滇東北古構(gòu)造與含煤地層分布關(guān)系研究

■　李橋貴　高超　張庭珊

（廣東省有色礦山地質(zhì)災害防治中心廣東廣州5010080）

滇東北古構(gòu)造與含煤地層分布關(guān)系研究

■李橋貴高超張庭珊

（廣東省有色礦山地質(zhì)災害防治中心廣東廣州5010080）

滇東北昭通地區(qū)是我國出產(chǎn)煤炭較多的地區(qū)，含煤地層的分布與滇東北地區(qū)的古構(gòu)造之間有著密切的關(guān)系。本文系統(tǒng)介紹了滇東北含煤地層、各成煤時代的含煤性及其沉積特征，同時對滇東北含煤地層分布與古構(gòu)造控煤關(guān)系進行了分析研究，為滇東北昭通地區(qū)煤炭勘查工作奠定了基礎。

滇東北古構(gòu)造含煤地層分布

1　滇東北構(gòu)造單元劃分

昭通地區(qū)位于揚子地臺中部、滇東臺褶帶之滇東北臺褶束上，屬濱太平洋構(gòu)造域。

滇東臺褶帶范圍為小江斷裂以東，彌勒斷裂北西的廣大滇東、滇東北地區(qū)，東面和北面分別延入貴州省和四川省境內(nèi)。在該臺褶帶內(nèi)，中元古界昆陽群褶皺基底巖系分別出露于東川和牛首山等地。晉寧運動表現(xiàn)明顯，下震旦統(tǒng)磨拉石建造角度不整合于昆陽群之上。震旦系——中三疊統(tǒng)為地臺蓋層，但存在不同時代地層的超覆現(xiàn)象，并有多個沉積間斷。除上、下震旦統(tǒng)之間在小江斷裂附近局部存在角度不整合之外，其余均為假整合。蓋層主要由砂泥質(zhì)建造、碳酸鹽建造、含石膏的鎂質(zhì)碳酸鹽建造、含煤建造以及基性火山巖建造所組成，總厚度一般達萬米以上，顯示出坳陷沉積帶的特點。上三疊統(tǒng)上部——白堊系為含煤磨拉石建造及紅色砂泥質(zhì)建造，厚度較小，分布有限。古生代以來巖漿活動十分微弱，除二疊紀沿小江等斷裂有基性巖漿噴溢和侵入活動之外，僅在東川附近有加里東期的小型花崗巖體出露。晚燕山運動使該區(qū)蓋層發(fā)生整體抬升及微弱褶皺，后期受喜馬拉雅運動的影響，進一步強烈褶皺隆起，伴有新生代小型山間盆地形成，發(fā)育了一套內(nèi)陸碎屑巖含煤沉積。

2　區(qū)域含煤地層及含煤性

2.1早石炭世含煤地層

含煤地層分布于川滇古陸與川黔古陸之間的北西向狹窄海灣地帶，為過渡相砂泥質(zhì)～碳酸鹽沉積。含煤地層沉積期海水自南東向北西逐步侵入，形成南東厚，向北西逐漸超覆變薄的海灣濱岸細碎屑砂泥質(zhì)與碳酸鹽含煤地層。沉積中心在貴州威寧附近，最大沉積厚度近1000m，并與下伏地層整合接觸，向北西至昭通鮑家地、彝良小發(fā)路一帶減薄為140～150m，昭通以西及以北地帶普遍小于50m,并假整合超覆于下伏上泥盆統(tǒng)或中泥盆統(tǒng)之上。按含煤地層的巖性組成，可初步劃分為三個巖相帶，即三角洲粗碎屑巖帶、濱岸細碎屑砂泥質(zhì)～泥炭沼澤帶和淺海砂泥質(zhì)及碳酸鹽帶。從含煤地層的垂向上看，煤層集中分布于中、下部層位。含煤1～14層，單層厚0.10～3.0m，煤層總厚0.30～6.96m。含煤系數(shù)1～5%。含可采煤層1～5層，一般1～2層，可采總厚度0.78～5.50m，單層煤厚0.73～3.00m，主煤層穩(wěn)定至較穩(wěn)定，走向延長可達數(shù)公里。區(qū)內(nèi)以陸緣過渡相或海陸交互相含煤碎屑巖沉積為主，主要分布在鮑家地、小發(fā)路、靖安至大關(guān)一帶，地層厚24.3～152.9米，含煤11層左右，可采1～2層，煤厚0.7～2.0米。

