大,海水通过狭窄的通道侵进前陆坳陷,形成成都海湾,沉积了垮洪洞组滨浅海碎屑岩和碳酸盐岩。晚三叠世中期,盆地构造稳定,保持了早期古地理格局,盆地东部被剥蚀夷平,海岸线东移至华蓥山一带,沉积了小塘子组海陆交替相含煤岩系。晚三叠世晚期,龙门山迅速隆升,盆地整体隆升为陆,海水从盆地退出,被龙门山、米仓山、大巴山、江南古陆围限的四川盆地,已与云、贵、鄂连为一体,沉积了广布的须家河组河流—湖泊相含煤岩系。晚三叠世末,印支运动使龙门山褶皱成山,结束了盆地海相沉积史。
四川盆地晚三叠世沉积地层充填序列由四个岩性组合组成,即马鞍塘组(垮洪洞组)、小塘子组、须家河组下亚组和须家河组上亚组。马鞍塘组为海湾充填层序,分布于龙门山前缘的前陆坳陷带,由浅海相泥质岩和碳酸盐岩组成,富含海相动物化石。小塘子组由障壁—三角洲充填层序构成,障壁海岸层序位于盆地西北部,三角洲层序在盆地东南部,煤层发育于各层序向上变细的部位。须家河下亚组由河流、湖泊—湖滨三角洲充填层序构成,河流层序位于盆地北部的边缘地带,湖泊—湖滨三角洲层序位于盆地中部,陆相含煤碎屑是其特征。须家河上亚组由冲积扇—河流和湖泊—湖滨三角洲充填层序构成,其分布特征同于下亚组,冲积扇充填层序出现于龙门山和大巴山前缘。盆地中部的湖泊充填层序已发展为内陆盆地含煤碎屑充填。上述充填序列反映了盆地沉积演化,盆地基底的缓慢沉降,海水逐渐向西退出,陆内沉积作用不断增强,盆地沉积范围逐渐扩大,由早期的海湾盆地转变为中期的近海盆地至晚期的内陆盆地,形成晚三叠世海退超覆地层序列。
四川晚三叠世含煤盆地沉积组合包括冲积扇—河流沉积组合、湖泊—湖滨三角洲沉积组合和障壁三角洲沉积组合。冲积扇—河流沉积组合分布于盆地近缘地带,发育于须家河组,厚度十至数百米。由厚度较大的扇砾岩和冲积河道体组成砂体格架,扇砾岩向湖区急剧变薄或尖灭,冲积河道砂体向湖区变为分流河道砂体,但向横向延伸较远。湖泊—湖滨三角洲沉积组合分布于盆地中部和西部的须家河组。湖泊沉积为粉砂岩、泥岩,水平层理发育,含淡水动物化石,偶见植物化石。在盆地中部湖泊沉积较薄,常与湖滨三角洲沉积共生。盆地西南部湖泊相多为厚层泥岩、粉砂岩层,夹滨浅湖相薄层中细砂岩。湖滨三角洲沉积由底积层,前积层和顶积层三层结构组成。
晚三叠世在龙门山推覆带东侧形成的前陆盆地具有明显的不对称性,盆地西部是深陷带,盆地东侧川鄂湘黔形成隆起带为剥蚀区,盆地内龙泉山、华蓥山两条隐伏断裂对盆地的沉积演化亦起着控制作用。龙泉山断裂以西前陆坳陷地带沉降幅度较大,含煤岩系厚度巨大,达2000~3000 m,为海岸—三角洲沉积和残留半咸水深湖相细碎屑岩沉积,含煤层较多,单层厚度小。华蓥山断裂以东沉积幅度小,含煤岩系厚度小于500 m,以冲积相砂岩为主,煤层不发育。两条断裂中部地区,沉降幅度适中,含煤岩系厚500~700 m,为湖泊—三角洲沉积,含煤性较好,煤层少,单层厚度较大。四川盆地晚三叠世聚煤期古地理环境主要为滨海平原、滨海—湖泊三角洲、滨海冲积平原,其中滨海—湖泊三角洲平原型含煤性最好,滨海平原型为次,滨海冲积平原型含煤最差。不同聚煤古地理环境有不同的聚煤成因单元,湖滨三角洲平原含煤性最好,坝后平原为次,河流冲积平原含煤性最差。
四川盆地晚三叠世形成三个富煤带,盆地西部与海岸线平行呈北东走向的大邑—雅安富煤带,盆地中部呈北东走向的达县—自贡—峨眉富煤带,盆地北缘广元富煤带。富煤带可采煤层厚均在1 m以上,东部仅1~2 m,西部为1~5 m,中部一般为1~3 m,局部可达5~10 m。西部前陆坳陷带由于沉降幅度大,海水进退频繁,不利形成稳定的泥炭沼泽环境,可在坝后平原形成多层横向分布的薄煤层,大邑—雅安一带由多层薄煤层形成富煤带,由于地势低,泥炭沼泽多为覆水较稳定的低位沼泽,形成中灰—富灰、特低硫半亮煤。两条断裂间中部地区,沉降速度与沉积速率近于平衡,大面积平坦的三角洲平原形成大面积稳定的可采煤层,富煤带煤层较少,但单层厚度较大。由于泥炭沼泽多为覆水较稳定的中、低位沼泽,以中灰、低硫半亮煤为主。华蓥山断裂以东及盆地北缘带,沉降速度较慢,河流作用较强,不利于形成大面积稳定的泥炭沼泽环境,煤层少,厚度薄,煤质差,不稳定。由于泥炭沼泽覆水不稳定,镜煤化和丝炭化作用常交替进行,碎屑物渗入泥炭堆积,聚煤中断,多为中富灰、低硫的半亮、半暗煤,煤层结构复杂。
