西藏主要含煤巖系及其成煤環(huán)境初探

廖云君，毛曉冬，柯丹丹，張俊海，高 龍

LIAO Yun-Jun,MAO Xiao-Dong,KE Dan-Dan,ZHANG Jun-Hai,GAO Long

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都610059）

（College of Earth Science,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China）

西藏主要含煤巖系及其成煤環(huán)境初探

廖云君，毛曉冬*，柯丹丹，張俊海，高 龍

LIAO Yun-Jun,MAO Xiao-Dong,KE Dan-Dan,ZHANG Jun-Hai,GAO Long

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都610059）

（College of Earth Science,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China）

西藏煤系分布廣泛，本文通過對西藏煤系的初步研究，主要從煤系地層、巖石組成以及煤系沉積特點三個方面對馬查拉煤系、妥壩煤系、土門煤系、多尼煤系四個主要的西藏煤系進行初步探討。認為馬查拉煤系的沉積環(huán)境屬淺海-海陸交互相沉積，妥壩煤系不僅具有海陸過渡相之濱岸三角洲帶-碎屑潮坪-潮坪瀉湖相沉積，還具有濱岸碳酸鹽潮坪-碳酸鹽臺地的濱海-淺海清水沉積的特征，土門煤系則是下部以淺海相沉積為主，中部以海陸交互相沉積為主，上部以陸相沉積為主，多尼煤系則是濱海與海陸過渡相沉積。

西藏；含煤地層；巖石組成；沉積特點

西藏位于南、北大陸之間的阿爾卑斯－喜馬拉雅巨型山鏈東段，是著名的特提斯域的組成部分。根據(jù)西藏自治區(qū)大地構(gòu)造演化特征，從整個青藏高原構(gòu)造單元分布特點考慮，本次對西藏的含煤巖系進行地層清理和重新劃分，將西藏自治區(qū)地層區(qū)劃結(jié)合構(gòu)造單元一并考慮，將其劃分為三個構(gòu)造地層大區(qū)：羌塘—三江構(gòu)造地層大區(qū)、班公湖-雙湖-怒江構(gòu)造地層大區(qū)、岡底斯-喜馬拉雅構(gòu)造地層大區(qū)。其中羌塘-三江構(gòu)造地層大區(qū)又包括昌都地層區(qū)、北羌塘地層區(qū)兩個地層區(qū)單元；班公湖-雙湖-怒江構(gòu)造地層大區(qū)包括：龍木錯-雙湖-類烏齊地層區(qū)、南羌塘地層區(qū)、左貢地層區(qū)、班公湖-怒江地層區(qū)等四個地層區(qū)單元；岡底斯-喜馬拉雅構(gòu)造-地層大區(qū)則可進一步劃分為：岡底斯地層區(qū)、印度河-雅魯藏布江地層區(qū)、喜馬拉雅地層區(qū)等三個地層區(qū)單元。

西藏賦煤區(qū)聚煤作用具有時代多、分布廣、煤層層數(shù)多、厚度薄和穩(wěn)定性差的總體特點。含煤地層包括有下石炭統(tǒng)、上二疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)、中侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、古近系、新近系共七個地層層位；分別被稱為：馬查拉煤系（早石炭世）、妥壩煤系（晚二疊世）、土門煤系/巴貢煤系（晚三疊世）、帕卓煤系（中侏羅世）、多尼煤系(早白堊世)、拉薩煤系（早白堊世）、川巴煤系（早白堊世）、秋烏煤系（古近系）、門士煤系或芒鄉(xiāng)煤系（新近系）。具體含煤地層分別為：馬查拉組（C1m）、妥壩組（P3t）、土門格拉組（T3tm）或阿堵拉組（T3a）和奪蓋拉組（T3d）、普拉組（J2p）、多尼組（K1d）、秋烏組(E2q)、門士組（N1m）（表1）。

西藏煤系地層分布面積為21 600 km2，約占全區(qū)總面積的1.92%。其中以晚三疊世土門煤系或巴貢煤系分布最廣，其次為早白堊世的多尼煤系、早石炭世的馬查拉煤系；晚二疊世妥壩煤系、早白堊世拉薩煤系和早白堊世川巴煤系、古近紀秋烏煤系、新近紀門士煤系/芒鄉(xiāng)煤系分布范圍較小(表2）：

