華北二疊紀(jì)古地理對(duì)成煤作用的影響

王碩

【摘要】煤系的形成，是按照含有煤層的沉積巖系的成煤時(shí)代來(lái)進(jìn)行分布的。煤系所具有的特色和煤田的分布，對(duì)于煤系形成也有一定的影響作用。我國(guó)目前可勘探的聚煤區(qū)有六大塊，對(duì)其中資源最為豐富的華北地區(qū)的二疊紀(jì)煤系進(jìn)行成煤作用的研究可以發(fā)現(xiàn)，華北地區(qū)二疊紀(jì)的古地理環(huán)境對(duì)于其聚煤區(qū)的形成有著重要的影響作用，而探討二疊紀(jì)煤系的地層特征，對(duì)于華北地區(qū)的煤炭企業(yè)而言，在生產(chǎn)和建設(shè)上也都具有著深刻的理論意義。

【關(guān)鍵詞】華北地區(qū)；二疊紀(jì)；煤系；古地理

1.引言

由于秦嶺地帶緯向在古地理時(shí)期的地質(zhì)層次已經(jīng)形成，華北地區(qū)的二疊紀(jì)巖石層次與古地理的地質(zhì)分區(qū)、地質(zhì)分帶及聚煤盆地的遷移等等都具有著南北方向變異、東西方向延展的特點(diǎn)。[1]聚煤盆地和富煤帶因此年復(fù)一年地向東南遷移，而含煤地帶逐年依次抬高，進(jìn)而在淮河流域處形成了二疊紀(jì)時(shí)期的富煤區(qū)。[2]本文從華北地區(qū)的二疊紀(jì)煤系進(jìn)行成煤作用的研究入手，分析華北地區(qū)二疊紀(jì)的古地理環(huán)境對(duì)于其聚煤區(qū)的形成有著重要的影響作用，進(jìn)而在探討二疊紀(jì)煤系的地層特征的基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)華北地區(qū)二疊紀(jì)成煤作用進(jìn)行系統(tǒng)的論述。

2.華北地區(qū)古地質(zhì)的地質(zhì)特征與二疊紀(jì)成煤作用探討

二疊紀(jì)時(shí)期早期，華北地區(qū)的陸表海不斷向南退縮，在華北地臺(tái)東南部陸相三角洲開(kāi)始了聚煤作用。在三角洲體系的進(jìn)積和增生的作用下，煤層厚度由西北向東南漸漸擴(kuò)大，含煤系數(shù)也不斷增大。[3]而在晚二疊紀(jì)時(shí)期，由于南部的秦嶺到北部的淮陽(yáng)海槽這一帶地質(zhì)出現(xiàn)了脈動(dòng)式抬升，因而導(dǎo)致海槽處的海水沿著確山海峽以及肥東海峽向三角洲進(jìn)行回流，最終三角洲地區(qū)的朵葉受到損壞，在海灣瀉湖和沼澤泥炭中進(jìn)行發(fā)育，因而沉積了晚二疊紀(jì)時(shí)期富有特色的的華北地區(qū)含煤組及相應(yīng)的富煤帶。

一，華北地區(qū)的二疊紀(jì)煤系地層從整體上看是在海陸交互影響下形成的煤系，從地殼運(yùn)動(dòng)特征可以看出在中奧陶世時(shí)期之后，華北地區(qū)的地殼有所抬升，海相轉(zhuǎn)為陸相的同時(shí)，不僅經(jīng)歷了長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕。[4]而且也在中石炭世時(shí)期，又經(jīng)歷了整體下沉，隨后由陸相又轉(zhuǎn)為海相的同時(shí)，在當(dāng)初形成的風(fēng)化剝蝕面上又重新接合了石炭系和二疊系的沉積，因此形成了獨(dú)具特色的石炭與二疊紀(jì)海陸交互相的煤系層。[5]