西昌盆地位于康滇古陆东侧,晚三叠世早期形成断陷盆地为非煤沉积,中、晚期(大荞地期)白果湾组为湖泊相砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层。会理盆地(宝鼎、红坭)属康滇构造带西侧的冕宁—永仁断陷,堆积厚达3000 m的含煤碎屑岩沉积。下部大荞地组为主要含煤层位,属辫状河沉积,其沉积层序表明沉积期间盆地处于超补偿状态,盆地边缘相不断向盆地中心进积。上部宝鼎组为河流相演变的湖泊相沉积,煤层薄,含煤性差。西昌、会理盆地属山间盆地,发育了近源冲积扇、河流、湖泊沉积,在主聚煤期因与外部海域沟通有海相夹层沉积。在基底断陷作用强烈时期,会理盆地有充足的碎屑供应,发育了冲积扇—辫状河沉积,冲积扇体系不易发生侧向迁移而以垂向加积为主,在基底裂陷作用较和缓阶段,冲积扇裙前缘和扇间洼地的山前地下水泄出带,或于河流岸后地势低平的漫滩沼泽,有利于泥炭坪的形成。西昌盆地因碎屑供应不足而出现湖泊环境,在湖盆被淤积填平的湖沼地带,可持续出现有利于聚煤的泥炭沼泽环境。由于沉积环境周期性交替,形成巨厚煤层或多煤层,并形成良好的覆盖保存条件。
楚雄(滇中)盆地位于康滇古陆西侧,以构造带西侧断裂为东界,哀牢山断隆带为西南界,北东为川滇高地,西南邻为滇西浅海,为一北西走向的滨海盆地。晚三叠世早期,盆地东部为隆起剥蚀区,盆地西部为滨海—浅海相碳酸盐夹泥岩、粉砂岩和煤线,厚1800 m。中期(诺利期),盆地东部由小盆地连片沉积了山间盆地河流相粗碎屑岩,上部发育有可采煤层;盆地西部罗家大山组为火山碎屑岩、细碎屑岩夹煤层,含海相、半咸水双壳类化石,在后期海退阶段,滨海潮坪环境形成含煤沉积。晚期,盆地西部海水已退出,白土田组为河流相粗碎屑岩沉积,含煤性变差;盆地东部干海子组、舍资组为滨海山间湖盆沉积,厚达2000 m余,沉积范围扩大,盆缘发育冲积扇,有海相夹层可能与外部海域相沟通。楚雄盆地在晚三叠世中、晚期形成多层不稳定煤层。盆地西部含煤多达27~40层,最大厚度达52~54 m。盆地东部含煤13~27层,最大厚度18~56 m。东部一平浪含煤最佳,可采煤2 m,为滨湖三角洲环境。楚雄盆地东部含煤岩系形成于山间盆地环境,以近源内陆沉积为主,海相和过渡相沉积不发育,与会理盆地沉积类型相似,属滨海山间平原型。楚雄盆地西部含煤岩系形成于滨海潮坪环境,煤层形成于海退期,沉积特征与四川前陆坳陷相似,属滨海平原型。楚雄盆地晚三叠世聚煤作用与四川盆地和西昌盆地相比明显减弱。
南华晚三叠世含煤盆地(原型)位于华南板块东部,盆地基底为华夏古陆及下扬子陆块的一部分,含煤岩系主要发育在下扬子、赣湘粤和浙闽粤三个坳陷带内。中三叠世末,印支运动在华南板块东部十分强烈,不仅表现为华夏古陆再次大面积隆升并与云开古陆相连,还表现为强烈的褶皱,使晚三叠世含煤岩系与下伏褶皱岩层呈不整合接触,覆盖于不同时代地层之上,因而聚煤期前古地理面貌比较复杂,在未被夷平的基底上形成一系列北东向狭长坳陷。因此聚煤盆地早期范围小,分隔性强。后期填平补齐,连通扩展超覆。沉积类型以海陆交替相为主,大部为海湾—潟湖沉积与陆相沉积相交互。
南华盆地晚三叠世含煤岩系可分为海陆交替相和陆相两种沉积类型。海陆交替相包括:萍乡安源中部海相层,漳平大坑上部海相层,邵武焦坑陆相为主夹海相层。陆相沉积类型包括:义乌乌灶湖相细碎屑岩,灵山檀圩河流相粗碎屑岩,根据含煤岩系沉积层序及岩石成因标志划分出冲积扇相、辫状河相、曲流河相、湖泊相、河口湾相、潟湖—潮坪相及沼泽—泥炭沼泽相。冲积扇相分布于古陆边缘,由厚层状砾岩,砂砾岩、含砾砂岩夹薄层砂岩、泥岩组成,以泥石流或冲积扇面的山前辫状河沉积为主,次为冲积扇前漫流及湖沼沉积。辫状河相常与冲积扇相共生,以中、粗砂岩,含砾砂岩沉积为主。曲流河相各层序下部为河道及边滩中厚层砂岩,上部为天然堤和泛滥平原细碎屑沉积。湖泊相以泥岩、粉砂岩为主,为水平层理和缓波状层理。河口湾相以中、细砂岩、粉砂岩、泥岩组成频繁韵律层为特征。潟湖—潮坪相的岩性组合特征与湖泊相类似,但含咸水、半咸水海相双壳类化石,夹灰岩、泥灰岩薄层,潮汐层理,沼泽—泥炭沼泽相以黑色炭质泥岩、含炭质泥岩为主,夹少量粉砂岩,含大量植物化石,并夹煤层或煤线,常见黄铁矿结核或夹层,沉积厚度不大,分布范围广。
南华盆地晚三叠世含煤岩系的形成与海水进退密切相关,早中期形成海进序列,中晚期形成海退序列。晚三叠世早期地形分异显著,在规模较小互不连通的洼地发育了含煤沉积。由山麓相堆积,冲积相砂砾岩沉积,扩大为湖泊、沼泽形成细碎屑含煤沉积。晚三叠世中期发生一次较大规模海侵,来自古太平洋的海水连通了大部分沉积盆地。一支从华夏古陆以西自闽西南侵入闽北,分布在闽北、粤东狭长坳陷带内;另一支经粤东至粤北达湘东、赣西的浏阳、萍乡及萍乐坳陷带内。晚三叠世中期形成一套含煤性较差的泥质岩为主的含煤岩系,此期在海水不达的内陆或山间盆地形成河流—湖泊相沉积。晚三叠世晚期发生海退,河流相沉积广泛发育,形成煤层多而薄的陆相含煤岩系。从南华盆地聚煤环境分析,海湾盆地基底缓慢沉降,与碎屑物质供给效率相平衡的条件下聚煤作用最好。反之,基底沉降过快,碎屑物质供应不充足,海湾盆地覆水较深的部位,成煤条件较差。滨海—海湾聚煤古地理环境含煤性最佳,可采煤层大面积连片分布,厚2~5 m,最厚达10 m以上,湘东南至赣西萍乡一带聚煤作用最强。其次为潟湖—河口湾聚煤古地理环境,可采煤层有较大面积分布,厚1~3 m。山间湖盆与山间盆地型含煤性差。