2.2中二疊世含煤地層

含煤地層分布于川滇古陸以東的濱海平原區(qū)，沉積范圍較早石炭紀成煤期大幅度擴大。沉積期海水自威寧—昭通海槽故道逐步向北西侵入，西側(cè)川滇古陸上的古河道攜帶陸源碎屑徐徐東流，經(jīng)殘丘平原區(qū)入濱海，控制了本區(qū)含煤地層的形成。含煤地層假整合超覆于石炭系、泥盆系或下古生界地層之上，威寧—昭通海槽區(qū)最厚可達100m左右，沿其它方向迅速超覆變薄，但層位更新。含煤地層為過渡相砂、泥質(zhì)含煤沉積，以細碎屑巖、泥質(zhì)巖為主，粗碎屑巖較少、局部夾鋁土礦或鋁土質(zhì)頁巖、偶夾砂質(zhì)灰?guī)r薄層或灰?guī)r透鏡體。梁山組含煤性不均，變化極大。含煤0～13層，單層厚0.05～17.00m。含煤系數(shù)為0～100%，大部地區(qū)以含煤線或薄煤，無可采煤層賦存?？刹擅簩又饕蟹植加跒I海平原沼澤帶與河道旁側(cè)及間河口三角洲地帶。區(qū)內(nèi)以古陸邊緣過渡相含煤碎屑巖沉積為主。地層厚2.0～200.0米，上部常有一層局部可采煤層，厚0.40～1.20米。在大關(guān)、鹽津、彝良及昭通等地含煤性相對較好。

2.3晚二疊世含煤地層

晚二疊世是我國西南重要的聚煤期，含煤地層沉積范圍涵蓋川滇古陸以東的云貴川三省廣大地區(qū)。云南昭通、彝良西距古陸剝蝕區(qū)100余公里，處于山前沖積平原邊緣與近?！獮I海平原帶。含煤地層沉積厚度0～300m。向西逐漸變??；昭通以西<100m,彝良縣境內(nèi)100～200m，向東特別是南東方向增厚，鎮(zhèn)雄至赫章達200～350m。沉積中心在彝良西部洪溝至赫章一線。區(qū)域內(nèi)含煤地層含煤0～40層，單層煤厚0.10～6.00m,煤層總厚0～35.00m,含煤系數(shù)0～14%，含可采煤層1～14層，可采總厚度0.80～21.00m。東、西區(qū)含煤性極不均勻?？刹擅簩又饕植荚邴}津廟壩、彝良核桃坪、洪溝及威寧縣城一線以東地區(qū)，邊界線基本與濱岸帶平行一致，且可采煤層層數(shù)、厚度與穩(wěn)定性愈向南東方向愈多、愈厚、愈穩(wěn)定，中心富煤帶位于赫章以南的汪家寨煤礦區(qū)。

2.4上新世含煤地層

煤系下段為洪積層，上段為巨厚煤層，上覆更新統(tǒng)海子組湖泊相泥質(zhì)層與其連續(xù)沉積，分布在昭通、灑漁、魯?shù)榈扰璧刂?，含煤性好?/p>

3　古構(gòu)造對含煤地層的控制作用

在滇東北地區(qū)區(qū)域地質(zhì)發(fā)展過程中，特提斯期構(gòu)造起主導作用，始終控制著各成煤期聚煤建造和后期改造，環(huán)太平洋構(gòu)造雖只在中生代之后出現(xiàn)，但卻控制了該區(qū)聚煤區(qū)后期控煤構(gòu)造的形成。其演化過程大致可劃分為六個階段：陸核形成階段②地殼破裂及被動大陸邊緣階段③主動大陸邊緣階段④閉合碰撞階段⑤后碰撞階段;⑥擠壓走滑改造階段。

3.1加里東構(gòu)造末期，滇東北昭通地區(qū)及黔中一帶地殼上升，形成川滇黔東西向隆褶帶，即川南—黔中隆起帶。在早石炭世時，此隆起帶西與川滇古陸、東與江南古陸連成一體，造成隆起帶上泥盆系—石炭系沉積缺失。昭通地區(qū)的萬壽山組就局限沉積在川滇古陸東側(cè)、川南隆起南緣和黔北隆起西端，狹窄的昭通——水城裂陷槽端部和小發(fā)路裂陷槽內(nèi)的海灣地帶，為閉塞海灣的強還原沉積環(huán)境。