下面就西藏主要煤系，即馬查拉煤系、妥壩煤系、土門煤系、多尼煤系的地層和巖石組成及其沉積特點,論述如下。

1 馬查拉煤系

馬查拉煤系主要分布于昌都地區(qū)丁青、類烏齊、芒康一帶，呈條帶狀被夾持于瀾滄江和怒江之間，為下石炭統(tǒng)馬查拉組(C1m)下段的一套含煤碎屑巖。主要為一套由灰、深灰、灰黑色砂巖、板巖、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r、夾含海綠石硅質(zhì)巖、煤線及煤層組成的海陸交互相煤系地層，厚1 216～1 690 m以上[1]，其巖石以細粒為特征，夾有少量粗礫巖石，顏色以灰—深灰色、灰紫色、褐色為特征，自下而上巖石粒度由粗變細。

馬查拉組巖性由南東向北西變化，巖石粒度逐步變細，在類烏齊一帶開始出現(xiàn)泥灰?guī)r的夾層，且向北西夾層逐漸增多，炭質(zhì)泥巖及煤層層位由南東向北西逐漸爬升[2]。馬查拉組煤層薄，層數(shù)多，呈藕節(jié)狀，沿走向和傾向煤層變化較大，并且在其北部含煤性較好，川藏公路以南含煤性較差，在丁青自家浦一帶厚1185 m，含可采及局部可采煤層30層，一般單層厚0～0.8 m，最厚2.55 m，屬無煙煤和貧煤[3]。

馬查拉煤系沉積時所處的大地構(gòu)造位置，位于早石炭世古特提斯大洋弧盆系東北側(cè)的昌都-蘭坪地塊中，其南側(cè)則是早石炭世已經(jīng)存在的古特提斯大洋弧盆系中的班公湖-怒江大洋盆地。煤系沉積則完全發(fā)育在南昆侖-巴顏喀拉洋盆和金沙江-哀牢山洋盆南側(cè)的地塊構(gòu)造相邊緣的海陸過渡環(huán)境的碎屑潮坪或濱岸三角洲沉積體系之中；聚煤盆地應(yīng)當(dāng)屬于大陸邊緣坳陷型聚煤盆地；聚煤沉積環(huán)境為碎屑潮上帶之泥炭沼澤。

馬查拉煤系的上覆地層具有淺海-陸棚碳酸鹽相特征，巖層中發(fā)育強水動力環(huán)境形成的平行層理、斜層理和陸相的煤線或薄層煤。該煤系由生物碎屑灰?guī)r、亮晶生物碎屑灰?guī)r及含砂粒屑、團粒灰?guī)r、鮞?；?guī)r、泥灰?guī)r及細粒石英砂巖和泥巖等沉積物堆積而成。在砂屑灰?guī)r、石英砂巖中水平層理、交錯層理廣泛發(fā)育，大量腕足類、苔蘚蟲、珊瑚類、生物碎屑或生物碎片在灰?guī)r中出現(xiàn)。馬查拉煤系自下而上由中粗粒長石石英砂巖、石英砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖的基本層序自旋回沉積韻律層構(gòu)成，水平層理及正粒序發(fā)育,沉積韻律由不同成分、不同粒級的碎屑礦物構(gòu)成[4]。馬查拉煤系在沉積的時候水動力不強，僅有微弱的、強度變化不大的底流活動，這說明馬查拉煤系沉積環(huán)境屬淺海-海陸交互相[5]。

2 妥壩煤系

妥壩煤系地層在西藏的分布，主要局限于昌都地區(qū)，分布于北部遵喜、宗西、海通、交嘎、南部江達龍一帶，沿背江貢-察里雪山斷裂西側(cè)熱涌-徐中-察里一線。

妥壩煤系作NNW～SSE向分布，出露長約36 km，寬0～5.5 km。其主要由碎屑巖、頁巖、粉砂巖夾砂巖、透鏡狀灰?guī)r、炭質(zhì)泥巖及薄煤層組成[6]。其下部主要由泥巖、砂巖及粉砂巖組成，局部含煤透鏡體，中部為砂巖、粉砂巖及泥巖互層夾煤層，上部以砂巖、泥巖為主夾灰?guī)r、凝灰?guī)r，共厚1723 m。妥壩煤系含煤層或煤線38層之多，局部可采者14層，主要賦存于煤系的下中部。煤層一般厚0～1.0 m，最厚者達2.5 m。單層平均厚度＞0.4 m者有7層。西藏妥壩煤系地層對比參考（圖2）①。

表2 西藏各時代含煤地層分布面積統(tǒng)計表Table 2 Statistics of distribution area of coal-bearing strata in Tibet