燕山期是中国大陆地质发展历史的重大变革时期,亦是最重要的成煤时期。燕山早期形成的侏罗纪含煤盆地改变了晚古生代以来的分布格局,含煤盆地主要分布在塔里木—华北板块的北部和准噶尔—兴安活动带,含煤盆地在南方大陆几乎已经绝迹。古气候、古植被是导致中生代含煤盆地形成和分布的重要因素。早、中侏罗世,中国大陆气候带以昆仑—祁连—秦岭一线为界,南侧干旱—半干旱气候带多形成红色沉积盆地,北侧处于温暖潮湿气候环境,有利于银杏、苏铁类造煤植物生长,裸子植物异常繁盛。晚侏罗世,干旱—半干旱气候带北迁至阴山、燕山山脉一线,含煤盆地主要发育在其北构造带内。

早、中侏罗世含煤盆地大体上可分为拗陷型和断陷型两类。分布在华北陆块叠置于晚古生代及三叠纪含煤盆地之上的鄂尔多斯盆地(原型)是大型陆内河湖相前陆拗陷型沉积盆地,发育较好,含煤性好。分布在上扬子陆块叠置在晚古生代及三叠纪含煤盆地之上的川北盆地,侏罗纪原型前陆坳陷盆地范围较大,但含煤沉积已退缩至四川盆地北部的边缘,虽属陆相碎屑岩含煤沉积,含煤性较差,分布范围狭小。断陷型盆地可分为前陆断陷盆地与地堑型断陷盆地。前陆断陷盆地主要分布在西部,由活动带边缘推覆体逆冲形成单断坳陷,再发展为不对称式坳陷盆地,沉积范围较广,盆地规模较大,在成煤条件优越时形成大型含煤盆地,如准噶尔盆地。分布在塔里木陆块周缘的塔北(库车)、塔东、塔西南、塔东南等盆地,属前陆型断陷盆地,沉积范围广阔,但含煤性较弱。地堑式断陷盆地多半发育在构造活动带,亦有的发育在微陆块之上(伊宁盆地),由于基底断裂活动形成单边或双边甚至更为复杂样式的断陷盆地。分布在西部的伊宁、焉耆、吐鲁番—哈密、北山等断陷型含煤盆地,受特提斯构造域的影响,盆地呈北西、北西西走向,以山间盆地陆相沉积为特征;分布在东部的华北陆块北缘盆地群,松辽深部断陷盆地群,受滨太平洋构造域影响,盆地呈北东、北北东走向,陆相含煤碎屑岩沉积中发育有较多的中、基性火山岩,表现出断陷盆地成生时较强的活动性。

