华北地台西缘晚石炭世-早二叠世早期海水进退及其与聚煤作用的关系

从古元古代至晚古生代,华北地台西缘经历了坳拉槽、槽后坳和坳陷发育阶段。笔者在大区域地层对比及详细的沉积环境分析基础上,对晚古生代海水进退与聚煤作用关系作了较深入研究。结果表明：晚石炭世晚期至早二叠世早期华北地台西缘主要为潮坪和三角洲沉积发育区,在空间上沉积环境具有东西有别南北分带的特点;西部由泻湖潮坪沉积环境逐渐过渡为河控泻湖三角洲和受潮汐影响的河控滨海三角洲沉积环境;东部为潮坪沉积环境,东侧边缘还出现近山滨海平原沉积环境。研究区在晚石炭世早期-早二叠世早期发生过4次2级海水进退,其中第三、第四次海侵全区发育。早二叠世早期初的第三次2级海侵是最大的一次。最大海侵前夕晚石炭世晚期末是大区域发育厚-巨厚煤层的最好时期。泻湖三角洲平原和陆源碎屑潮上泥炭坪及泥炭沼泽是最佳的聚煤场所。     

陕甘宁地区晚古生代沉积体系

陕甘宁地区位于华北地台西部,处于东西构造域的交接部位,是我国重要的含煤、油气区之一。受不同构造背景、海平面升降、沉积物供给等影响,其晚古生代沉积体系类型多样。通过对露头、岩心、测井响应及编图等分析研究,区分出了碳酸盐台地、障壁岛－湖潮坪、潮道－湖潮坪、河控三角洲、扇三角洲、河流、冲积扇、湖泊等沉积类型,阐明了各自的沉积特征。晚古生代沉积体系展布、充填演化与南北两侧的兴蒙海槽和秦祁海槽的构造活动密切相关：晚石炭世西缘拗拉槽重新复活,形成以潮道－湖潮坪沉积为主的海湾充填,充填受基底和盆缘断裂控制;早二叠世东西部海水汇合,本区统一于华北陆表海中,形成碳酸盐台地、障壁岛、浅水三角洲交互的含煤沉积;中二叠世至晚二叠世早期陆表海萎缩,本区演变为近海内陆坳陷充填,形成冲积扇、河流、三角洲、湖泊沉积;晚二叠世晚期陆表海消亡,本区转化为内陆坳陷,形成以湖泊沉积为主的河湖充填。砂储层发育取决于沉积环境,空间展布受控于古构造机制。     

华北地区晚石炭世岩相古地理特征及聚煤规律研究

通过分析华北地区晚石炭世的沉积环境及煤层分布特点,探讨了该区晚石炭世沉积相的典型类型,综合分析得出华北克拉通板块晚石炭世主要为陆表海环境,期间发生多次海侵海退事件,在郯庐断裂以东地区,主要发育有台地沉积体系、障壁一渴湖沉积体系及潮坪沉积体系;在盆地的北西缘地区发育潮坪泥炭沼泽,形成了海侵事件沉积,海退时期,中北部地区有利于发育潮坪泥炭沼泽和岛后泥炭沼泽,成为煤层的聚煤中心。     

中国煤炭资源的勘探与开发

一、中国煤炭资源的形成时代与分布 我国煤炭资源的生成由早古生代腐泥无烟煤(石煤)至第四纪的泥炭,共十四个聚煤期。其中以晚石炭世—早二叠世、晚二叠世、早—中侏罗世和晚侏罗—早白垩世四个聚煤期的聚煤作用最强。 晚石炭世—早二叠世是一个连续的聚煤过程。在沉积序列上是一个由滨海浅海沉积到三角洲、河流沉积完整体系。聚煤区跨     

河南省早二叠世早期岩相古地理及聚煤作用研究

早二叠世早期，华北地台陆表不断向南退缩，早期沉积一套潮坪相泥岩，中、晚期沉积了一套以河流作用为主的三角洲体系。二１煤形成于潮坪上的泥炭沼泽环境，煤层厚度大，分布广，富煤带位于濮阳、长垣、太康以西和鹤壁，焦作、宜阳一线以东地区。二２煤发育在上、下三角洲平原地渡带上，富煤带分布于兰考、淮阳一带。山西组沉积时古构造对聚煤作用上有控制作用。坳陷区通常为富煤带分布区。     

