贵州晚二叠世含煤地层
沉积环境及演化特征
摘要:依照煤和含煤地层沉积环境和沉积模式划分理论,贵州晚二叠世含煤地层总体上为海陆交互相沉积,自西向东逐渐从陆相、海陆交互相演变为海相沉积。
关键词:沉积环境;含煤地层;聚煤特征
贵州是我国的煤炭资源大省之一,素有
“江南煤海”之称,其中,晚二叠世含煤地
层分布面积7.5万km2,由下至上划分为龙潭组和长兴组,富煤区主要分布于桐梓—遵义—贵阳—贞丰一线以西地区。
龙潭组平行不整合于下伏地层之上,与上覆长兴组连续沉积,长兴组与上覆三叠系之间呈整合接触关系。
20世纪90年代,对贵州省晚二叠含煤地层沉积环境已取得了一系列研究成果。
一、含煤地层沉积环境
依照煤和含煤地层沉积环境和沉积模式划分理论,贵州晚二叠世含煤地层总体上为海陆交互相沉积, 自西向东逐渐从陆相、海陆交互相演变为海相沉积。
其中, 西缘的威宁地区以陆相沉积为主, 中、西部的兴义、盘县、六盘水、纳雍、毕节地区为海陆交互相沉积, 其余地区多为海相沉积。
1.龙潭早期沉积环境与聚煤特征
依据沉积相分析:龙潭早期剥蚀区位于黔北和黔东地区, 即威宁—毕节—熄峰—凯里一线以北地区沉积区位于黔西和黔南地区, 物源区为西部的康滇古陆(图1)。
六盘水—纳雍一带发育三角洲沉积, 煤层普遍发育, 常分岔合并, 稳定性较差, 硫分一般较高盘县一带和毕节一带为泻湖—潮坪环境,煤层较为发育, 煤层厚度较为稳定, 靠陆一侧煤层硫分相对较低, 靠海一方煤层硫分普遍较高。
六枝—织金一带属三角洲一潮坪环境, 煤层较为稳定, 以高硫煤为特征在中南部的紫云—贵阳—都匀—荔波一带发育开阔台地, 沉积厚度较大, 不含煤层。
图1 贵州省龙潭早期岩相古地理图
2.龙潭晚期沉积环境与聚煤特征
在龙潭晚期, 黔西和黔南地区基本维持了龙潭早期的沉积环境与聚煤格局, 威宁以西地区仍为陆源区。
然而, 黔北地区沉积格局发生了根本性变化,绝大部分地段接受沉积(图2)。
在贵阳—遵义以西地区, 在原残积平原上发育了一套完整的泻湖—潮坪相含煤沉积, 主要分布在黔西北的金沙、遵义、仁怀、桐梓、习水等地, 地层厚度较小, 厚度较为稳定;煤层厚度较稳定,硫分相对较低。
黔东地区主要为碳酸盐岩台地,不含煤或局部含1层高硫煤。
3.长兴期沉积环境与聚煤特征
至长兴期, 海侵范围扩大, 海岸线西移, 导致威宁西部陆源区明显退缩, 三角洲环境迁移至盘县—六盘水一线, 煤层发育(图3)。
纳雍—织金—六枝一带变为了碳酸盐岩台地边缘相沉积环境, 不利于煤层的形成。
黔北和黔东地区海水变深,几乎全部转变为碳酸盐岩台地,无煤层形成。
图3 贵州省长兴期岩相古地理图二、含煤地层沉积特征
依据岩石组合特征、沉积旋回特征、化石组合面貌、含煤性、地层发育完整情况等, 贵州晚二叠世含煤地层从下至上分为龙潭组和长兴组, 其中龙潭组可进一步划分为上、下2段。
1.龙潭组下段
龙潭组下段从含煤地层底部至标七灰岩, 起止于相邻的2次大海侵由于沉积基底、构造、海侵的控制,该段沉积厚度变化较大, 沉积作用仅局限于黔南和黔西地区。
在沉积中心的紫云—罗甸—安龙一带发育深海沉积, 为以重力流、滑塌快速堆积形成的巨厚碎屑岩, 无明显沉积构造, 分选性很差在深海边缘的长顺、安龙、罗甸等地见有生物礁发育, 生物礁为以含梁山珊瑚为特征的点礁、边滩沉积, 靠陆一侧形成厚层泥灰岩、缝石灰岩沉积往西和西北至盘县、织金、纳雍、六盘水等地, 以深灰色泥质粉砂岩、砂质泥岩为主, 粉砂岩夹薄层状菱铁岩和3-5层灰岩, 灰岩常成为煤层的顶板靠陆方向常有河道砂体发育, 靠海方向
潮汐层理发育煤层仅发育在盘县、六盘水、织金一带。
在黔北隆起的广大区域和西部威宁地区, 缺失龙潭组下段沉积。
2.龙潭组上段
龙潭组上段从标七灰岩顶面至长兴组底界, 是主要的聚煤层段黔东和黔北地区在经历了龙潭早期的剥蚀后, 从“标七”海进开始接受沉积, 黔西和黔南地区继承了龙潭早期的沉积性质。
该期沉积中心仍在黔南的紫云附近, 生物礁边缘相仍然较为发育。
但是, 在盘县、六盘水、六枝、纳雍、织金等地发育了河道砂体, 黔北地区在残积平原基础上沉积了泥岩、粉砂岩和煤层, 粉砂岩中发育潮汐层理在兴义—贵阳—遵义一线以东, 发育厚层灰岩、泥灰岩和隧石灰岩。
威宁以西地区和黔北局部地区未接受龙潭组上段沉积。
3.长兴组
长兴期是贵州省晚二叠世的一次最大海侵过程。
在黔北、黔东及黔南安龙—贵阳一线以东的广大区域, 以隧石灰岩、硅质灰岩沉积为主, 中部夹薄层碎屑岩, 局部含薄煤层或碳质泥岩在兴义、六枝、织金一线以东区域, 以硅质粉砂岩、硅质泥岩、含钙质硅质粉砂岩为主, 夹菱铁岩薄层, 局部含薄煤层。
在盘县、纳雍、毕节一线往西, 长兴组由碎屑岩和煤层组成。
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