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中国主要含煤地层的分布特征

浅论中国主要含煤地层的分布特征Brief Analysis on the Distribution Character of ChinaCoal-bearing Stratum(益新公司地质勘察部宋佳)摘要:中国主要成煤时代为石炭纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪,而各个含煤地层在中国的南北方却又有许多差别,如含煤层厚度,煤系的岩性组成,以及煤层的可采性等;在一个大含煤地区可以分出许多组,不同的组在岩性,厚度以及可采性等也存在较大差异。

因此研究中国的主要含煤地层具有十分重要的意义。

Abstract:In China,main coal forming periods are Carboniferous,Permian,Jurassic period,Cretaceous period and Tertiary,and differences exist on each coal-bearing stratums in North and South of China,such as the thickness of the coal layer,the lithological character composition of the coal serious,and the workability of coal layers,etc.A large coal bearing district can be divided into different groups,and great differences exist among the lithological character,thickness,and workability.Therefore,great significant exists on the study of China coal-bearing stratum.关键词:中国含煤地层石炭纪二叠纪侏罗纪白垩纪第三纪Key words:China,Coal-bearing stratums,Carboniferous,Permian,Jurassic period,Cretaceous period, Tertiary.由于煤是由植物遗体形成的沉积矿床,因此其分布与地史时期植物演化密切相关。

早古生代植物演化处于低级阶段,只有水生菌藻类植物,因此只形成高灰分、低热值的“石煤”。

泥盆纪开始,植物在陆地繁衍,才产生具真正意义的腐植煤,中国云南禄劝中泥盆世地层中即夹有薄煤层,但经济价值不高。

中国主要成煤时代为石炭纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪。

The distribution of coal is closely related to plant evolution in geological times,because the coal is formed by the sedimentary deposit of the plant remains.The plant evolution of Early Palaeozoic Era is in low level,and only stone coal with high ash and low heating value is formed.From Devonian on,plant starts its propagation on land,and humolite is generated in real sense.Thin seam is formed in the Middle Devonian layer in Luquan,Yunnan of China,but its economical value is not high.In China,the mainly coal forming periods are Carboniferous,Permian,Jurassic period,Cretaceous period,and Tertiary.1.1中国石炭纪含煤地层早石炭世含煤地层主要分布于中国南部,含煤系位于大光阶中下部,在不同地区其层位上下略有差异。

湘粤一带称为测水组,位于大广阶中部,贵州南部的旧可组比测水组稍低,云南东部万寿山组的层位更低。

测水煤系分为上、下两段,下段为含煤段,一般厚度60~80m,以泥岩和粉砂岩为主,夹菱铁矿结核,常含两层可采煤层,分别称3号煤及5号煤,煤厚一般2m左右。

上段不含煤或仅含煤线,一般厚度70~90m,由石英砂岩、粉砂岩,泥岩及泥灰岩组成,底部以一套厚层状石英砂岩或含砾石英砂岩与下段为界。

粤北的芙蓉山组及桂北的寺门组与测水组完全相当,均含可采煤层,但经济价值略逊于湘中。

在华北沉积区,早石炭世的中朝地台仍处于隆升状态,其南缘濒临秦岭海槽,在陆缘区有下石炭统发育,但经过多次的俯冲、对接和碰撞之后,现仅于豫南固始、商城及陕南山阳、凤县有局部残留。

固始的杨山组在多层砾岩中夹有多层极不稳定的薄煤层,是活动区含煤沉积的特点。

1.2中国石炭纪—二叠纪含煤地层晚石炭世含煤地层主要分布于中国北部,并且和以上的二叠纪含煤地层形成一套连续的、密不可分的含煤沉积,因此常统称为石炭纪—二叠纪含煤地层。

华北北部石炭纪—二叠纪含煤地层以山西太原为代表,自下而上的岩石地层单位为本溪组(或铁铝岩组)、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。

其中太原组和山西组是主要含煤层位。

太原组由砂岩、粉砂岩、泥岩和层数不等的灰岩及煤层组成,厚90~100m。

愈向北灰岩层数愈少以至缺失,向南则层数逐渐增多。

山西组由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成,厚50~60m,不含石灰岩。

华北南部石炭二叠纪含煤地层以河南平顶山为代表,自下而上的岩石地层单位为铁铝岩组、太原组、山西组、(下)石盒子组、大风口组和石千峰组。

此间之大风口组可以与太原的上石盒子组相当,但由于其中含可采煤层而且岩层颜色明显不同而另有组名。

和华北北部不同,这里的太原组一般只含局部可采的薄煤层,其主要含煤层位为山西组和大风口组。

山西组由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成,厚约70m。

大风口组由砂岩、粉砂岩、紫斑泥岩和煤层组成,厚500m 左右。

1.3中国南方在二叠纪形成主要含煤地层与中国北方比较,华南地区相对活动,又可区分为西部相对稳定(扬子地台)和东部相对活动(东南加里东褶皱带)的两部分,因此其内部存在基底分异、古地形分异及沉积相分异,使二叠纪含煤地层呈现多时期、多特征的面貌。

