貴州晚二疊世各煤田沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律分析

江 勇

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州 貴陽 550009）

1 概況

貴州簡稱黔或貴，位于中國西南腹地，云貴高原東部，面積17.62 km2，全省以高原山地為主，占89%，11%為丘陵河谷盆地，人口3900 多萬。貴州礦產(chǎn)豐富，種類齊全，其中煤炭是優(yōu)勢礦產(chǎn)資源之一。省內(nèi)具有工業(yè)價(jià)值的煤層主要形成于晚古生代，上二疊統(tǒng)為省內(nèi)主要含煤地層，其中上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組為主要含煤地層，含煤面積約7.5萬km2，占全省43%，煤炭探明資源儲量527 億t，為江南各省之首，居全國第5 位，素有“江南煤海、西南煤都”之稱。

2 區(qū)域地層及構(gòu)造

2.1 大地構(gòu)造背景

貴州境內(nèi)地殼在區(qū)域構(gòu)造位置上均位于揚(yáng)子古陸內(nèi)部，揚(yáng)子陸塊是中國南方一個(gè)穩(wěn)定的陸殼塊體，是晚元古代揚(yáng)子旋回形成的地臺，震旦紀(jì)以來地臺上沉積蓋層開始發(fā)育，并伴有淺層構(gòu)造變形，屬于典型的薄皮構(gòu)造。晚二疊世時(shí)，云貴川是一個(gè)巨大的盆地，這個(gè)巨大的盆地西面是川滇古陸，北有淮陽古陸，東為雪峰、江南古陸，南面則是馬關(guān)—大新古陸。貴州處于盆地中部，沉積坳陷的中心，總的趨勢西北高東南低略向南東傾斜的斜坡，陸源碎屑物來源來自川滇古陸，現(xiàn)今的云南昭通方向（圖1）。

圖1 貴州晚二疊世成煤期古構(gòu)造及相帶劃分示意圖

2.2 區(qū)域地層及構(gòu)造

貴州沉積地層發(fā)育，碳酸鹽巖廣布，地層從中元古界薊縣系至新生界第四系均有出露，厚3千余米。

貴州境內(nèi)在揚(yáng)子陸塊上震旦系之后沉積的巨厚沉積物蓋層當(dāng)中，晚古生代之前經(jīng)多次造山運(yùn)動后，在晚古生代貴州古構(gòu)造應(yīng)力方向主要為南北向，在南北向應(yīng)力擠壓下產(chǎn)生東西向?qū)捑忨薨?，在?dāng)時(shí)貴州地形上表現(xiàn)為黔中臺隆，同時(shí)在臺隆南側(cè)形成東西向的納雍—甕安斷裂即黔中斷裂及北東向、北西向的一對共軛剪切斷裂即黃泥河潘家莊—貴陽鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂、水城—紫云兩大斷裂，晚古生代這些斷裂繼續(xù)活動，晚二疊世大體繼承了這一格架，黔中斷裂以北地區(qū)稱為黔北隆起區(qū)，以南地區(qū)稱為黔南坳陷區(qū)。通過對貴州省晚二疊世巖石學(xué)特征、沉積構(gòu)造、古生物特征等的綜合分析，可將境內(nèi)晚二疊世煤系地層沉積相自西向東劃分陸相、海陸過渡相和海相三類沉積相帶，相帶基本近北北東向展布（圖1）。

3 省內(nèi)各煤田的劃分

煤田是指同一地質(zhì)時(shí)代的含煤盆地，經(jīng)歷后期變形改造后，煤系賦存狀況和含煤性基本相似，且保持連續(xù)分布的含煤區(qū)。因貴州各地含煤巖系的沉積特征、含煤性，均由于沉積基底特性不同而有重大差異，根據(jù)貴州各地沉積基底特性以及含煤地層的巖性、巖相、含煤性及構(gòu)造等，可將貴州晚二疊世含煤沉積區(qū)域分為9 大煤田，即黔西北煤田、黔北煤田、黔東北煤田、六盤水煤田、織納煤田、貴陽煤田、黔東南煤田、興義煤田、黔南煤田（圖2）。

圖2 貴州省煤田劃分示意圖

4 各煤田的成煤環(huán)境分析

4.1 黔西北煤田

黔西北煤田位于貴州省西部，煤田大部分區(qū)域?yàn)橐惶钻懴嗪撼练e，聚煤古地理為濱海沖積平原型，龍?zhí)镀诰鶠闆_積平原區(qū)，沉積體系為河流沉積體系，包括曲流河、網(wǎng)狀河及湖泊等沉積類型，以河流相沉積為主，其聚煤作用主要發(fā)生于曲流河的岸后沼澤、網(wǎng)狀河河道的濕地沼澤及湖泊的濱岸沼澤中，形成的煤層厚度較薄，含煤性較差，煤層含硫較低（圖3）。

圖3 曲流河垂向序列示意圖

4.2 黔北煤田

黔北煤田位于貴州省北西部， 煤田為一套海陸交互相的含煤沉積，聚煤古地理大部為殘積平原型，形成于龍?zhí)对缙?，茅口灰?guī)r風(fēng)化殼之上，區(qū)內(nèi)主要沉積體系是在殘積平原型上，海進(jìn)影響下的潮間沼澤沉積體系，聚煤作用主要發(fā)生于潟湖、潮坪淤淺沼澤化時(shí)廣大區(qū)域，煤層分布范圍較廣，以薄煤和中厚煤層為主，灰、硫分較高，偶有低硫煤（圖4）。

