淺談贛東北上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M層序地層、古地理與樂平煤

徐克定

（中國石油浙江油田公司）

淺談贛東北上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M層序地層、古地理與樂平煤

徐克定

（中國石油浙江油田公司）

贛東北上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M為一個(gè)完整的準(zhǔn)二級層序，含15個(gè)三級層序，按體系域分七個(gè)階段描述了古地理特點(diǎn)。垂向上水體由淺至深再至淺，橫向上南淺北深，有官山段上部、獅子山段、王潘里段上部三個(gè)障壁形成期。贛東北龍?zhí)镀诤航ㄔ?，多?shù)是在潮汐為主的水動力條件下形成的，成煤環(huán)境與潮汐帶伴生在一起，不同成煤環(huán)境形成不同的煤。退積型平緩潮坪，分內(nèi)、中、外三種亞環(huán)境，分別形成富鏡質(zhì)組樹皮煤、貧鏡質(zhì)組樹皮煤、富鏡質(zhì)組含樹皮煤；障壁后潮坪形成富鏡質(zhì)組富樹皮煤；三角洲平原和灘脊帶形成腐植煤。真正質(zhì)量最好的樂平樹皮煤，只發(fā)育在退積型平緩潮坪的中帶。不同類型的煤，生烴條件大不相同。

龍?zhí)督M；層序地層；古地理；煤形成環(huán)境；江西；樂平

上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M為江西最主要的含煤和產(chǎn)煤層系，其中所夾的樹皮煤含油率在全國最高。解放后，江西省地礦局、煤炭廳所屬的研究所、勘探隊(duì)對龍?zhí)睹合档某练e環(huán)境和樹皮煤的成因進(jìn)行了系統(tǒng)研究，有豐富的成果資料。1991年中國石油天然氣總公司和江西省人民政府商定分南北兩個(gè)盆地帶，重新開啟江西省油氣勘探工作。北盆地帶勘探主要是指鄱陽湖區(qū)及其邊緣以海相古生界為主的油氣勘探，為了組織勘探施工，開始進(jìn)行了北盆地帶周圍的地質(zhì)構(gòu)造和龍?zhí)督M沉積環(huán)境的調(diào)查研究。21世紀(jì)初，北盆地帶贛東北區(qū)塊由原浙江石油勘探處登記，繼續(xù)開展油氣勘探，進(jìn)行數(shù)字地震面積普查、深井淺井鉆探和油氣測試。筆者主要對北盆地帶進(jìn)行了油氣地質(zhì)條件的比較研究，重點(diǎn)是巖心巖屑編錄，通過鉆井和地表剖面的系統(tǒng)觀察，進(jìn)行龍?zhí)督M層序地層、巖相古地理和樂平煤系樹皮煤生油研究，描述巖心近10口井，地表剖面5條以上，研究錄井剖面多條，并在前人的基礎(chǔ)上用層序地層學(xué)的方法，草成了此文。

1 贛東北龍?zhí)督M層序地層

贛東北主要指贛江斷裂以東，官帽山斷裂以北的江西東北部地區(qū)，相當(dāng)于地層分區(qū)的宜春樂平區(qū)的東部（圖1）。龍?zhí)督M以往也被稱之為樂平組，自下而上分為官山、老山、獅子山、王潘里四段［1］。

圖1 贛東北研究區(qū)位置圖

中二疊世，華南碳酸鹽巖臺地發(fā)育進(jìn)入穩(wěn)定階段。形成東西兩個(gè)相對峙的古地理單元，西部中、上揚(yáng)子淺海，為東傾巨型碳酸鹽巖大緩坡；東部浙閩贛淺海，為西傾的碳酸鹽巖大緩坡，兩者之間是湘桂次深海。東吳運(yùn)動后，到了龍?zhí)镀冢M(jìn)入海平面升降的轉(zhuǎn)折期，改變了華南沉積區(qū)域沉積面目，形成東西相對應(yīng)的陸相沉積區(qū)，中間為海域環(huán)境［2］（圖2）。贛東北處于東部皖浙贛西淺海，上二疊統(tǒng)由上、下兩種不同性質(zhì)的沉積物組成，下部為龍?zhí)督M碎屑巖，上部為長興組碳酸鹽巖。龍?zhí)镀谛纬闪艘粋€(gè)完整的Ⅰ型層序，據(jù)樂探2井、鳴檢1井和檢 3井單井相分析，及地表露頭資料，層序有以下特點(diǎn)（圖3）。

圖2 華南中東部晚二疊世構(gòu)造-巖相古地理圖（據(jù)文獻(xiàn)［2］）

1.1 與中二疊統(tǒng)間為Ⅰ型層序界面

官山段沉積前，海平面快速下降，其下降速率大于堆積的沉積速率。沉積空間縮小，形成北東向的萍樂斷陷，官帽山以南，形成隆起和三角洲平原；北側(cè)九嶺障公山地區(qū)為剝蝕夷平的準(zhǔn)平原，濱海相沉積可能僅局限在萍樂斷陷內(nèi)。斷陷內(nèi)中二疊統(tǒng)茅口組石灰?guī)r與上覆晚二疊世的龍?zhí)督M官山段碎屑巖的巖性巖相出現(xiàn)突變，從臺地碳酸鹽巖向上突變?yōu)楹０镀皆嗄嗥簽┘瓜嗌澳鄮r沉積，古生物從海相動物變?yōu)殛懴嘀参?。層序界線不整合面以下的沉積物具有明顯的陸上暴露特征，層序界線不整合面以上，在鳴山一帶形成潮上帶泥坪和風(fēng)暴灘脊沉積，進(jìn)賢鐘陵橋和蓮花峙垅一帶形成河流三角洲沉積，鄰區(qū)萬載黃茅官山段底部有古風(fēng)化殼含礫。因此屬于典型的Ⅰ型層序界面。

