淺談本溪組在中國(guó)華北的分布特征

摘要:本溪組是中國(guó)的主要含煤地層之一，而其在中國(guó)的華北和華南的分布卻有許多差別，如分布的位置，煤系的巖性組成以及煤層的可采性等。因此研究中國(guó)的華北地區(qū)的本溪組具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞:中國(guó)含煤地層華北 本溪組

由于煤是植物遺體形成的沉積礦床，因此其分布與地理位置密切相關(guān)。由于古生代的加里東運(yùn)動(dòng)的作用，致使華北地區(qū)的上奧陶統(tǒng)、志留系和下石炭統(tǒng)造成嚴(yán)重的缺失。華北地區(qū)僅有上石炭統(tǒng)的本溪組和太原組晉祠段，其中本溪組是中國(guó)主要含煤地層之一。晚石炭世華北已經(jīng)形成了廣闊的坳陷。由于東部的郯廬斷裂和西部的崗銀斷裂對(duì)本溪組沉積的控制作用，又可分為東部、中部和西部三個(gè)沉積區(qū)。其沉積厚度的變化總趨勢(shì)是東、西部厚，中部薄。

1.本溪組東部地區(qū)(郯廬斷裂以東)

遼東地區(qū)的本溪組厚度一般為100 --150米，最大厚度達(dá)350米。向東至渾江一帶厚度漸減為40 ~ 150米，至長(zhǎng)白山一帶則為80米左右?？偟内厔?shì)是:由北向南逐漸增厚，由遼寧的本溪向東向西均漸減薄。挾持于陰山古陸與遼東古陸的沉積坳陷總體呈北東到東西向展布。

東部區(qū)的本溪煤田，自上而下可分為三部分:下部為紫色泥巖夾粘土礦，厚約15米;中部為黃色砂巖，砂質(zhì)泥巖夾透鏡狀灰?guī)r，含薄煤層及煤線4 ~ 10層，厚約75米;上部為黃色砂巖、細(xì)砂巖夾石灰?guī)r，產(chǎn)海百合莖、蜓、腕足、瓣鰓、珊瑚等海相化石，厚約55米。上部灰?guī)r中以蜓類、腕足類為主，并產(chǎn)有腹足類和瓣鰓類，植物化石少見。

本區(qū)本溪組的蜓分為兩個(gè)化石帶，即Fusulina-Fusulinella帶及Eostaffellasubsola- na帶，前者產(chǎn)在上部灰?guī)r層中，后者產(chǎn)在中部泥砂巖中。腕足類中以石燕為最發(fā)育，并產(chǎn)長(zhǎng)身貝及戟貝等化石。

本區(qū)本溪組的灰?guī)r層數(shù)和厚度由南向北逐漸減少變薄，變化顯著。南部復(fù)州灣灰?guī)r多達(dá)8~9層，總厚50~60米;至本溪一帶灰?guī)r一般為3~5層，厚度多在10米以下。再北東至吉林松樹鎮(zhèn)一帶，灰?guī)r缺失。本溪組底部多具礫巖層相變常為含礫砂巖、紫色鐵鋁巖。在橫向上，東部區(qū)的巖相帶多呈窄條狀北東向延展，近古陸處砂泥巖比值均大于1。

本溪組所含煤層多為薄煤層和煤線，一般位于本溪組的中上部，局部地區(qū)在下部也夾有煤線。除在本溪煤田中含煤層較多和有可采煤層外，其它地區(qū)一般只有1-2層煤線，達(dá)到可采厚度者極少。

2.本溪組中部地區(qū)(郯廬斷裂以西，崗銀斷裂以東)

本區(qū)總體顯示為南高北低、西高東低的古地勢(shì)，其中包括有兩個(gè)坳陷和三個(gè)隆起:北部坳陷位于渤海灣一帶，最厚沉積達(dá)120米;南部坳陷位于徐州的賈汪至皖北宿州一帶，范圍較小，最厚沉積可達(dá)90米，等厚線呈東西向延展。三個(gè)隆起是閭山隆起、阜平隆起和呂梁隆起。閭山隆起沿綏中北東向延展;阜平隆起由北京至太原呈北東向展布;呂梁隆起由內(nèi)蒙清水河、晉西北的河曲、保德興縣至?xí)x西的離石以南，為一南北向的隆起。隆起部位的本溪組的厚度明顯變小，一般只有20米左右。中部地區(qū)以河北興隆本溪組的沉積最厚，竟達(dá)230米左右，但分部范圍較小。在陰山古陸南緣及北緯37°—38°一帶的本溪組等厚線均呈東西向延展;而秦嶺大別山古陸北緣則呈北西向，向東則漸轉(zhuǎn)為東西向。陜西銅川以西無本溪組沉積，根據(jù)鉆探資料，東勝以南地區(qū)可能也無本溪組沉積，在上述二者之間地帶，很可能亦無沉積或沉積很薄，需進(jìn)一步證實(shí)。西部在崗銀斷裂東側(cè)附近的鴛鴦湖一帶有本溪組的沉積，厚度約80米左右，向南、北、東三個(gè)方向逐漸變薄、尖滅。