妥壩煤系形成時的晚二疊世，昌都地區(qū)古構(gòu)造單元嚴格受控于古特提斯大洋多島弧盆系的演化。早二疊世時期該區(qū)北鄰古特提斯洋南靠羌塘地塊為淺海沉積區(qū)，在早二疊世末，由于南北向強烈擠壓，北部他念他翁地區(qū)隆升剝蝕為妥壩煤系的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，西藏昌都、類烏齊、芒康等地和青海烏麗地區(qū)相對沉降，成了成煤物質(zhì)堆積的場所。

在妥壩煤系頁巖中發(fā)育水平和垂直分布的管狀蟲跡，灰?guī)r中有水平層紋出現(xiàn)。在加色頂一帶廣泛發(fā)育砂、板巖構(gòu)成的韻律層，并且還具有復(fù)理石印模，還可能有大陸邊緣斷陷盆地中的復(fù)理石沉積作用的發(fā)生。妥壩組植物化石零星出現(xiàn)，在昌都妥壩一帶卻發(fā)育豐富，而且都是華南晚二疊世早期地層內(nèi)的常見分子，屬華夏植物群。因此妥壩組應(yīng)該為晚二疊世龍?zhí)镀诘某练e。沉積環(huán)境應(yīng)該屬于溫暖潮濕的海陸過渡相之濱岸三角洲帶-碎屑潮坪-潮坪瀉湖相沉積環(huán)境，但其中夾含有碳酸鹽巖層，苔蘚蟲以及腕足類化石也廣泛存在，因此該區(qū)還應(yīng)具有濱岸碳酸鹽潮坪-碳酸鹽臺地的濱海-淺海清水沉積環(huán)境的特征。

3 土門煤系

土門格拉組分為土門格拉組一段（T3tm1）和土門格拉組二段（T3tm2）,含煤地層主要在土門格拉二段（T3tm2）。土門格拉組二段（T3tm2）主要是一套海陸交互相-湖沼相含煤層或煤線的陸源碎屑沉積巖。其巖性組合從下到上為：

（1）下部為灰黃色中厚層狀巖屑細砂巖夾薄層狀粉砂質(zhì)泥巖；

（2）中部主要是深灰色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，發(fā)育水平層理，含有少量灰色薄-中層狀巖屑細砂巖、粉砂巖，砂巖中可見沙紋層理、板狀斜層理；

（3）上部為淺灰、灰綠色長石石英砂巖、石英砂巖，灰色中厚層狀巖屑細砂巖夾少量粉砂質(zhì)、炭質(zhì)泥巖和粉砂巖，泥巖中發(fā)育有水平層理，砂巖中發(fā)育沙紋層理、板狀斜層理。

西藏土門煤系地層對比參考圖3①。

土門煤系以三角洲沉積為特點，發(fā)育透鏡狀層理、波狀層理、水平層理、沙紋層理、斜層理等。在土門煤系二段下部的泥巖中還可見海相雙殼類化石，出現(xiàn)兩個沉積旋回；在其中上部小型的浪成沙紋層理、水平層理、波狀層理發(fā)育；在其上部正粒序?qū)永怼⑵叫袑永?、板狀交錯層理十分發(fā)育。局部出現(xiàn)泥炭沼澤相含煤碎屑沉積，沉積物以深黑色泥炭物為主，并出現(xiàn)多層煤與泥巖、含炭泥巖夾層出現(xiàn)，產(chǎn)大量植物化石，并且有機質(zhì)的含量比較高。其沉積環(huán)境為河口灣沉積，主要為三角洲至淺海相，陸源物資供應(yīng)豐富，沉積厚度較大?？偟恼f來，煤系地層下部以淺海相沉積為主，中部以海陸交互相沉積為主，上部以陸相沉積為主，晚三疊世土門煤系是在泥炭沼澤相和湖泊-三角洲相中沉積形成的。

4 多尼煤系

多尼煤系主要分布在怒江西南側(cè)，自邊壩向南東經(jīng)洛隆、八宿、順怒江西側(cè)延入云南省境內(nèi)，在西藏區(qū)域內(nèi)呈向北東突出的弧形展布，順走向延長約500 km、寬12～40 km、面積約6880 km2。

多尼煤系主要發(fā)育在西金烏蘭-金沙江-哀牢山造山剝蝕區(qū)的西南邊緣，煤系沉積環(huán)境為濱海與海陸過渡相，聚煤盆地為大陸邊緣坳陷盆地中發(fā)育的泥炭沼澤。多尼煤系為含煤陸源碎屑沉積建造，其主要巖石為含礫砂巖、巖屑砂巖、粉砂巖、泥（頁）巖，灰?guī)r，含煤線，還含有豐富的植物化石[7]。西藏多尼煤系地層對比參考（圖4）①。