1.2 低水位體系域（LST）

圖3 贛東北龍?zhí)镀诘貙又鶢顖D

低水位體系域由官山段下部潮上泥坪和灘脊沉積組成，形成脊槽體系。鳴山一帶，自下而上發(fā)育三個(gè)三級層序，由三個(gè)脊間泥坪和三個(gè)灘脊組成。最下一個(gè)灘脊厚僅1.32m，上部兩個(gè)厚達(dá)7～8m，灘脊巖性為灰色巖屑石英中砂巖和含礫砂巖，粒度由下而上變粗，礫石多見于頂部，成明顯的反遞變，有單向斜層理，下部灘脊含少量泥礫。推測當(dāng)時(shí)氣候炎熱、潮濕，造成潮上泥坪為黑色泥巖與灰綠紫紅色雜斑泥巖。

1.3 初始海泛面

為官山段上部的障壁島沉積，自下而上由漲潮三角洲、后濱、前濱組成。巖性自下而上為灰黃色含泥礫石英中細(xì)砂巖→灰色厚層石英含礫砂巖→灰色中砂巖→灰色厚層石英含礫砂巖→灰色中砂巖，形成海進(jìn)式的障壁島沉積旋回。前濱含礫石英砂巖中發(fā)現(xiàn)海綠石和腕足化石。海綠石為低速自生礦物，代表沉積間斷時(shí)的緩慢沉積，但當(dāng)海綠石混進(jìn)砂巖中形成海綠石砂巖時(shí)，通常成為海平面上升時(shí)形成的海侵體系域。

1.4 海侵體系域（TST）

包括官山段上部障壁島、老山下亞段廣海潮坪及老山中亞段的淺海陸架泥頁巖，這是海平面上升速率向最大值增加階段的產(chǎn)物；底部以障壁島初始海泛面為界，向上由退積型障壁島、退積型潮坪及退積型淺海陸架三部分組成。退積型障壁島形成第四個(gè)三級層序，退積型潮坪組合包括第5至第9個(gè)三級層序。第5、第6和第7三個(gè)層序，以潮上潮間為主，夾B1煤層；第8個(gè)為潮間混合坪和泥炭坪，夾B2煤層；第9個(gè)潮下沙坪夾潮間沉積，發(fā)育B3和B4煤層，反映海平面逐漸上升，海水加深。退積型淺海陸架形成第10個(gè)三級層序，為灰、灰黑色含菊石泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，中部夾較多粉砂巖，往上變深，形成灰黑色泥巖，水體最深在上部。

1.5 最大海泛面或凝縮層（CS）

為老山中亞段頂部黑色泥巖，顏色最深，產(chǎn)大量菊石和腕足類。

1.6 高水位體系域（HST）

海平面上升至最高位，形成凝縮層后開始緩慢下降，變成濱岸海退沉積，包括老山上亞段的進(jìn)積型廣海潮坪、獅子山段的進(jìn)積型障壁島和王潘里段的障壁后潮坪沉積。進(jìn)積型廣海潮坪位于障壁島前，形成第11個(gè)三級層序，由潮道、泥炭坪、潮間坪組成，含豐富的植物化石和海相化石。主要巖性為含粉砂條帶的泥巖夾砂巖和B上煤層。進(jìn)積型障壁島，形成臨濱至前濱組合，包括第12和第13兩個(gè)三級層序。臨濱為深灰色塊狀粉細(xì)砂巖，具青魚剌層理，前濱為深灰色砂紋層理粉細(xì)砂巖，具透鏡狀層理。化石種類單一，主要是腕足類長身貝。障壁后潮坪潟湖沉積，包括第14和第15兩個(gè)三級層序，由潮道砂巖和潮間坪、潟湖和沼澤組成。主要巖性為夾粉砂條帶的泥巖和煤層多次疊置組成，頂部有三個(gè)瓣鰓、珊瑚、腕足生物層應(yīng)屬潮溝滯留沉積。

1.7 與上覆長興組為假整合接觸

龍?zhí)督M頂部泥巖，與長興組臺地相石灰?guī)r成平行不整合接觸，兩者形成SB2層序界面。

2 贛東北龍?zhí)镀诔练e相

2.1 贛東北地區(qū)晚古生代沉積環(huán)境演變

贛東北位于九嶺隆起以南，萍鄉(xiāng)—樂平北東向晚古生代坳陷內(nèi)，泥盆紀(jì)開始海水自西而東逐漸侵進(jìn)。早石炭世海水到達(dá)贛江斷裂以西，早石炭世梓山期形成濱海潮坪沉積，中、晚石炭世黃龍期、船山期為碳酸鹽臺地。早二疊世龍吟期，在宜豐—景德鎮(zhèn)斷裂以北的九嶺障公山地區(qū)缺乏沉積，萍樂坳陷內(nèi)，繼承形成碳酸鹽臺地。中二疊世棲霞期和茅口期，成為東南碳酸鹽巖緩斜坡的西部，中二疊世末發(fā)生東吳運(yùn)動，地殼上升，晚二疊世在緩斜坡基礎(chǔ)上形成濱海煤系沉積，疊置在中二疊世茅口期不同巖性巖相的地層上，最后為晚二疊世長興期碳酸鹽巖淺海臺地全面超覆。