早、中侏罗世含煤盆地的类型不同,充填方式亦有差别。大型坳陷含煤盆地聚煤期充填过程一般经历三个阶段,即早期河流充填阶段,形成底砾岩或粗碎屑岩沉积组合,局部亦可为含煤碎屑沉积组合;中期湖泊—三角洲充填阶段,盆地边缘形成粗屑冲积为主的含煤碎屑组合及滨湖三角洲含煤碎屑沉积组合,盆地沉积中心形成以湖相为主的细碎屑沉积组合,不含煤或少含薄层煤;晚期河流充填阶段,形成粗碎屑沉积组合或含煤碎屑沉积组合。上述充填过程往往具有重现性。聚煤期岩相带在盆地中展布呈现环带状,从盆地边缘至沉积中心依次发育冲、洪积相带,滨湖三角洲相带和湖泊沉积相带。浅水湖盆型比深水湖盆型具有较宽的滨湖三角洲相带。中小型充填过程在东西部有所差别,西部的小型山间湖盆型含煤盆地聚煤期充填过程分为两个阶段,即早期河流充填阶段,形成底砾岩、粗碎屑岩及含煤碎屑岩沉积组合;晚期湖泊充填阶段,形成湖泊相为主的细碎屑岩沉积组合。伊宁、焉耆盆地聚煤作用主要发生在湖泊充填阶段的早期,与滨湖三角洲环境密切相关。天祝(大通河)含煤盆地聚煤作用主要发生于河流充填阶段的后期,煤的聚积主要与河流的废弃、碎屑物源补给不足有关,湖泊充填阶段聚煤作用微弱。东部的中小型山间湖盆型含煤盆地,地处滨太平洋构造活动带,燕山早期构造活动强烈,分布于燕山、阴山一带的含煤盆地在早侏罗世有中、基性火山岩侵入,大兴安岭东坡含煤盆地早、中侏罗世有多期中、基性火山岩侵入。盆地和充填过程仍可分为早期河流及晚期湖泊两个充填阶段,聚煤作用主要发生于河流充填阶段的后期和湖泊充填阶段的早期,由于聚煤期同期构造活动强烈,聚煤程度较差。从总体上分析,聚煤程度以大型含煤盆地最好,西部中小型含煤盆地为次,东部中小型含煤盆地较差。

不同类型含煤盆地的不同充填方式致使含煤盆地富煤特征有很大差异。大型坳陷含煤盆地富煤带沿盆地边缘展布,滨湖—三角洲岩相带控制了富煤带的宽度、走向及延续性和稳定性。浅水湖盆型含煤盆地,如鄂尔多斯盆地的盆缘三角洲以沉积倾向上的进积作用为主,造成盆地范围内有较宽的盆缘富煤带,煤层厚度变化在沉积倾向上和沉积走向上均相对稳定,淤浅的湖泊及废弃的三角洲是聚煤的极为有利的场所。深水湖泊型含煤盆地,如准噶尔盆地的盆缘滨湖—三角洲岩相带较窄,三角洲在沉积倾向上的进积作用受深水湖泊的限制,而在沉积走向上的沉积作用相应增强,导致富煤带相对较窄,沉积厚度变化较大,而富煤带沿盆地边缘展布延续性好,厚度稳定。中小型山间湖盆型含煤盆地富煤程度差别悬殊。西部山间湖盆含煤盆地聚煤程度相对较高,如伊宁、焉耆盆地,富煤带分布范围不大,断续分布在盆地周缘带。中部山间湖盆含煤盆地,如柴达木北缘盆地,富煤带断续分布于盆地中心,展布方向与盆地延伸方向相一致。东部含煤盆地,如京西、北票盆地,富煤带分布于盆地边缘,煤层较薄,较稳定。塔里木周缘侏罗纪前陆盆地,聚煤程度相对较低,未能形成大型含煤盆地,富煤带沿盆地沉积中心的南侧展布。

鄂尔多斯早、中侏罗世含煤盆地属浅水湖盆型坳陷盆地,早侏罗世富县期沉积环境处于晚三叠世隆升的剥蚀面上,富县组地层分布局限,盆地中岩性岩相组合在盆地不同部位有所不同,盆地中部河流相砂岩、粉砂岩夹泥岩组合,有些地区见有炭质页岩、煤线。盆地东南缘为干燥气候条件下浅水湖泊环境,形成花斑泥岩组合。富县期古气候总体上为干旱气候环境,成煤条件较差。

