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晚二叠世含煤地层

归档日期:10-01       文本归类:大冶组      文章编辑:爱尚语录

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  中国南方最主要的含煤地层,在黔西、川南、滇东、湘中南及赣中等地赋存较丰富的煤炭资源。其层位介于下二叠统茅口组中部和下三叠统大冶组(飞仙关组)两套浅海型石灰岩组之间,系一套海陆交替相或以浅海相为主的碎屑岩、石灰岩含煤岩系,曾有龙潭煤系、斗岭煤系、乐平煤系、宣威煤系等名称,均以产出大羽羊齿植物群化石为特征。其时代属早二叠世晚期至晚二叠世,但认识并不一致。

  按地层结构、岩性岩相、生物组合综合考虑,含煤地层在南方划为六区(图1),各区地层划分对比关系如表1所示。

  在川黔区东部及扬子区,该地层均属浅海型茅口组的上部层位,其顶部普遍存在古风化壳而有不同程度的缺失。以西的川黔区西部及康滇区,该地层称峨嵋山组,由玄武岩及中一基性、基性火山碎屑岩组成,内夹砂岩、泥岩及煤层,厚0~1000m不等,西厚东薄,于四川珙县、贵州贵阳等地尖灭。以东各区,均发育有含煤地层的下部层位,部分地区无可采煤层,部分地区则为海陆交替相碎屑岩含煤沉积,以童子岩组为代表。

  据福建连城童子岩标准剖面命名,在龙岩一永安一带发育良好,含煤性亦高。该组连续沉积于下二叠统文笔山组(相当于茅口组中部同期沉积)之上,厚300~800m,由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成,夹薄层泥质灰岩及煤层,煤层的可采总厚度常在10m以上。按岩性组合分为三段,下、上段均为海陆交替相碎屑岩夹煤层;中段为浅海相泥岩、粉砂岩。煤层附近,产出大羽羊齿植物群化石;而在下、中段内有丰富的海相化石,重要分子有菊石Mexicoceras,Waagenoceras,腕足类Uncisteges等,并有双壳、珊瑚、海百合茎、三叶虫等门类,上段海相化石中出现了Asioproductus,Tyloplecta等晚二叠世腕足类分子。全组向东到闽中德化、永春一带,岩石粒级加粗而以细砂岩为主;向西到连城一带,岩石粒级变细,海相比例增大,但厚度减小,含煤性变差,三段的划分已不明显。在粤东北兴宁、梅县、粤中广州、台山、恩平等地,亦呈海相比例增大、厚度减小、含煤性变差的趋势。到海南东方附近,已不含可采煤层。

  为晚二叠世含煤地层主体。按岩相分三种类型,①浅海相,以扬子区吴家坪组为代表;②近海相,以江南区、川黔区的龙潭组上部为代表;③陆相,以康滇区宣威组为代表。福建、粤东的翠屏山组及赣东北的雾林山组,大体上亦属于陆相,但含煤性差,到粤中地区已变为红层或杂色地层。

  据江苏省南京市龙潭标准剖面命名,其完整的岩石地层结构应包括上部含煤段) 及下部无煤段。根据古生物学界意见,多将下部划归早二叠世晚期,并视作茅口组上部Yabeina-Neomisellina带的同期沉积。无煤段在江南区一般假整合于茅口组中部的Neoschwagerina-Verbeekina带(赣中、湘中南称鸣山组、当冲组)或与之相当的孤峰组(苏浙皖地区)之上,由蹾湖海湾相泥岩、粉砂岩及细砂岩的互层组成,一般厚100~400m,段内化石稀少,植物多系碎片,腕足类个体萎缩细小。沿安徽铜陵—江西高安—湖南涟源—广东阳山弧形地带,该段由东南向西北厚度急剧递减直至尖灭。该段在各地有互层段 (苏南)、下官山段(赣中)、下部不含煤段(湘中、湘南、粤北)等不同名称,苏南的堰桥段亦大体与其相当。龙潭组上部含煤段,通常分为三个岩段,下煤段、海相段及上煤段,一般总厚50~200m,由海陆交替相砂岩、泥岩夹煤层、菱铁矿、砂质灰岩、灰岩、硅质岩等薄层组成。上、下煤段产出大羽羊齿植物群化石; 海相段产出以类Codonofusiella,头足类Anderssonoceras、Pseudogastri-oceras,腕足类Aulosteges等为主的海相化石,还有海百合、三叶虫、双壳类等。上煤段仅发育于江南区偏东部位 (苏南、浙北、赣中、粤北),于江苏常州—安徽广德—江西南昌—江西萍乡—湖南郴州—广东阳山一线,向西消失而并入海相段中。川黔区龙潭组仅发育了上部,假整合于峨嵋山组或茅口组之上,在茅口组顶部有明显的古风化壳,而在龙潭组上部的最底部,岩层常为角砾岩或残积相粘土岩,全组厚100~400m,由石灰岩、泥岩、砂岩及煤的互层组成,产大羽羊齿植物群化石及以类Codonofusiella,腕足类Cathaysia, Cru-rithyris等为主的海相动物化石,岩性、岩相变化明显。向东,石灰岩层比例增多而渐变为扬子区的吴家坪组;向西,则砂岩比例增多,逐渐过渡为康滇区的宣威组。