2.2 低水位體系域古地理（圖4）

茅口期末發(fā)生東吳運(yùn)動，華南廣大地區(qū)隆升，在茅口期碳酸鹽臺地基礎(chǔ)上，形成河流回春的三角洲和風(fēng)暴形成的灘脊沉積。龍?zhí)镀诠偕皆鐣r(shí)在贛東北地區(qū)可能是一個(gè)海灣，官帽山斷裂以南形成三角洲平原與隆起，供應(yīng)陸屑。宜豐—景德鎮(zhèn)斷裂以北，德安付宅剖面上缺乏沉積，推測九嶺障公山地區(qū)是一個(gè)剝蝕夷平區(qū)。東北部安徽疇留一帶沒有發(fā)現(xiàn)沉積，南、北、東三面是陸地，中間是濱海，推測是一個(gè)北東走向并東抬西陷的一個(gè)海灣。海灣內(nèi)部可分四個(gè)亞相帶：

東北部泥坪相帶，以仙槎剖面（圖4中2號點(diǎn)）為代表，主要巖性為灰黃色粉砂質(zhì)泥和泥巖，不夾砂巖，屬于懸浮物質(zhì)較多的潮上泥坪；

灘脊溝槽體系，鳴山（圖4中3號點(diǎn)）附近三次灘脊與四次泥坪交互；

河口三角洲分布在蓮花和進(jìn)賢鐘陵橋（圖4中10號點(diǎn)）一帶，沉積厚度大，達(dá)灘脊溝槽體系的三倍，夾多層煤，同樣屬A煤組；

向陽煤礦洄源9-2井（圖4中7號點(diǎn)）為潮下砂巖。

圖4 贛東北龍?zhí)镀诘退惑w系域古地理圖

2.3 初始海泛面與早期海侵體系域古地理（圖 5）

龍?zhí)镀诠偕酵頃r(shí)海水進(jìn)一步侵進(jìn)，碎屑供給增加，海灣已打開，疇留（圖5中1號點(diǎn)）一帶已為灘相砂礫巖，贛東北與下?lián)P子連成一片。官帽山斷裂以南隆起較高，成為陸源物質(zhì)供給區(qū)。官帽山以北大體可分三個(gè)相帶。

濱岸沙丘—后濱相帶，位于橋頭丘（圖5中6號點(diǎn)）、官木嶺一帶，為灰白色厚層泥質(zhì)粗砂巖，石英為主，含長石、白云母及黑色礦物，間含綠色角礫狀碎塊，砂巖厚達(dá)120 m。濱岸沙丘間有小的凹地，有多植物生長，形成不穩(wěn)定煤層，屬A煤組。6-4井（圖5中5號點(diǎn)）一帶為中粗砂巖夾紅色泥巖，具后濱特點(diǎn)。

前濱后濱障壁島相帶（圖5中Ⅳ相帶），北東向分布。鳴山至二甲村一帶，砂體形成長條透鏡狀，主要巖性為礦物成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度較高的長石石英砂巖、砂礫巖，巖性為細(xì)→粗→細(xì)，從海進(jìn)至海退，形成漲潮三角洲—后濱—前濱的相序。

三角洲前緣與濱岸交織帶，位于鐘陵橋（圖5中10號點(diǎn)）一帶，多砂巖。

臨濱過渡帶（圖5中Ⅴ相帶），位于向陽煤礦一帶，巖性明顯變細(xì)，厚度變薄，以粉砂巖為主，少量細(xì)砂巖，多砂紋層理。更北無鉆井資料，推測已進(jìn)入過渡帶。宜豐—景德鎮(zhèn)斷裂以北，德安一帶缺少沉積，推測仍是一個(gè)夷平隆起區(qū)。

圖5 贛東北龍?zhí)镀诤Ｇ煮w系域早期古地理圖

2.4 海侵體系域中期巖相古地理（圖6）

官山晚亞時(shí)后，老山早亞期海底地形變平，潮坪沉積范圍向南西擴(kuò)大，南部邊緣相帶線大體在德興至吉安一帶，走向由北東轉(zhuǎn)為北北東?？煞譃槿齻€(gè)巖相帶：

Ⅰ 南部濱海平原，主要為隆起和陸相沉積。

Ⅱ 從橋頭丘至6-5井（圖6中6、4號點(diǎn)）的廣闊地區(qū)為潮坪環(huán)境，主要為具潮汐層理的砂泥巖。鳴山（圖6中3號點(diǎn)）一帶從下至上可分為三期：早期主要是潮間潮上的沉積旋回，發(fā)育不穩(wěn)定的B1煤層；中期是潮間坪和泥炭坪，發(fā)育B2煤層；晚期海平面又幾次升降形成潮下、潮間、泥炭坪環(huán)境，發(fā)育B3和B4煤層。