整个二叠纪华南均有含煤沉积发育。

早二叠世晚期含煤地层称梁山组,又称栖霞底部煤系,它是栖霞阶(相当空谷阶)早期在局部范围发育的一个岩段,分布于扬子区的大部以及东南区毗邻扬子区相对隆起的部位。

梁山组由细砂岩、粉砂岩、铝土质泥岩等组成,夹1~3层碳质泥岩或薄煤层,煤厚很不稳定。

地层厚度一般为10~30m,薄者仅数米,厚者可超过200m。

本组地层常超覆于各老地层之上,呈假整合或不整合接触。

所含植物化石为三角织羊齿-多脉带羊齿组合,大致可以和华北之山西组相当,属中期华夏植物群A期,时代为早二叠世晚期或萨克马尔阶。

华南中、晚二叠世含煤地层是中国南方最重要含煤层位,但它的变化很大,不能像华北一样可以用1~2个剖面便可以代表。

总括地看,它们在空间上是递进的、渐变的,同时穿插复杂的岩相变化;在时间上是连续的,但又有所迁移。

在岩石地层意义上,它们是夹在下部茅口期海相层位(灰岩、硅质岩)和上部长兴期海相层位(灰岩、硅质岩)之间的一套碎屑岩含煤沉积,一部分是海陆交互相的,一部分是陆相的;在年代地层意义上,它们则贯穿了茅口阶(卡赞阶)、龙潭阶及长兴阶。

我们可以大体地按东、中、西的地域并兼及不同时序,分别由3个剖面为代表来描述其地层特征。

东部以闽西南的龙岩、永定为代表,含煤地层称童子岩组,岩性可分为三段,下段为细砂岩、粉砂岩及煤层,厚240m,含可采煤层6层;中段为海相段,由粉砂岩及黑色泥岩组成,厚130m,不含煤;上段由砂岩、粉砂岩及煤层组成,厚400m,含可采煤层6层。

和闽西南同期的含煤沉积除福建各地外还可以包括粤东、粤中、浙西和赣东,在东南沿海形成一个沉积区,只是向东陆相成分增多。

在含煤性方面也以闽西南为优,其他则均较差。

中部以赣中的乐平、丰城为代表,称龙潭组。

在自浙北至赣西的多数范围内,按岩石地层特征可分为4段:下部官山段,由砂岩、粉砂岩、泥岩以及碳质泥岩和薄煤层组成,亦称A煤组,其上部为中粗粒长石石英砂岩。

中部老山段是主要含煤段,下部以页状泥岩为主,夹粉砂岩,含主要煤层,层数少但有一层稳定可采,称B煤组;其中部和上部为海相碎屑岩,中部以富含菊石化石为特征,上部以富含小个体腕足类化石为特征。

龙潭组的中上段为狮子山段,是一个以细砂岩为主的岩段;龙潭组上段称王潘里段,是又一个含煤段,以细砂岩、粉砂岩为主,含煤层数多但煤层薄,称C煤组。

龙潭组的正常厚度约为400m左右。

赣中的地层剖面虽可代表华南中部的一般面貌,但各地的差别仍十分明显,无论是地层厚度、岩性还是岩相、含煤性等等,甚至包括下伏及上覆地层岩性特征均有显著不同。

研究和解释这些差别是华南含煤地层工作者关注的焦点。

在多数情况下,老山段B组煤的沉积代表了本区一个基盘相对稳定阶段,其上的海相层也具有开阔的陆表海沉积面貌,有条件成为区域地层对比的标尺。

差别的实质主要反映在老山段以下和以上两个方面,以下(官山段及相应沉积)由于底盘凹凸不平的地形反差,而导致地层厚度的巨大差异;以上(狮子山段、王潘里段及相应沉积)则因稳定期后的相对活动,而导致地层缺失或岩相变化。

部以黔西的六盘水地区为代表,这是华南最重要的含煤区。

这里的龙潭组可以分为三段,下段以粉砂岩、泥岩为主,其中细砂岩由玄武岩岩屑和凝灰岩岩屑组成,并有生物灰岩夹层,含煤多层,但厚度不大。

中段以砂岩、粉砂岩为主,是主要含煤段,含煤几十层,包括1~2层厚煤层,在泥岩及泥灰岩夹层中含小个体海相动物化石。

上段由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,夹薄层灰岩及黑色泥岩,含煤几十层,薄及中厚煤层均有,一般较稳定。

黔西龙由六盘水向西,沿盐津、宣威、个旧一线西侧,二叠纪含煤地层称宣威组,为陆相含煤地层,由砂岩、粉砂岩、泥岩组成,夹菱铁矿,局部发育有砾岩及砂砾岩,厚度变化大,由10m至300m,一般100m,东厚西薄,含煤1~数十层不等。

由黔中向东,在黔东、川东南、鄂西北一带,晚二叠世地层称吴家坪组,以灰岩为主,仅在底部有10m左右的砂泥岩段,含不稳定薄煤层。

桂中、桂西晚二叠世地层称合山组,也是以灰岩及硅质岩为主,底部含煤,与前者不同的是上部还增加一个含煤组,均为薄煤层。

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