多尼煤系自東向西其由濱海過渡到淺海再逐漸過渡到半深海沉積；東部主要為濱海、淺海相碎屑巖沉積，逐漸變?yōu)槲鞑繙\海相或半深海相的碳酸鹽沉積。多尼煤系的下部為陸相、海陸交互相粗碎屑巖，上部為含正常海相化石（有孔蟲、珊瑚、菊石等）灰?guī)r或細碎屑巖，反映了從沖積扇、扇三角洲到淺海的沉積序列，個別剖面還夾有火山物質(zhì)。其沉積環(huán)境為海陸交互相的沼澤地帶，為三角洲沉積相。主要沉積組合包括：濱海平原沉積組合，開闊臺地沉積組合和潮坪沉積組合。多尼煤系總體表現(xiàn)為三角洲-瀉湖-濱淺海沉積體系，主要為濱海與海陸過渡相沉積環(huán)境[8]。

5 結(jié)論

綜上所述，在西藏地區(qū)的煤系中，下石炭統(tǒng)馬查拉煤系、二疊統(tǒng)妥壩煤系、上三疊統(tǒng)土門煤系為西藏最主要的煤系。根據(jù)煤系地層以及巖石類型、沉積特點三個方面的分析，馬查拉煤系屬于海侵沉積序列（退積型沉積），其沉積環(huán)境為淺海-海陸交互相沉積；妥壩煤系根據(jù)其巖石以及動植物化石的分析，其不僅具有海陸過渡相之濱岸三角洲帶-碎屑潮坪-潮坪瀉湖相沉積，還具有濱岸碳酸鹽潮坪-碳酸鹽臺地的濱海-淺海清水沉積的特征；土門煤系則在其煤系地層下部以淺海相沉積為主，中部以海陸交互相沉積為主，上部則以陸相沉積為主；多尼煤系總體表現(xiàn)為三角洲-瀉湖-濱淺海沉積體系，其主要為濱海與海陸過渡相沉積環(huán)境。通過對該區(qū)主要煤系及沉積特征的初步探究，對該區(qū)今后煤礦的勘探和開采工作都有非常重大的意義。

注釋：

①西藏地礦局第六地質(zhì)大隊.西藏自治區(qū)煤炭資源遠景調(diào)查匯總報告.1989.

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[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).中國煤炭分類(GB-T5751-2009)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.2009.

[4]徐波，毛曉冬，張亮，涂首業(yè).西藏類烏齊馬查拉煤礦沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律初探 [J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn),2013.29（2）: 162-167.

[5]韓德馨，任德貽，王延斌，金奎勵，毛賀齡，秦勇.中國煤巖學(xué)[M].江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1996.

[6]張遴信,穆西南,孫東立,董得源.西藏昌都“妥壩煤系”的新認識[J].地層學(xué)雜志,1979.3(3):231-232.

[7]吳一民.西藏早白奎世含煤地層及其植物群[A].青藏高原地質(zhì)文集(16),1985:185-202.

[8]張亮,毛曉冬,徐波,涂首業(yè).西藏下白堊統(tǒng)多尼煤系沉積相及聚煤規(guī)律[J].云南地質(zhì),2013,32(3):359-361.

Liao Y J,Mao X D,Ke D D,Zhang J H and Gao L.Brief study on the coal series and its sedimentary characters in Tibet.,2014,30(1)∶41-49.

∶Coal is widely distributed in Tibet.This paper mainly discuss the characteristic of Machala,Tuoba, Tumen and Duoni coal-bearing strata in Tibet through coal-bearing strata feature,petrology and sedimentary feature aspects.The result shows that:Machala coal measures were formed in shallow marine-paralic evironment; Tuba coal measure not only has the sedimentary of transitional facies in Delta coastal-Tidal debris-Tidal lagoon facies,but also has the sedimentary characters in carbonate tidal coastal and coastal of carbonate platform-shallow sea evironment;lower part of the Tumen coal measure is dominated by the shallow marine deposit,the middle is dominated by the sedimentary of paralic faces,while upper part of it is dominated by terrestrial deposit;Duoni coal measure is mainly sedimentary in coastal and transitional environment.

∶coal series strata;rock composition;sedimentary characters;Tibet

P618.11

A

1007-3701(2014)01-041-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.01.006

2013-11-18；

2013-12-26.

廖云君（1986—），女，碩士研究生，成都理工大學(xué)，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，E-mail：418051565@qq.com.

*通訊作者：毛曉冬（1962—），男，教授，主要從事于礦產(chǎn)普查與勘探、礦物學(xué)巖石學(xué)礦床學(xué)研究，E-mail：mxd@cdut.edu.cn.