Ⅲ 宜豐—景德鎮(zhèn)斷裂以北由潮坪漸變?yōu)檫^渡帶。

圖6 贛東北龍?zhí)镀诤Ｇ煮w系域中期古地理圖

2.5 最大海泛面與海侵體系域晚期古地理（圖 7）

相當(dāng)于老山中亞期，海平面上升，海侵進(jìn)一步擴(kuò)大，海陸界線類似于海侵體系域中期。但海水可短時(shí)向南進(jìn)一步侵進(jìn)，自南而北可分為四帶：

Ⅰ 濱海沉積平原，見于鉛山一帶，以泥巖為主，可能有局部海侵，屬于濱岸沼澤區(qū)；

Ⅱ 陸架淺海，北東向分布，南寬北窄，南部以灰黑色泥巖為主，北部多粉砂巖，含大量菊石、腕足化石；

Ⅲ 臺盆過渡帶，上高七寶山剖面（圖7中12號點(diǎn)），主要為黑色泥頁巖夾石灰?guī)r；

Ⅳ 靜水低能臺地，以德安付宅剖面（圖7中13號點(diǎn)）為代表，主要為深色灰?guī)r。

圖7 贛東北龍?zhí)镀诤Ｇ煮w系域晚期古地理圖

2.6 高水位體系域早期古地理（圖8）

最大海泛面形成后，老山晚亞期開始，海平面逐漸下降，自南而北可分為四帶：

Ⅰ 南部濱海沖積平原，為含大量植物化石的陸相砂泥巖。

Ⅱ 廣海潮坪沉積，進(jìn)一步可分三個(gè)亞相帶：橋頭丘（圖8中6號點(diǎn)）附近，從下而上，由潮下帶向上變?yōu)槌鄙蠋?。下部多砂巖，產(chǎn)菊石；上部以砂頁巖為主，產(chǎn)植物，夾不穩(wěn)定煤層。鳴山至官木嶺一帶（圖8中4、5號點(diǎn)），水體變深，成為潮下至潮間帶，下部為粉砂巖，具再作用面及雙黏土層，產(chǎn)菊石化石，屬于潮下；上部為細(xì)砂巖與泥巖，具水平、波狀、透鏡狀、脈狀和雙向交錯(cuò)層理，含菱鐵礦結(jié)核，屬潮間。樂探2井至鐘陵橋（圖8中3、10號點(diǎn)）一帶，下部為灰色、深灰色泥巖與淺灰色細(xì)砂巖互層，屬過渡帶；上部水體變淺，主要為灰色細(xì)砂巖與灰黃色泥巖中層狀互層，環(huán)境變化大，產(chǎn)大量植物，主體屬潮下、潮道相，形成B上煤組。樂探1井產(chǎn)1層煤，鐘陵橋產(chǎn)8層煤。

Ⅲ淺海盆地，以上高七寶山剖面（圖8中11號點(diǎn)）為代表，主要巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r夾硅質(zhì)巖。

Ⅳ 靜水低能臺地，以德安付山剖面（圖8中12號點(diǎn)）為代表，巖性為黑色薄層狀硅質(zhì)巖。

圖8 贛東北龍?zhí)镀诟咚惑w系域早期古地理圖

2.7 高水位體系域中期古地理（圖9）

相當(dāng)于獅子山期。沉積環(huán)境又從無障壁的廣海潮坪轉(zhuǎn)變?yōu)橛姓媳诤０叮鄮Ь€走向又恢復(fù)至北東，自南而北可分五帶。

Ⅰ 南部濱海平原潮坪潟湖相，橋頭丘（圖9中7號點(diǎn)）附近中下部為灰色泥質(zhì)細(xì)砂巖，有時(shí)為菱鐵礦細(xì)砂巖，交錯(cuò)層理發(fā)育。砂巖中有泥質(zhì)條帶，形成透鏡狀層理，砂巖粒度分析，跳躍組分為雙峰型，具潮坪特點(diǎn)，中上部夾一層煤。

Ⅱ 前濱障壁相帶，鳴山（圖9中3號點(diǎn)）一帶，下部為細(xì)砂巖夾粉砂巖薄層，局部有泥灰?guī)r透鏡體，反粒序，含菱鐵礦結(jié)核，具低角度沖洗層理、波狀層理與變形層理，分選較好，產(chǎn)大量腕足類化石。

Ⅲ 臨濱過渡帶，樂探2井（圖9中2號點(diǎn)）為深灰色粉細(xì)砂巖夾砂紋層理粉砂巖，有雙向斜層理，屬潮下臨濱相。贛9井（圖9中4號點(diǎn)）一帶以粉砂巖為主，推測屬臨濱相。

Ⅳ淺海臺地，以上高七寶山剖面（圖9中11號點(diǎn)）為代表，主要巖性為灰紅色灰?guī)r夾硅質(zhì)巖。

Ⅴ靜水低能臺地，以德安付山剖面（圖9中12號點(diǎn)）為代表，巖性為黑色灰?guī)r。

圖9 贛東北龍?zhí)镀诟咚惑w系域中期古地理圖

2.8 高水位體系域晚期古地理（圖10）

相當(dāng)于王潘里期。形成有障壁海岸沉積，和高水位體系域中期的障壁島相比，障壁位置已向北推移至仙槎—仙姑嶺（圖10中1、9號點(diǎn)）一線，從南而北可分為五帶。