中侏罗世延安期,延安组沉积超覆于延长群及富县组之上,分布广泛,其沉积体系包括河流沉积、湖泊三角洲沉积和浅水湖泊沉积体系。河流沉积体系分布于延安组第一和第五段,盆地西缘为辫状河沉积,以粗屑沉积为主;盆地中心为曲流河沉积,河道相砂体构成河流体系的沉积格架,泛滥盆地相和漫滩沼泽相位于河流层序的上部或顶部。湖泊三角洲沉积体系分布于盆地周边的延安组第二至第四段。三角洲沉积层序粒度先向上逐渐变粗而后变细,顶部出现中厚、厚煤层层序,由此形成多层序组合。其主要特征是前三角洲相组合不发育,三角洲前缘相组合常为水下分流河道砂体覆盖于远近端坝之上。三角洲体系以三角洲平原相为主体,三角洲充填厚度比较稳定,近源地带碎屑供应充足可构成多个废弃三角洲平原组合交替出现的垂向层序,稳定分布的中厚—厚煤层发育在废弃三角洲层序的顶部。在盆地中部由于物源不足常成为被水体侵占的湖沼三角洲层序,仅在湖体大规模淤浅后才出现废弃三角洲平原沉积组合,反映出盆地聚煤期河流作用的能量超过湖泊作用的能量。湖泊沉积发育于延安组第二至第四段细碎屑岩组合浅水湖泊沉积,分布在延安、富县一带。在近盆地边缘冲积—滨湖三角洲相带亦有湖相薄层泥岩夹层,湖相泥岩层往往构成不同煤层的顶板,可对煤层起保护作用。

中侏罗世延安期沉积环境经历了五个时期演化。延安组第一段时,继富县沉积之后,古地势进一步填平补齐,呈现冲积平原与丘陵并存,古地形呈北西—南东向贯穿盆地,形成厚度变化较大的以河流相为主的粗碎屑沉积组合。延安组第二段时,继盆地古地形填平补齐沉积之后,地势已经平坦开阔,东部和南部随着基底的沉降,形成大面积连通的浅水湖泊,以湖泊、三角洲沉积为主。延安组第三、四段时,盆地古地理仍然以湖泊三角洲沉积为主,岩性分带亦呈环带状展布。三角洲充填沉积使湖泊相带范围逐渐缩小,三角洲相带向湖泊方向拓宽,三角洲平原相带逐渐占据主导地位。此时继承并发展了前段时形成的分布于盆地内四个大型三角洲:即东胜—神木、鄂托克旗—靖边、灵武—盐池、彬县—庆阳三角洲。延安组第五段时,三角洲充填作用导致盆地内湖泊淤浅并逐渐消亡,盆地再度恢复了冲积平原古地理景观,在废弃三角洲上发育的冲积平原,平坦开阔。此时沉积环境以河流环境为主,泥炭沼泽环境主要在废弃或迁移的河道基础上发生,属河流岸后沼泽类型。延安组沉积之后,盆地曾一度抬升,并经短期剥蚀,转为不利成煤的河谷低地沉积,中侏罗世晚期(直罗期)沉积时,聚煤环境基本中断。

中侏罗世延安期,自物源区往盆地中心方向,沉积环境依次为冲、洪积扇—辫状河平原—曲流河冲积—滨湖河口三角洲—浅水湖泊。曲流河平原和滨湖河口三角洲是有利聚煤相带,延安期几次湖泊淤浅是导致泥炭沼泽化的有利沉积环境,形成厚度大,分布广的可采煤层。鄂尔多斯盆地延安组煤层发育在三角洲平原和冲积平原相区。中厚—厚煤层主要分布在三角洲平原相,煤层层段较多,分布稳定、广阔。冲积平原相形成的煤层薄层至巨厚层均有,范围及稳定性均不如前。

准噶尔盆地含煤岩系为下、中侏罗统水西沟群,自下而上为下侏罗统八道湾组、三工河组和中侏罗统西山窑组,其中八道湾组和西山窑组构成下、上含煤组。八道湾组连续沉积在三叠系之上,厚度变化较大,其底部为冲、洪积粗碎屑岩充填,盆地边部沉积物较粗,向盆地中心方向变细,含多层煤线或薄煤层。中下部为滨湖三角洲充填,砂岩、粉砂岩含煤10~20层。八道湾组自下而上为河流—湖泊三角洲—滨浅湖—中深湖充填层序,湖泊水体逐渐变深。三工河组为非煤层组,为湖泊充填,下部盆地中心为中深湖充填沉积,边部有冲、洪积相;上部岩性稳定,顶部有一层30~50 m黑色泥岩、油页岩,是湖泊扩展期充填沉积物。其充填过程经历了滨湖—浅湖—中深湖过程。西山窑组厚度变化大,中下部沉积物粒度细、粗、细变化,为三角洲充填沉积,煤层多发育于三角洲向上变细的充填层序中,含煤达20~80层,厚达182 m,单层厚48 m。上部由河流充填层序构成,煤层不发育。西山窑组充填反映了湖泊水体逐渐淤浅充填过程。准噶尔盆地早侏罗世早期至中侏罗世早期聚煤沉积经历了由水进至水退的充填演化过程。湖泊—湖泊三角洲充填占绝对优势,巨厚的湖相沉积显示了深水湖盆的充填特点,湖泊三角洲充填阶段是聚煤作用的鼎盛时期,中侏罗世早期湖泊淤浅聚煤作用更强。