  据陕西南郑吴家坪标准剖面命名,广布于陕南、川北、川东、湖北、赣北、湘北、湘西、黔东、黔南、广西、粤西北等地,以一套浅海相石灰岩、硅质岩为主,夹泥岩、砂岩、煤层、粘土岩等薄层,一般在其下部或底部含可采煤层,底部常为粘土岩或角砾岩层,假整合超覆于茅口组石灰岩之上。全组厚100~500m。产出以类Codonofusiella,腕足类Cathaysi-a,Crurithyris为主,包括珊瑚、头足、双壳、三叶虫、海百合等类海相动物化石,并有少量大羽羊齿植物群的植物分子。该组的地方名称尚有合山组(桂)、辰溪组 (湘西) 等。

  据云南省宣威县标准剖面命名,分布于四川西南地区及云南东北部、东部。一般假整合于峨嵋山组之上,为一套陆相碎屑岩组,河流相和坡积、残积相都发育,在东部夹可采煤层,组内常含喷出岩及火山碎屑岩层,总厚小于200m。组内产出大羽羊齿植物群化石。该组层位包括整个上二叠统。

  整合(局部为假整合)于上二叠统下部之上,一般有两种岩石类型,①浅海相石灰岩型,称长兴组,产出以类Paleofusulina为代表的动物化石; ②浅海相硅质岩型,称大隆组,产出以头足类Pseudotirolites为代表的动物化石。另在黔西水城—盘县一带,龙潭组上部之上还有一套海陆交替相含煤碎屑岩组,称汪家寨组,产出Pseudotirolites及大羽羊齿植物群化石;康滇区宣威组也包括上二叠统上部地层,但因均属陆相沉积而不易划分开来。上二叠统上部地层厚度一般以10~30m居多,长兴组发育处稍厚,但小于20m。

  此外,在云南西北部鹤庆、宁蒗、墨江等地,亦有含可采煤层的晚二叠世含煤地层分布。

  中国南方晚二叠世生物界特别繁盛,动物门类有头足、腕足、腹足、双壳、、珊瑚、海百合、苔藓虫、牙形刺类、三叶虫等。头足类演化快,是划分对比该地层的重要依据;腕足类个体数量多,最常见。植物属于大羽羊齿植物群,分三个组合,是成煤的主要原始质料 。

  中国南方在早、晚二叠世为一广阔的沉积盆地,盆地北侧在秦岭—大别山一带,即通称“淮阳古陆”;东侧在浙闽粤沿海地带,通称“华夏古陆”,因后期构造变动及喷出岩覆盖,盆地北、东缘具体边界已难辨认,盆地中的中、上二叠统也缺失边缘相沉积;盆地西侧在四川昌都地区至云南东部一带,通称“康滇古陆”,是川黔区晚二叠世沉积的主要陆屑供给区,其上并有火山喷发活动。三个古陆之间,是南方盆地与外界联通的隘口。在早二叠世晚期,江南区、浙赣区及闽粤区首先接受沉积;西部的康滇区及川黔部分区域则有喷出岩的堆积,扬子区及川黔区大部在茅口组沉积后一度处于隆起状态,遭受风化剥蚀;闽粤区、浙赣区为滨海地带,其西的江南区则为潟湖、海湾地带,海水主要来自广东南部。在晚二叠世,整个南方沉积盆地处于拗陷、接受沉积阶段,扬子区遭受长期海浸,沦为浅海,海水来自广西南部及四川西北部;其东、西两侧各区均为滨海低地,康滇古陆东侧属于滨海平原一高地。在滨海地带,一般都有成煤作用发生,尤其在川黔区,形成了丰富的煤炭资源。安徽铜陵—江西高安—湖南涟源—广东阳山一线在早二叠世晚期存在同沉积断裂,直接控制了沉积与剥蚀的边界。

  中国南方早、晚二叠世以温暖湿润气候为主,晚二叠世在闽粤、浙赣区逐渐变为干燥气候,到晚二叠世晚期,干燥气候的范围基本上扩展到整个南方。

  中国南方早、晚二叠世含煤地层在各地均含可采煤层,但基本上属薄煤层,中厚煤层仅占少数;在大部分地区(主要为扬子区)以局部可采为主,煤层一般呈似层状。煤层发育较好,煤炭资源主要集中在川黔区,其次为江南区和闽粤区的一部分。

  煤炭资源集中于贵州盘县—四川重庆一带,有六盘水 (见六盘水煤田)、织纳、川南、滇东等煤田,可采煤层1~33层,可采煤层总厚1~58m,以盘县、水城为最厚,向东、南、西逐渐减薄。煤种为烟煤及无烟煤。

  煤炭资源相对集中于苏、浙、皖交界处—江西乐平—江西萍乡—湖南涟源—湖南郴州—广东韶关一线,有长广、萍乐、涟邵、郴耒及曲仁等煤田,可采煤1~5层,可采煤层总厚1~5m,在郴耒煤田局部地段有7层煤可采,总厚达30余米。煤种为烟煤、无烟煤。

  以闽西南龙岩—永安一带及永春附近煤层层数多,总厚大,主要煤田有龙永(龙岩—永定)、永安、天湖山(永春县)等,含可采煤层3~16层,可采煤层总厚5~12m,但构造复杂,开采条件差。煤种均为无烟煤。

  赵天贵 黔西北晚二叠世煤田煤岩特征及成煤环境初探. 贵州地质 ,1988,(03)

  范维唐 主编;杨锡禄 分卷主编;王煦曾,孙文涛,叶敦和等 分卷副主编.中国煤炭工业百科全书·地质·测量卷.北京:煤炭工业出版社.1996.第408-412页.

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