Ⅰ 潟湖沼澤帶，橋頭丘（圖10中5號點(diǎn)）附近為代表。主要巖性為灰黑色泥巖、砂質(zhì)頁巖夾少量粉砂巖，形成C煤組，有17個(gè)分層煤。

Ⅱ 潮坪潟湖沼澤帶，鳴山（圖10中4號點(diǎn)）附近為代表。主要巖性為粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖夾細(xì)砂巖薄層，具波狀層理、變形層理，夾6層煤。樂探2井（圖10中3號點(diǎn)）附近水體變深，為潮坪相，夾多個(gè)水道沉積，夾多層菱鐵礦泥巖，頂部水道中含大量腕足、珊瑚、雙殼類化石，形成水道滯留沉積，夾一層煤。

Ⅲ前濱臨濱障壁島砂巖，仙姑嶺剖面和回源9-1井（圖10中9、7號點(diǎn)）,以砂巖和粉砂巖為主。

Ⅳ 淺海，上高七寶山剖面（圖10中10號點(diǎn)），黑色泥巖和硅質(zhì)巖為主。

Ⅴ 臺地，德安付宅（圖10中11號點(diǎn)），以灰紅色灰?guī)r為主。

圖10 贛東北龍?zhí)镀诟咚惑w系域晚期古地理圖

3 贛東北龍?zhí)镀诿旱娘@微組分與類型

近年來，多篇文章均把贛東北龍?zhí)督M的煤統(tǒng)稱為樂平煤，又稱樹皮煤［3－5］。樹皮煤是殘植煤的一種，定義不統(tǒng)一，根據(jù)張愛云等［6］的標(biāo)準(zhǔn)（略作修改），按樹皮含量的多少，分為樹皮煤 （殼質(zhì)組?本區(qū)殼質(zhì)組中樹皮含量占98%以上，因此用殼質(zhì)組代表樹皮含量含量大于40%）、富樹皮煤（殼質(zhì)組含量20%～40%）、含樹皮煤（殼質(zhì)組含量小于20%），又根據(jù)鏡質(zhì)體的含量，分為富鏡質(zhì)組煤（鏡質(zhì)組含量大于40%）、貧鏡質(zhì)組煤（鏡質(zhì)組含量小于40%）。

實(shí)際上，贛東北地區(qū)龍?zhí)督M的煤可分A、B下、B上、C四組（表1），每組煤又可分成不同層。不同組不同層的沉積環(huán)境不同，煤的顯微組分也不同，即使同一地點(diǎn)同一層煤，上、中、下部煤的類型和煤的顯微組分也不盡相同，因此籠統(tǒng)稱為殘植樹皮煤是不確切的。為此本文對贛東北地區(qū)各礦區(qū)的龍?zhí)督M煤層，進(jìn)行了統(tǒng)一對比，系統(tǒng)收集各煤層的有機(jī)顯微組分資料，按最高和最低兩個(gè)數(shù)值，加權(quán)平均統(tǒng)計(jì)，編制成了表1，發(fā)現(xiàn)這四組煤有殘植煤也有腐植煤，殘植煤以富樹皮煤為主，只有B下煤組的B2（相當(dāng)鳴山的B3）煤層在區(qū)域上普遍達(dá)到樹皮煤標(biāo)準(zhǔn)。

表1 贛東北地區(qū)龍?zhí)督M各煤組煤層煤類型和顯微組分表

4 不同巖相古地理環(huán)境形成不同的煤

贛東北龍?zhí)镀?，多?shù)是潮汐流為主的水動力條件下形成的殘植煤，部分是在三角洲和灘脊間溝槽內(nèi)形成的腐植煤。殘植煤形成的條件與現(xiàn)代紅樹林泥炭坪相似，主要形成在廣海潮坪和障壁海岸帶；腐植煤形成在大陸環(huán)境。

4.1 退積型平緩潮坪形成的煤

這種潮坪形成的煤與紅樹林泥炭坪形成的泥炭相似。紅樹林泥炭坪可分外、中、內(nèi)、下四帶。外帶是先鋒帶，位于紅樹林向海的潮間帶外緣，紅樹林稀，以灌木為主，有少量喬木；中帶為潮間帶的中部，是密集林帶，以紅樹林為主體；內(nèi)帶為潮間帶的后部，是喬木林帶，具雙層結(jié)構(gòu)，以喬木為主；下帶有灌木，半紅樹林帶位于潮上地區(qū)，主要為半紅樹林植物。海侵體系域中期（老山下亞段），贛東北地區(qū)形成龍?zhí)镀诜秶顝V闊的潮坪，隨著海平面逐漸上升，成煤條件發(fā)生改變，大體可分為三帶：廣海潮坪中帶泥炭坪、廣海潮坪內(nèi)帶潟湖泥炭坪及廣海潮坪外帶泥炭坪。