准噶尔盆地早、中侏罗世含煤岩系沉积类型包括湖泊、湖泊三角洲、河流、冲积、洪积扇、沼泽等沉积类型。冲、洪积扇由砾岩组成夹细碎屑岩,仅分布于盆地边缘。河流沉积由细碎屑含煤层组成,沉积物由粗向上变细,顶部为煤层,主要分布在盆地边缘。湖泊沉积分布于盆地中部,范围广泛,是最发育的沉积类型,发育于八道湾组中上部,三工河组和西山窑组的中部。湖泊三角洲沉积是与聚煤作用关系最密切的沉积类型。由前三角洲沉积(底部泥岩)、三角洲前缘沉积(下、中部粉细砂岩)、三角洲平原沉积(上部砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层)构成细、粗、细三角洲沉积层序。由于受盆地深水湖泊的影响,三角洲进积作用受到限制,使三角洲沿盆缘沉积走向发育,在盆地边部分布较为稳定的湖泊三角洲沉积,主要分布于盆地的东、南和西北部的上、下含煤组的中下部,由多个三角洲层序构成。沼泽、泥炭沼泽分为河流岸后沼泽和滨湖—三角洲平原沼泽。八道湾组底部和西山窑组上部的煤层多为河流岸后成煤,占主导地位的八道湾组和西山窑组的中下部煤层多为滨湖—三角洲平原沼泽化成煤。

八道湾组和西山窑组含煤性好,煤层多,分布广,均含厚—巨厚煤层,主要可采煤层位于西山窑组中、下部和八道湾组下部。整个盆地边部含煤好,中部含煤性较差,八道湾组在准东、准西北较多,西山窑组呈环带状分布于盆地周边,以准南、准西北和准东为好。

塔北(库车)前陆盆地早、中侏罗世含煤岩系为克拉苏群,自下而上为下侏罗统阿合组、阳霞组,中侏罗统克孜勒努尔组,沉积厚度约千余米。阳霞组和克孜勒努尔组含煤层富煤带在库车、拜城一带。阿合组为冲、洪积相砂岩、砂状砾岩,厚200~300 m。阳霞组为细碎屑岩夹煤层,顶部夹油页岩、泥岩。其底部为河流相粗碎屑岩,过渡为滨湖-三角洲和湖泊沉积,厚200~300 m,沉积中心位于库车一带。库车、拜城一带含煤好,薄煤层为主,煤层数层至十余层,厚十余米。克孜勒努尔组为细碎屑岩含煤层,以湖泊相为主,厚400~600 m,库车仍为沉积中心,岩相分带呈环状。拜城、库车一带含煤好,含煤2~3层,厚1.1~3.4 m。库车以北含煤5~11层,厚3.85~11.90 m。阳霞一带含煤12层,厚12~17.37 m。从盆地沉积演化来看,阿合期盆地为冲、洪积充填,为山间谷地型不聚煤。阳霞至克孜勒努尔期转化为山间湖盆型,滨湖三角洲环境形成泥岩沼泽化聚煤,富煤带位于库车—拜城一带,在盆地沉积中心的南侧,为滨湖三角洲平原相沉积,泥炭沼泽覆水较深,向边部过渡为冲积平原相。克孜勒努尔组沉积后,盆地继续沉陷,形成一套湖泊相细碎屑岩不含煤沉积。

柴达木北缘盆地早、中侏罗世含煤岩系为下侏罗统小煤沟组和中侏罗统大煤沟组,不整合于震旦系地层之上。小煤沟组分布局限,厚500 m,底部为洪积扇底砾岩。下部为200 m厚含煤碎屑沉积,以河流相砂岩为主,含数层煤,单层厚10 m,煤层不稳定;上部为湖泊相细碎屑岩沉积,厚数百米,偶见煤线及炭质泥岩。沉积序列为小煤沟组冲、洪积粗碎屑岩充填,过渡为山间湖泊相细碎屑岩充填,聚煤作用发生于向山间盆地转化阶段。大煤沟组分布于整个盆地,鱼卡—大煤沟一带厚400~500 m,向西减薄至200 m,向东变薄为70~250 m。中侏罗世大煤沟期,盆地亦经历了由洪积向湖泊充填的转化过程。早期盆地充填由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层构成,为河流相沉积,成煤环境为河流岸后沼泽,煤层厚10 m余,大煤沟一带厚30 m,煤层厚度变化大,不稳定。中期盆地充填以湖泊相碎屑岩为主,细碎屑岩夹数层薄煤层。晚期盆地充填了厚近百米的中深湖相泥岩、油页岩,富煤带位于鱼卡、大煤沟等地,断续展布于沉积中心一带,展布方向与盆地延伸方向相一致。

位于准噶尔—兴安活动带东部的早、中侏罗世含煤盆地,聚煤期受滨太平洋构造活动的影响,早、中侏罗世发生多期火山活动,在火山活动间歇期的稳定沉降条件下形成含煤碎屑沉积组合,聚煤程度低,盆地基底多为褶皱带构成,形成内陆山间湖盆古地理环境,聚煤作用在滨湖—三角洲或河流沉积环境,煤层煤质变化大,煤阶自长焰煤至无烟煤均有。位于松辽盆地西缘的乌兰浩特(万宝)盆地,含煤岩系为下侏罗统红旗组和中侏罗统万宝组,盆地构造复杂,断层发育,属小型山间湖盆型含煤盆地。主含煤段为红旗组,岩性以粉砂岩、泥岩为主,夹砾岩、砂岩和煤层,单层厚0.4~1.5m,最厚达8 m,富煤中心厚25 m。沉积环境为冲、洪积、河流、滨湖三角洲、湖泊环境,富煤带呈北北东向展布,与滨湖—三角洲相带相吻合。万宝组以砂岩为主,由冲、洪积扇砂岩、砾岩,河流相砂岩、粉砂岩,湖泊相粉砂岩、泥岩,滨湖三角洲相砂岩、粉砂岩和煤层组成,煤层发育在滨湖三角洲环境。