3.2華力西期云南運動對梁山組沉積的控制作用

晚石炭世末，由于華力西期第Ⅰ幕的云南運動，使地殼整體上升，昭通地區(qū)大部份上升為陸遭受侵蝕。即使是石炭系發(fā)育最全的昭陽區(qū)，也缺失上石炭統(tǒng)。至早二疊世地殼沉降，發(fā)生大面積的緩慢海侵，海水再度向川滇古陸東緣及滇東北地區(qū)的川南—黔中隆起推進，沉積了濱海海陸交互及海灣環(huán)境的梁山組含煤地層，超覆到中、下石炭統(tǒng)、泥盆系至志留系之上，不久棲霞海侵加劇，迅速發(fā)展為淺海相碳酸鹽沉積，聚煤作用終止，故在昭通地區(qū)，形成了地層厚度薄，含薄性差，但分布廣，與棲霞組相伴出現(xiàn)的梁山組。

3.3華力西期東吳運動對晚二疊世含煤地層沉積的控制作用

中二疊世末，由于古特提斯主洋盆沿碧土—昌寧—勐連一線向楊子板塊西緣俯沖，造成康滇古陸及其兩側(cè)地幔物質(zhì)上涌，地殼隆升，發(fā)生華力西期第Ⅱ期的東吳運動，在川滇古陸東側(cè)，原陽新海域退到黔西南及桂西北地區(qū)。地殼隆升，伴隨著沿古斷裂形成川滇陸內(nèi)張裂帶，導致沿小江斷裂等通道發(fā)生大面積的玄武巖噴溢，之后，由于深部熱衰減及冷縮導致古陸邊緣地殼沉降，在川滇古陸東緣，大致以小江斷裂為界，其以東持續(xù)沉降，形成黔西川南滇東廣闊的晚二疊世聚煤區(qū)，形成由西向東由古陸剝蝕區(qū)—陸相沉積區(qū)—海陸過渡（交互）相沉積區(qū)—海相沉積區(qū)順序變化的沉積盆地。昭通地區(qū)屬于海陸過渡—陸相的沉積環(huán)境。

3.4印支運動對須家河組含煤地層沉積的控制作用

中三疊世末，滇東區(qū)受印支運動第Ⅰ幕影響，地殼上升，出現(xiàn)一次較大規(guī)模的海退，使滇東北地區(qū)晚三疊世早、中期沉積缺失。至晚三疊世中期受印支運動第Ⅱ幕的影響，滇東地區(qū)整體下沉，引發(fā)海侵并接受沉積，在滇東北昭通地區(qū)沉積了須家河組含煤地層。產(chǎn)新蘆木、蘇鐵杉、似木賊、帶羊齒等植物化石，一般認為以陸相河、湖沉積為主，但是，地層中發(fā)現(xiàn)有褶翅蛤、克氏云南蛤？、加氏云南蛤、蚌形蛤等動物化石，并且煤層含硫較高，可能還受到海陸過渡環(huán)境的影響。

3.5喜山運動對昭通上新世含煤沉積的控制作用

漸新世末，由于受喜山運動第Ⅱ幕的影響，滇中及滇東地區(qū)，除表現(xiàn)為差異性的升降運動和輕微的褶皺外，還有較強的斷裂發(fā)生。這些地殼上升和斷裂破碎的地質(zhì)背景，為地下水下切的溶蝕侵蝕活動創(chuàng)造了有利條件，形成了昭通巖溶侵蝕盆地，顯示了一種新型的聚煤作用機理。

4　結(jié)語

通過對滇東北地區(qū)古構(gòu)造與含煤地層之間的關(guān)系研究，較為客觀的闡述了地質(zhì)構(gòu)造、煤系地層的分布時代及沉積環(huán)境，同時對煤系地層的煤炭的分布規(guī)律、煤層厚度、煤層層數(shù)及穩(wěn)定程度作了初步的認識和了解，為滇東北地區(qū)煤炭資源勘查和開發(fā)提供了基礎。

[1]閻文英,鄭建安,楊彪.云南鎮(zhèn)安新生代盆地含煤沉積特征 [J].西安礦業(yè)學院學報. 1988(04)

[2]杜萬榮.云南第三紀褐煤田地質(zhì)特征及其聚煤規(guī)律 [J].云南地質(zhì).1982(03)

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-34-2

李橋貴（1983～），男，工程師，研究方向為煤田地質(zhì)勘查、資源儲量核實和科研。