廣海潮坪中帶泥炭坪 發(fā)育于老山下亞段的中部，海侵體系域中期，形成B2貧鏡質(zhì)組樹皮煤，為最典型的樂平煤。據(jù)鳴山鳴檢1井和豐城檢3井單井巖心相分析，B2貧鏡質(zhì)組樹皮煤，夾在潮間帶含砂質(zhì)條帶的泥巖中（圖11）。位于第7、第8個(gè)三級層序間，煤層具六高特點(diǎn)，即高揮發(fā)分 (53.62%)、高焦油率 （低溫蒸餾產(chǎn)率20.7%～26.66%）、高氫(5.58%～6.94%)、 高氮(2.33%～2.68%)、高生烴潛力(188.2～387.6 mg/g)、高實(shí)驗(yàn)油氣產(chǎn)率 (有機(jī)碳產(chǎn)油363.59 kg/t)。這種泥炭坪與現(xiàn)代紅樹林泥炭坪中帶的形成環(huán)境類似。第一，B2煤層上下的潮間帶沉積中產(chǎn)大量大羽羊齒、苛達(dá)狄和鱗木的根部化石，具熱帶雨林植物群特點(diǎn)。豐城檢3井B2煤層之上的潮間帶，夾粉砂條帶的黑色泥巖，有鈣芒硝，也證明氣候炎熱干燥；第二，B2煤層大范圍分布，煤層上下多為夾粉砂條帶泥巖，局部有潮汐層理，應(yīng)形成在風(fēng)浪較弱的潮間帶。煤層具水平至微波狀層理，無機(jī)組分以黏土礦物為主（黏土含量2.5%～5%），并成團(tuán)塊狀及星散狀分布在煤中，說明成煤植物群分布區(qū)有淤泥堆積，潮汐波浪沖洗作用不強(qiáng)，水流不通暢，無法把淤泥沖走，但煤中絲質(zhì)組和鏡質(zhì)組多成碎片狀，說明發(fā)生過反復(fù)的篩選，可能潮汐起了作用；第三，硫含量為2.86%～3.06%，硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（50～399）×10-6，鍶鋇比為1，說明形成于濱海環(huán)境。鏡質(zhì)體高于絲質(zhì)體，說明沉積時(shí)有一定積水，鳴山一帶姥植比為0.96～1.04，一般為微咸水還原環(huán)境，含較多分散狀黃鐵礦與菱鐵礦，說明屬于中性至弱酸性土壤條件。

圖11 贛東北鳴檢1井和檢3井B2煤層沉積序列對比圖

廣海潮坪內(nèi)帶潟湖泥炭坪 發(fā)育于老山下亞段的中下部，海侵體系域中期的中下部，第6、第7個(gè)三級層序間。B1富鏡質(zhì)組富樹皮煤，發(fā)育于廣海潮坪潟湖潮上帶之上，形成環(huán)境相當(dāng)于紅樹林的內(nèi)帶至半紅樹林帶，植物群同樣具熱帶雨林特征。成煤序列，從障壁島砂巖開始，向上過渡為潟湖潮坪相，成煤后馬上被潟湖潮上沉積覆蓋。鳴山地區(qū)煤層底板為潟湖潮上帶的根土巖，煤層以炭質(zhì)泥巖為主，不穩(wěn)定，局部可相變?yōu)橥哥R狀煤，以暗煤為主，夾鏡煤紋層，偶含菱鐵礦，灰分高（37.77%～63.0%），硫分變化大，鳴山附近含硫0.23%～0.36%，往西至進(jìn)賢鐘陵橋，硫化鐵含量增加至2.5%，姥植比為2，鏡質(zhì)體特高，而絲質(zhì)體較低，反映出煤形成于海流閉塞、積水較深的潟湖沼澤。煤中絲質(zhì)體和鏡質(zhì)體多成條帶狀，很少成碎片狀，說明沉積區(qū)水流平穩(wěn)，很少受波浪和潮汐影響，姥植比為2.33，為微咸水還原環(huán)境，含較多菱鐵礦，土壤為中性。

廣海潮坪外帶泥炭坪 發(fā)育于老山下亞段的上部，海侵體系域中期的上部，第9個(gè)三級層序。B3-4富鏡質(zhì)組含樹皮煤，形成環(huán)境相當(dāng)于紅樹林的外緣帶（先鋒帶），位于平均潮位和低潮位之間，植物群仍屬熱帶雨林，但常見腕足類，煤層不穩(wěn)定。殼質(zhì)組減少，鏡質(zhì)組與絲質(zhì)組增加，兩者之比達(dá)3∶1以上，鏡質(zhì)組占絕對優(yōu)勢。煤層上下夾灰?guī)r，硫含量特高，達(dá)到6.22%～9.4%，海水深度比廣海潮坪中帶增大。由于B4煤層樹皮多成碎屑狀，說明沉積區(qū)內(nèi)受潮汐和波浪影響大，水流沖刷造成樹皮破碎。成煤序列從煤層底部的潮間帶，向上變?yōu)槟嗵科?，頂部常被潮下或潮道沉積迅速覆蓋，姥植比為5.2～5.47，應(yīng)屬于弱還原環(huán)境。由于樹皮體減少，和樹皮煤相比，這套煤層的揮發(fā)分降低（40%），焦油率降低（8.85），氮為1.07%，氫小于5%。