二，華北地區(qū)的二疊紀(jì)煤系地層從地層接觸關(guān)系來(lái)看，由于奧陶系峰峰組與石炭系本溪組相互之間為平行且不接合的接觸關(guān)系。[6]因而本區(qū)的特點(diǎn)是上下地層的產(chǎn)狀看起來(lái)較為一致，巖石性質(zhì)與古生物演化之間產(chǎn)生的突變作用和沉積作用間斷了巖石層次，因而存在明顯的剝蝕面。[7]剝蝕面具有的起伏一定程度上在低洼的部位在地質(zhì)層形成了十幾層煤層，比如山西式鐵礦和鋁土礦上層就各自覆蓋了一層煤層。而分析其他地層的接觸關(guān)系之后發(fā)現(xiàn)其他地層之間均為整合接觸。[8]

三，華北地區(qū)的二疊紀(jì)煤系地層從沉積環(huán)境特征方面看，主要分為：（1）淺海相的奧陶系，主要沉積了碳酸鹽質(zhì)的巖石層；[9]（2）在海陸交互組，主要是上石炭統(tǒng)本溪組和太原組，沉積了煤層、灰?guī)r，還有砂巖、泥巖等等；（3）陸相的下石盒子組和下二疊統(tǒng)山西組主要沉積了的還是煤層，另外有砂巖、泥巖等等。

3.結(jié)語(yǔ)

從成煤環(huán)境和變質(zhì)作用等方面對(duì)我國(guó)華北地區(qū)二疊紀(jì)成煤作用進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)華北地區(qū)古地質(zhì)的情況，尤其是二疊紀(jì)華北各個(gè)地區(qū)海侵事件古地理的演化對(duì)于我國(guó)華北地區(qū)二疊紀(jì)煤系的形成具有重要的影響作用。華北地區(qū)古地質(zhì)的地質(zhì)特征在二疊紀(jì)時(shí)期早期，其陸表海在向南退縮時(shí)便已經(jīng)在華北地臺(tái)東南部陸相三角洲開(kāi)始了聚煤作用，而在三角洲體系的進(jìn)積和增生的作用下，煤層厚度由西北向東南漸漸擴(kuò)大，含煤系數(shù)也不斷增大。最后在晚二疊紀(jì)時(shí)期，由于南部的秦嶺到北部的淮陽(yáng)海槽這一帶地質(zhì)出現(xiàn)了脈動(dòng)式抬升，海槽處的海水向三角洲進(jìn)行回流導(dǎo)致三角洲地區(qū)的朵葉受到損壞，隨后在海灣瀉湖和沼澤泥炭中進(jìn)行發(fā)育，最終沉積了晚二疊紀(jì)時(shí)期富有特色的的華北地區(qū)含煤組及相應(yīng)的富煤帶。

參考文獻(xiàn)

[1] 桑樹(shù)勛，陳世悅，劉煥杰. 華北晚古生代成煤環(huán)境與成煤模式多樣性研究[J]. 地質(zhì)科學(xué). 2013（02）

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[3] 劉煥杰，賈玉如，龍耀珍，王宏偉. 華北石炭紀(jì)含煤建造的陸表海堡島體系特點(diǎn)及其事件沉積[J]. 沉積學(xué)報(bào). 2010（03）

[4] 尚冠雄主編.華北地臺(tái)晚古生代煤地質(zhì)學(xué)研究[M]. 山西科學(xué)技術(shù)出版社， 2011

[5] 童玉明等著.中國(guó)成煤大地構(gòu)造[M]. 科學(xué)出版社， 2010

[6] 王煦曾等著.中國(guó)煤田的形成與分布[M]. 科學(xué)出版社， 2011

[7] 成潔，張世濤，馮明剛. 云南彌渡地區(qū)更新世成煤作用分析[J]. 江西科學(xué). 2010（05）

[8] 呂大煒，李增學(xué)，魏久傳，劉海燕，吳立榮. 基于不同成煤理論的含煤地層層序劃分[J]. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2010（04）

[9] 陳世悅，劉煥杰. 華北地臺(tái)東部石炭—二疊紀(jì)巖相古地理特征[J]. 中國(guó)區(qū)域地質(zhì). 2011（04）