河北南部石炭-二叠纪古气候演化特征

通过对河北南部的石炭二叠纪含煤岩系的岩石学、矿物学及地球化学等特征的研究表明,河北南部晚石炭世到早二叠世早期气候温暖潮湿,早二叠世晚期逐渐向半干旱气候转变,晚二叠世气候又再次向温暖潮湿转变,气候为半湿半干,至晚二叠世末则变得较为炎热、干旱.整体上研究区晚古生代气候由温暖潮湿向炎热干旱转变,但其中又存在着一定程度的波动.这种古气候演变与华北板块所处位置以及晚古生代古地中海的逐渐闭合有关,同时,华北板块晚古生代发生了多次海侵,这种海水的进退所带来的周期性湿气变化,导致了气候的波动,并于晚古生代末海水最终退出华北板块时,气候变得较为干旱.     

华北地台晚石炭世—早二叠世早期海水进退与厚煤带分布关系

晚石炭世—早二叠世早期华北地台共发生过4次二级大海侵,海侵来自地台的东、西两个海域。随着时间推移,沉积中心、沉积范围、海侵方向、海岸线位置、可采煤层分布均不断变化。早二叠世早期初第三次大海侵是最大海侵期。最大海侵前夕——晚石炭世晚期末是大区域发育成煤环境最佳时期。第二、三、四次大海侵时华北地台北部始终处于陆表海海侵边缘,从晚石炭世晚期末至早二叠世由于该区长时期保持成煤环境,成为厚煤带分布的主要地区。     

华北南部晚古生代陆表海的沉积充填、聚煤特征和构造演化

华北南部晚古生代煤系为海退型剖面,沉积环境演化为由陆表海碳酸盐—碎屑海岸、碎屑潮坪至被河流三角洲充填的半咸水海湾。晚石炭世中期华北南缘与秦岭—大别山区因拉张分离出现了陆表海,陆源碎屑自北向南的充填表明北方蒙古—西伯利亚板块向华北板块北缘的对接俯冲。沉积中心和聚煤作用随之自北向南迁移,因此在华北南部集中了丰富的煤炭资源。聚煤最有利的沉积环境是海退形成的滨海平原和河流注入浅水海湾形成的三角洲平原。煤变质带自本区中部向南递减表明三叠纪沉积中心向北迁移,表明华北南缘与秦岭—大别山地块以及华南板块的对接拼合时间可能发生在煤系形成之后至三叠纪以前,海西末期的可能性较大。     

贵州省黔北煤田含煤地层特征分析

黔北煤田是贵州省主要产煤区之一,大地构造位置处于扬子陆块南部被动边缘褶冲带上的毕节弧形构造区、织金宽缓褶皱区和凤冈南北向褶断区,主要含煤地层为上二叠统龙潭组和长兴组。含煤层数多、厚度大,含煤性由南西至北东逐渐变差。玄武岩的间歇性喷溢对含煤地层的沉积基底填平补齐,提供了良好的聚煤环境;海平面频繁升降引起海水反复性进退,促进了多煤层发育。晚二叠世海陆过渡相沉积受河流与海洋双重作用,由西向东发育三角洲平原、潟湖—潮坪、碳酸盐台地相沉积,前两者沉积类型煤层发育相对较好。聚煤作用整体以由东向西的超覆式海进成煤为主,海退型成煤次之。富煤带的纵横迁移,受控于海水进退下的古地理环境的时空变化。     

河南禹县上石盒子组第六、七煤段沉积环境与聚煤特点

河南省西部的禹县境内,发育了一套完整的石炭、二叠纪含煤岩系,煤系地层包括晚石炭世的太原组、早二叠世的山西组和下石盒子组以及晚二叠世的上石盒子组。其中的上石盒子组中发育了华北晚古生代特有的可采煤层。探讨其沉积环境与聚煤特点,显然对了解华北聚煤区南带晚二叠世时的古地理与成煤规律,对进一步开发本区煤炭资源颇有裨益。笔者在一般了解禹县上石盒子组沉积环境的基础上,详细地研究了上石盒子组含主要煤层的     