4.2 廣海岸進(jìn)積型平緩潮坪形成的泥炭坪

大體相當(dāng)于退積型平緩潮坪形成的外帶泥炭坪。有代表性的B上煤組，如樂探1井B上煤組，產(chǎn)于潮間潮上帶的灰色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和根土巖之上，化石為植物與腕足、菊石。煤層厚2m，亮煤和暗煤為主，含黃鐵礦，上覆可能屬于沙壩相的反粒序砂巖，缺少煤的顯微組分分析資料。根據(jù)電阻率曲線分析認(rèn)為，與B3煤層相似，煤中富含黃鐵礦，沉積環(huán)境也相似，只是由退積型潮坪轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)積型平緩潮坪。從而推論，煤的性質(zhì)應(yīng)和B3-4煤層相似，屬富鏡質(zhì)組含樹皮煤。煤組分布不穩(wěn)定，豐探2井水體較深的地方，產(chǎn)一層煤，鐘陵橋一帶，水體較淺，產(chǎn)8層煤，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，姥植比為3.19，OEP為0.83，應(yīng)屬于弱還原至弱氧化環(huán)境。

4.3 障壁島后泥炭坪

具代表性的是高水位體系域晚期王潘里段沉積，發(fā)育在障壁島后側(cè)的成煤環(huán)境，稱C煤組。根據(jù)區(qū)域?qū)Ρ冗M(jìn)一步劃分為C1、C2及C3三亞組。C1形成于第14個(gè)三級層序，C2和C3主要形成于第15個(gè)三級層序，都屬富鏡質(zhì)組富樹皮煤。成煤沉積層序底部為障壁島濱岸相砂巖，往上過渡為潮坪相，進(jìn)一步又可分為三個(gè)亞階段。早階段為潮間和潟湖相的砂泥巖，屬第14個(gè)三級層序，形成C1煤層。中階段為潮間潮道沉積形成的C2煤層。晚階段以潮下沉積為主，夾潮間，形成C3煤層。中、晚兩個(gè)階段形成第15個(gè)三級層序。平面上煤層都發(fā)育在障壁后較淺水的潮間帶與潮上帶區(qū)域，以潮下潮道沉積為主的樂探2井地區(qū)，沒有發(fā)現(xiàn)煤層。豐城檢3井一帶，三個(gè)沉積亞階段都有煤層沉積，有煤8層左右，7層發(fā)育在潮間帶，而橋頭丘一帶主要為潮間沉積，有煤26層。由于障壁后水動力條件較弱，成了發(fā)育熱帶雨林的有利條件。植物群以鱗木為主，蕨類明顯減少，常有腕足類。由于到了王潘里晚期，水體愈來愈深，造成從下至上樹皮體含量逐漸減少，從34.3%減少到31%（檢3井），23.9%減少到5%（橋頭丘）；鏡質(zhì)體逐漸增加，從43%增加到50%（檢3井），6%增加到61.7%（橋頭丘）；有機(jī)硫的含量也成升高趨勢，C1煤為5.68%，C2煤為5.92%，C3煤為 6.16%。同樣由于在障壁后波浪與潮汐作用較弱，煤中半鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組多呈條帶狀分布，碎片狀不多。無機(jī)組分以黏土礦物為主（6.2%～8.3%），并成團(tuán)塊狀及星散狀分布在煤中，說明成煤植物群分布區(qū)有較多淤泥堆積，潮汐波浪沖洗作用不強(qiáng)，水流不通暢。晚亞階段沉積中多黃鐵礦，應(yīng)屬中酸性土壤，早中亞階段多菱鐵礦,應(yīng)屬中性土壤。姥植比很低（僅為0.24～0.72），屬于咸水強(qiáng)還原環(huán)境。

4.4 河流三角洲的腐植煤

具代表性的是官山段低水位體系域蓮花峙垅和進(jìn)賢鐘陵橋一帶三角洲平原相和泥炭沼澤相中發(fā)育的腐植煤。煤為塊狀體，光亮至半光亮煤。煤巖組分以半凝膠化木質(zhì)鏡煤為主，次為無結(jié)構(gòu)的鏡煤體，少見結(jié)構(gòu)鏡煤，有時(shí)可見少量樹皮體。成因類型屬腐植煤型腐植煤種，成煤沉積序列具河流相特點(diǎn)，從河流相砂巖向上變?yōu)槟鄮r夾煤，硫、磷含量低，煤的灰分高，揮發(fā)分低于5%。

4.5 灘脊的腐植煤

主要發(fā)育在官山段低水位體系域脊槽相間分布的地區(qū)，煤層薄而不穩(wěn)定。橋頭丘附近有薄層透鏡狀煤，鳴山附近為富含炭化植物泥巖，沉積序列底板為潮上帶的粉砂質(zhì)泥巖，向上為腐植煤，頂板為潮上潮間帶砂泥巖互層。

5 結(jié) 語

（1）贛東北龍?zhí)督M形成一個(gè)完整的準(zhǔn)二級層序，官山下亞段的河流三角洲和脊槽沉積組成低水位體系域；官山上亞段→老山中亞段的障壁島砂礫巖→廣海潮坪→淺海陸架相沉積，形成海進(jìn)體系域；老山上亞段→獅子山段、王潘里段的廣海潮坪→障壁島→有障壁海岸，形成高水位體系域。