含煤岩系沉积特征
该组地层上部以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩和煤为主,夹灰色粗砂岩、砾岩。砾岩成分主要为流纹岩及板岩为主,属哈密凹陷早期发育的辫状河或辫状河三角洲沉积(图2-4)。 三工河组以砾岩层之上的一段细粒沉积为代表。中侏罗世沉积特征反映出盆地逐渐沉降,水体逐渐变深的一个过程。在西山窑组沉积时期发育的沉积相...

中国煤层气资源分布特征
区内发育众多早、中侏罗世含煤盆地,主要有准噶尔、吐-哈、伊犁等盆地。煤层较稳定,厚度大,含煤性好;但煤级低,多为长焰煤。煤层含气性一般比较低,仅在局部地段由于受到了高异常古地热场的叠加影响而使煤级增高,从而导致煤层含气性相对变好。北疆含气区包括吐-哈(Ⅶ01)、三塘-淖毛湖(Ⅶ02)、准噶尔中(...

印支期后含煤盆地构造演化历史中、西部与东部、海域不同
只有焉耆、三塘湖、伊犁含煤盆地,是中国西部造山带中煤成气前景最好的山间断陷型含煤盆地。焉耆盆地早、中侏罗世含煤沉积发育,厚度较大,但含煤岩系沉积之后,天山造山带的多期构造运动(特别是喜马拉雅期的强烈隆升),早期(侏罗纪末期)为主生成的煤成气受到了较大的破坏,目前仅在北部凹陷发现了2...

第三纪煤层气盆地评价
上述含煤盆地中的海域弧后盆地和喜马拉雅构造带的主动大陆边缘盆地,受自然地理条件与勘探程度的限制,暂不列入煤层气勘探评价范围。 属特提斯构造域位于大陆西南隅(滇桂)的第三纪含煤盆地,靠东部的琼北文昌盆地、桂南盆地群发育较早(始新-渐新世)有些延至第三纪末(中新-上新世);受北西走向具左旋走滑性质的右江...

岩浆活动与盆地形成演化关系
西部的局部地区保存有早—中侏罗世陆相含煤盆地,充填的地层主要为下侏罗统红旗组和中侏罗统万宝组\/南平组,以湖相、沼泽相的深灰色粉砂岩、泥岩夹砂岩沉积为主,底部砾岩不整合在古生界之上,说明早—中侏罗世西部地区不是简单的隆升,而是隆升背景上的相对沉降,至少在东北地区南部如此。 图1-33 早—中侏罗世花岗岩...

华北—塔里木陆块含煤盆地煤岩热演化分析
塔里木盆地华力西期后形成陆内克拉通盆地,侏罗、白垩纪在盆地周缘形成前陆坳陷盆地,沉积地层向盆地中心超覆变薄,早、中侏罗世发育了含煤岩系。塔北库车坳陷侏罗、白垩纪沉积厚度1100~3800 m,古地温梯度2.5℃\/100 m,早、中侏罗世煤系地层古地温37~105℃,煤岩为肥、气、长焰、褐煤,煤阶由...

晚侏罗—早白垩世含煤盆地聚煤沉积环境
早期(晚侏罗世),主要形成火山岩型盆地;晚期(早白垩世),由于北西西—南东东向地壳水平伸展运动,形成数以百计的断陷型含煤盆地。在大陆西部受特提斯构造域的影响,构造沿袭了北西西或近东西走向,构造型式多以拗陷型为主,因阿尔金走滑断裂带的影响也有拉分式盆地。早、中侏罗世已经基本改变了晚古生代以来的含煤盆地...

(一)四川二叠、三叠纪含煤盆地的形成
坳陷盆地沉积期(侏罗—老第三纪),晚三叠世后,前陆盆地转化为陆内坳陷盆地发展时期。沉积建造可分为三个阶段:陆内坳陷盆地沉积期(早侏罗世—中侏罗世中期),山前坳陷盆地沉积期(中侏罗世晚期—白垩纪早期),盆地萎缩期(白垩纪晚期—老第三纪)。 陆内坳陷盆地沉积期(早侏罗世—中侏罗世中期),早侏罗世早期,在...

二十二 扬子陆块及南华活动带中生代含煤盆地
晚三叠世含煤盆地除四川、楚雄盆地外,绝大部分都已破碎成零星的盆片。侏罗纪含煤盆地由于含煤岩系不甚发育,早侏罗世成煤期仅在四川盆地北缘一带发育较好,整个华南大陆亦仅有小型断陷含煤盆地零星散布。 燕山期,早中侏罗世继承了晚三叠世沉积格局,上扬子地块为陆内坳陷河湖相含煤砂泥岩沉积,东南沿海为海湾、...