中部地區(qū)的本溪組巖性可分為兩部分:下部為雜色鐵鋁巖及不穩(wěn)定的“山西式鐵礦”和“嶺鐵礦層”，局部有底礫巖存在;上部為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖夾灰?guī)r或泥灰?guī)r，含薄煤層1-2層，除晉、冀、魯個(gè)別地點(diǎn)外，多不可采。目前在本溪組中已發(fā)現(xiàn)的化石門類有:蜓、腹足、腕足、頭足、瓣鰓、珊瑚、苔蘚蟲、三葉蟲、昆蟲翅翼、葉蜚蠊及大量植物化石。蜓類化石只見有本溪煤田Fusulina-Fusulinella帶，而未見到下部化石帶Eostaffella subsolana帶。江蘇的豐沛地區(qū)發(fā)現(xiàn)有Eostaffella quasiampla，在唐山見到頭足類Gastrioceras。

近古陸邊緣一帶巖性普遍偏粗，底礫巖甚為發(fā)育，砂泥巖比值均大于1，如陜西的韓城，內(nèi)蒙的桌子山，河北的興隆、平泉，遼寧的南地和北京的西山等地。除此，在西部的陰山古陸南緣及秦嶺大別古陸北緣一帶，既無灰?guī)r沉積，也無煤層富集，其具體范圍是準(zhǔn)葛爾旗——韓城一線以西至崗銀斷裂以東;宿縣——三門峽——合陽(yáng)一線以南;清水河——大同——興隆——沈陽(yáng)——渾江以北等地，均無灰?guī)r沉積，且不含可采煤層。宿縣至淮南間的本溪組地層與其它地區(qū)特征不同，這一帶本溪組地層甚薄，主要由雜色鐵鋁巖組成，其它碎屑巖極少或沒有，反映當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境為一地勢(shì)稍高的、向北緩傾的斜坡地帶。在中部區(qū)除上述地區(qū)外，本溪組均普遍含有灰?guī)r，在石家莊——鶴壁一線以西，灰?guī)r層數(shù)少，一般為2~4層，厚度多小于10米;該線以東地區(qū)，除隆起部位外，一般厚度均大于10米，向東灰?guī)r厚度變大，層數(shù)加多，灰?guī)r厚度中心與本溪組沉積中心近于一致。

3.本溪組西部地區(qū)(崗銀斷裂以西)

晚石炭世的羊虎溝群沉積厚度變化極大，等厚線圍繞銀川以北的大武口隆起呈南北展布，烏達(dá)地區(qū)厚度超過1200米，向南逐漸變薄，至銀子洞僅厚40米。

寧夏地區(qū)的羊虎溝群一泥巖、砂巖為主，中夾灰?guī)r、泥灰?guī)r及煤層，并含豐富的腕足、珊瑚、瓣鰓、腹足類及植物化石。在胡魯司太羊虎溝群下部產(chǎn)有納繆爾階的典型分子網(wǎng)紋菊石(Reticeloceras)。

胡魯司太的羊虎溝群含海相灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r18層，灰?guī)r厚達(dá)22米;至烏達(dá)僅有4層不穩(wěn)定的泥灰?guī)r，厚約3米;向南至蘇峪口含灰?guī)r2層，厚僅2米;再向南至銀洞子無灰?guī)r沉積?；?guī)r層數(shù)和厚度由北向南，由東向西均有明顯減少變薄的趨勢(shì)。

胡魯司太羊虎溝群含煤40余層，烏達(dá)含煤20多層，橫山堡含煤5層，越向南含煤層數(shù)越少，且多為極薄煤層。

4.結(jié)論

( 1)本溪組巖石地層劃分的不統(tǒng)勢(shì)態(tài)，有必要逐步達(dá)到共識(shí)，比較當(dāng)前各家之說，建議統(tǒng)一到全國(guó)地層多重劃分對(duì)比研究的成果上來 。

(2)本溪組的年代地層從典型區(qū)所產(chǎn)各門類生 物化石，在東北南部為維憲階至納繆爾階，在晉東冀西為維斯發(fā)階;豫西北則為斯蒂芬階，顯示出由東北向西南年代地層逐漸變新的穿時(shí)特征。

(3)證明巖石地層形成的“側(cè)向堆積”和“普遍穿時(shí)”原理，完全適用于我國(guó)北方石炭--二疊紀(jì) 陸表海的海陸交互沉積。

(4)本溪期海水來自北方，并經(jīng)太子河流域向華北華南部、西部逐漸推進(jìn)擴(kuò)大，證明當(dāng)時(shí)華北地區(qū)的地勢(shì)是北東低、南西高的古地理格局。

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