（2）平面上龍?zhí)镀诘某练e相，隨著海平面的升降一直在發(fā)生變化?？偟内厔轂槟蠝\北深，由障壁海岸至無障壁廣海，后及至障壁海岸。整個(gè)龍?zhí)镀诎l(fā)育過官山上亞段、獅子山段、王潘里段上部等三個(gè)明顯的障壁形成期，障壁的位置逐漸向北推移。

（3）所謂真正的樂平樹皮煤，只發(fā)育在廣海岸退積型平緩潮坪形成的中帶泥炭坪（B2貧鏡質(zhì)組樹皮煤）。其余各煤層都達(dá)不到樹皮煤標(biāo)準(zhǔn)，生油氣量相對都要少，因此籠統(tǒng)地把贛東北所產(chǎn)的煤都稱為樹皮煤是不合適的。

（4）不同沉積環(huán)境形成不同類型的煤。廣海岸退積型平緩潮坪形成的中帶泥炭坪形成貧鏡質(zhì)組樹皮煤；障壁后形成富鏡質(zhì)組富樹皮煤；廣海岸退積型平緩潮坪前緣與后方形成富鏡質(zhì)組含樹皮煤；到了三角洲平原和灘脊帶，形成腐植煤。各種煤有不同的生烴條件，只有在退積型平緩潮坪形成的中帶泥炭坪中的貧鏡質(zhì)組樹皮煤，才有最好的生烴條件。目前在贛東北地區(qū)也只有在這個(gè)煤層附近有大量油氣顯示。

（5）不同類型的煤，生烴量各不相同。貧鏡質(zhì)組樹皮煤能產(chǎn)生大量石油，據(jù)熱解分析資料，生烴潛量最高達(dá)340.21mg/g，氫指數(shù)達(dá)175mg/g，氯仿瀝青“A”達(dá)8.219%，其它類型的殘植煤都達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)多塊樣品的產(chǎn)烴潛量、氫含量及焦油率統(tǒng)計(jì)，其含量與樹皮含量成正相關(guān)。樹皮含量低的煤，生烴條件比真正的樹皮煤要差得多。樹皮煤生烴，要求達(dá)到一定的演化程度。熱解溫度300℃以下，樹皮含量不管多少，生烴潛量都很低，只有熱解溫度達(dá)到300℃以上，煤中的烴才會慢慢釋放出來。

［1］江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.江西省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1989.

［2］馬力，陳煥江，甘克文，等.中國南方大地構(gòu)造和海相油氣地質(zhì)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2004.

［3］周松源，徐克定，楊斌，等.樂平煤系樹皮煤生油研究［J］.天然氣工業(yè)，2005,25（9）：10－13.

［4］楊斌，馬孝祥，周松源，等.南鄱陽坳陷樂探1井原油樹皮煤成油的地球化學(xué)特征［J］.海相油氣地質(zhì)，2005，10（3）：31－35.

［5］周松源，徐克定，楊斌，等.南鄱陽坳陷龍?zhí)督M樹皮煤生烴潛力及油氣成藏［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（1）：17－22.

［6］張愛云，翁成敏，蔡云開.中國南方樹皮煤的生油潛力［J］.地學(xué)前緣，1999，6（增刊）：209－215.

［7］陳其奭，陳能貴.中國南方晚二疊世樂平煤的成因及成煤物質(zhì)［J］.海相油氣地質(zhì)，1996，1（2）：29－33.

［8］呂福亮.樂平煤成烴基礎(chǔ)［C］//王根海.石油地質(zhì)論文集.杭州：浙江大學(xué)出版社，1999：129－134.

Upper Permian Longtan Sequence Stratigraphy,Paleogeography and Leping Coal in Northeastern Jiangxi Province

Xu Keding

The Upper Permian Longtan Formation is a complete 2nd-order parasequence that includes fifteen 3rd-order subsequences in the northeast Jiangxi province.The paleogeographic chacracteristics of Longtan sediments in vertical and lateral is described according to sedimentary system tract that is divided into 7 stages.Three phases of barriers formed during Longtan age,which are the upper Guanshan Member,Shizishan Member and the upper Yupanli Member.Environments of coal formation are commonly relative with tidal hydrodynamics and different sorts of coals that formed under different tidal flat environments are of quitely different hydrocarbon-generating conditions.The best quality of coal that can generate hydrocarbon is the Leping bark coal,which only developed in the middle zone of degrading gentling tidal fat.

Permian;Longtan Formation;Sequence stratigraphy;Paleogeography;Hydrocarbon origin;Coal formation environment;Leping;Northeastern Jiangxi Province

TE111.3

A

10.3969/j.issn.1672-9854.2012.02.006

1672-9854(2012)-02-0034-11

2010-07-20；改回日期2012-04-15

徐克定：1932年生，教授級高級工程師。1958年畢業(yè)于北京地質(zhì)學(xué)院石油系，曾任浙江石油勘探處總地質(zhì)師、中國石油天然氣勘探開發(fā)區(qū)域勘查項(xiàng)目經(jīng)理部副經(jīng)理。發(fā)表論文10余篇，曾獲部級科技進(jìn)步成果二、三等獎。通訊地址：311100浙江省杭州市余杭五常荊山嶺

金順愛

Xu Keding：male,Research Professor.Add：PetroChina Zhejiang Oilfield Branch Company,Jingshanling,Yuhang,Hangzhou,Zhejiang,311100,China