中国的含煤地层和聚煤盆地构造的基本特点
3)早—中侏罗世含煤盆地类型与盆地大地构造位置及基底性质密切相关。在大型、特大型坳陷含煤盆地中,湖泊—三角洲体系的广泛发育是最重要的环境特色,盆地内岩相带展布具环带状分异,自盆缘向沉积中心依次发育冲、洪积相带,滨湖三角洲相带,湖泊沉积相带。富煤带均沿盆地边缘展布,其发育规模和稳定程度受滨湖三角洲...

省直辖行政单位18725172977: 聚煤期各个时期煤的特点,比如侏罗纪时期的煤是什么特点?谢谢!! -
缪品普乐: 我国主要的聚煤期 ①华南早石炭世;②华北石炭-二叠纪(晚石炭-中二叠世);③华南二叠纪(晚二叠世); ④华南晚三叠世;⑤西北早-中侏罗世;⑥东北晚侏罗世-早白垩世;⑦东北、西南和沿海第三纪. 早古生代主要是南方石煤的聚集. ...

省直辖行政单位18725172977: 煤炭主要分布在中国哪里 -
缪品普乐: 晚石炭世至早二叠世的聚煤作用在我国北方形成海陆交互相石炭-二叠系含煤地层,主要赋存在华北赋煤区,含煤面积80万km2,构成了我国最主要的煤层气聚气区,即华北聚气区.该区大地构造单元为华北地台的主体部分,地理分布范围西起...

省直辖行政单位18725172977: 东胜煤田的成因 -
缪品普乐: 侏罗系中~下统延安组是东胜煤田主要含煤地层, 为一套大型内陆盆地含煤建造.鄂尔多斯盆地形成初期,在晚三叠世至早侏罗世,东胜地区处于相对隆起区,是被剥蚀、冲刷的盆缘高地.一般没有沉积富县组.随着盆地主体的沉降和扩张,沉...

省直辖行政单位18725172977: 成煤时期的环境特点 -
缪品普乐: 地壳上有泥炭沼泽发育的地貌单元.煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成(见成煤植物).适于植物遗体堆积并转变为泥炭的场所是沼泽.沼泽是被水饱和着的土壤区,长年或季节性地被水所覆盖,表面和周围有植物生长,当沼泽中堆积了一...

省直辖行政单位18725172977: 我国主要煤矿区的成煤过程中受到什么地质作用 -
缪品普乐: 天山-阴山巨型纬向构造带中的乌兰格尔-凉城隆起带,对华北石炭二叠纪含煤建造起了阻隔作用:其南是一大型聚煤坳陷,从南向北由过渡相渐变为陆相;其北全为陆相含煤建造,...

省直辖行政单位18725172977: 什么是石炭纪 -
缪品普乐: 石炭纪(Carboniferous)约处于地质年代两亿八千六百万至三亿六千万年前,它可以区分为两个时期:始石炭纪(又叫密西西比纪[1] ,三亿两千至三亿六千万年前)、和后石炭纪(又叫宾夕法尼亚纪[2] ,两亿八千六百至三亿两千万年前). ...

省直辖行政单位18725172977: 煤是怎么形成
缪品普乐: 煤形成于远古 煤是最主要的固体燃料,由一定地质年代生长的繁茂植物,在适当的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而成.在世界上各地质时期中,以石炭纪,二叠纪,侏罗纪和第三纪产煤最多,是重要的成煤时代. 我国煤炭资源有两个特点:一是煤炭形成的地质年代长,其中石炭二迭纪、早中侏罗纪及晚侏罗纪和第三纪,是我国三大聚煤期.二是煤层储存条件多样,厚煤层和缓倾斜煤层所占比重大.

省直辖行政单位18725172977: 地球自形成起,其间的气候演变 -
缪品普乐:[答案] 腹鳍、特别是嘴巴上没有上下颌,所以又叫"无颌类".古代的无颌类,都是些体外披着硬骨片的"甲胄鱼".古代的无颌类... 这个时期气候分异现象又十分明显,北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区,冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境.气候分带导...

省直辖行政单位18725172977: 沼泽和湖泊成煤环境的主要特点 -
缪品普乐: 潮湿扇、河流、湖泊沉积体系中沼泽的沉积特征,确定沼泽的沉积模式.方法依据相标志,采用沉积体系分析法.结果潮湿扇、河流和湖泊沉积体系是焉耆盆地的主要沉积体系类型,它们形成于中晚三叠世至中侏罗世的小泉沟、八道湾、三工河、西山窑和头屯河期;其中的河流沉积体系和湖泊沉积体系较为发育,河流沉积体系分为辫状河和曲流河两种类型.结论在潮湿气候条件下形成的潮湿扇、河流和湖泊沉积体系富含煤层、碳质泥岩和灰黑色泥岩,各类沼泽沉积发育,从而形成了该区较为发育的扇沼-河沼-湖沼沉积模式.

省直辖行政单位18725172977: 西北方为什么会干旱?
缪品普乐:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员李孝泽等通过对塔里木、准噶尔、柴达木、河西走廊、陕甘宁等盆地的中、新生界地层中的形成于干旱环境下的沉积记录进行研究表明,我国西北干旱沉积及其时代可上溯到晚侏罗世初期,大约距今...

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