圖4 潮坪沉積柱狀示意圖

4.3 黔東北煤田

黔東北煤田位于貴州省東北部，煤田大部分區(qū)域?yàn)橐惶缀Ｏ嗟暮撼练e，沉積物以碳酸巖為主，夾少量碎屑巖及硅質(zhì)巖，聚煤古地理亦為殘積平原型，沉積環(huán)境為潮下和淺海碳酸巖臺地，主要沉積體系是潮間沉積體系，聚煤作用主要位于潮坪與淺海碳酸巖臺地之間區(qū)域，垂向旋回明顯，一般在上下海相灰?guī)r間夾泥巖及薄煤或煤線，含煤性差（圖5）。

圖5 碳酸巖臺地沉積柱狀示意圖

4.4 六盤水煤田

六盤水煤田位于貴州省西部，為一套海陸交互相的含煤沉積，聚煤古地理為長形三角洲平原型，沉積環(huán)境為上、下三角洲平原，主要沉積體系是三角洲沉積體系，沉積類型以分流河道沉積為骨架，包括河道兩側(cè)的天然堤、決口扇、分流間灣等。上、下三角洲平原過渡地帶是聚煤的最佳場所，含煤性最好，一般煤層層數(shù)多，厚度大以中厚煤層為主，煤層分布廣，穩(wěn)定性較好，灰、硫分均低（圖6）。

圖6 上三角洲平原沉積柱狀示意圖

4.5 織納煤田

織納煤田位于貴州省中西部，為一套陸相交互沉積的過渡相含煤沉積，聚煤環(huán)境主要為三角洲平原型，沉積環(huán)境主要為三角洲-潮坪復(fù)合體系，可分為河控的上三角洲平原、河流和潮汐雙重控制的過渡三角洲平原、潮控的下三角洲平原等沉積類型，聚煤作用主要位于濱線附近海陸之間的廣大區(qū)域，含煤性較好，一般煤層層數(shù)較多，厚度大以中厚-薄煤層為主，煤層分布較廣，穩(wěn)定性較好，灰、硫分均較低（圖7）。

圖7 河控上三角洲平原沉積柱狀示意圖

4.6 貴陽煤田

該煤田位于貴州省中部地區(qū)，沉積相為海相，聚煤古地理為淺海碳酸巖臺地，沉積環(huán)境為淺海碳酸巖臺地變淺后的潮坪上，主要沉積體系是局限臺地潮坪沉積體系，沉積物以石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及燧石灰?guī)r為主，聚煤作用主要發(fā)生在局限臺地潮間帶上部區(qū)域發(fā)育的泥炭沼澤中，含煤性差，一般煤層層數(shù)少，厚度薄。

4.7 黔東南煤田

該煤田位于貴州省東南部地區(qū)，沉積相為海相，沉積環(huán)境為淺海碳酸巖臺地，主要沉積體系是開闊臺地邊緣沉積體系，沉積物以厚層石灰?guī)r為主，聚煤作用主要發(fā)生在臺邊緣礁后的淺灘區(qū)域發(fā)育的泥炭沼澤中，含煤性很差。

4.8 興義煤田

興義煤田位于貴州省西南部，為一套陸相交互沉積的過渡相含煤沉積，聚煤古地理多為濱岸潟湖-潮坪型，沉積環(huán)境為潟湖、潮坪環(huán)境，當(dāng)海水退去潟湖、潮坪淤淺變?yōu)檎訚蓵r(shí)，發(fā)生聚煤作用。含煤性較好，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，但硫分較高（圖8）。

圖8 潟湖沉積柱狀示意圖

4.9 黔南煤田

黔南煤田位于貴州省南部地區(qū)，沉積相為深海碳酸鹽臺地相區(qū)，沉積環(huán)境大部為深海盆地環(huán)境，絕大部分區(qū)域?yàn)椴缓旱纳钏ㄔ?。本區(qū)不含煤或含煤性極差，為貴州省貧煤區(qū)。

5 研究意義

根據(jù)貴州各地沉積基底特性、聚煤古地理類型結(jié)合沉積相、沉積體系、聚煤作用[1-2]，貴州共分為9 大煤田。自西向東，貴州境內(nèi)晚二疊世煤系地層劃分為陸相、海陸過渡相和海相三個(gè)沉積相帶，聚煤作用最好的區(qū)域發(fā)生在海陸過渡相沉積區(qū)，陸相、海相聚煤作用次之。各類沉積環(huán)境中屬三角洲型聚煤條件最好，廣闊的三角洲間灣能發(fā)育最好的泥炭沼澤，潟湖—潮坪型聚煤次之，河流和碳酸鹽臺地型聚煤均較差。

通過對貴州省各煤田沉積相帶、成煤環(huán)境、聚煤規(guī)律的綜合分析，基本掌握了貴州境內(nèi)各煤田煤層的賦存狀態(tài)及含煤性，為今后的普查地勘找煤工作中尋找優(yōu)質(zhì)厚煤層指出了方向。