哈萨克斯坦楚-萨雷苏盆地热兹卡兹甘地区构造运动与沉积演化

本文基于对楚-萨雷苏盆地热兹卡兹甘地区的构造运动、相应动力学机制、沉积地层的研究,对楚-萨雷苏盆地盆地上古生界沉积演化做了阐述,提出了热兹卡兹甘地区晚古生代经历了早中泥盆世火山盆地—晚泥盆世(成盆初期)滨海冲积平原、局限台地—早石炭世(海侵期)台地、台缘斜坡、陆棚—中晚石炭世(海退期)海陆交互相三角洲—早二叠世(干旱气候期)干盐湖—晚二叠世盐湖的沉积演化。     

湖北东南部晚二叠世龙潭早期的沉积环境及聚煤作用

湖北东南部西临江汉平原,北抵襄广断裂及郯庐断裂,东南大致以省境线为界(图1),是我省的重要煤产地之一。1986—1987年,笔者和彭安群、汪颂桥等在这一地区研究了近20条上二叠统含煤岩系的沉积剖面,采集了部分样品,通过分析研究,对本区龙潭早期的沉积环境及聚煤作用有了初步的认识。晚二叠世早期,大致以大冶-嘉鱼断裂为界,北部武汉、黄石等地沉积了龙潭组;南部蒲圻、阳新一带沉积了吴家     

福建石炭纪岩相古地理分析

笔者总结了福建省石炭纪生物地层与岩石地层的研究成果,提出了生物地层与岩石地层的划分对比。在详尽的相分析基础上对该纪地层进行了相系、相、亚相及微相的划分,并按“优势相”的原则分期编制了林地期、黄龙期及船山期的岩相古地理图。笔者采用“相、层、位”控矿观点对石炭纪的矿产成因及成矿规律作了探讨。     

柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块早古生代岩相古地理

通过对柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块的野外地质调查及精细观察,根据剖面中发育的岩石组合关系、沉积构造特征以及地层接触关系,对该区早古生代寒武纪—早奥陶世沉积及岩相古地理特征进行了详细研究。认为早古生代欧龙布鲁克微地块处于火山岛弧弧后区域,柴北缘洋俯冲及陆陆碰撞控制了该时期的盆山格局与沉积充填演化。欧龙布鲁克微地块下古生界主要发育一套海相碳酸盐岩建造,仅在寒武系底部以及下奥陶统存在陆源碎屑沉积。从岩石组合来看,沉积相类型大致可划分为蒸发潮坪相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和复理石盆地沉积5大类及相应的亚类。研究区早古生代整体处于海侵状态,欧龙布鲁克微地块早寒武世经历蒸发潮坪沉积,中、晚寒武世海侵范围逐步扩大,研究区接受了一套以浅海碳酸盐岩建造为特点的局限台地—开阔台地沉积。早奥陶世基本继承了寒武纪海侵范围,欧龙布鲁克微地块沉积环境向台地边缘浅滩—前缘斜坡转变,直至早奥陶世晚期台地相向中南方向迁移而形成于高海平面下的台缘斜坡—欠补偿深水陆棚沉积环境。     

华北地台石炭纪至早二叠世腕足动物古生态研究

根据华北地台石炭纪至早二叠世腕足动物研究材料，结合共生生物、围岩特征等，分析并建立了研究区５个以腕足动物占优势的典型底栖生态群落，它们是：Ｌｉｎｏｐｒｏｄｕｃｔｕｓ－ｏｖａｔｉａ群落，Ｄｅｒｂｙｉａ群落，Ｂｅｃｈｅｒｉａ－Ｓｔｅｎｏｓｃｉｓｍａ群落，Ｌｉｎｇｕｌａｉ－Ｃｈｏｎｅｔｅｓ群落和潮下波浪带腕足动物群落。讨论了特定地质背景下群落的时空分布特征和各群落的生活环境。腕足动物群落分布的控制因素是多方面的，其中海底地形、海侵规模及持续时间长短是主导因素。     

The Relationship between the Distribution of Thick Coal Belts and the Late Carboniferous-Early Early Permian Marine Transgression-Regression in the North China Platform

Four great second-order transgressions occurred during the Late Carboniferous to early Early Permian and they came from both the eastern and western sea areas in the North China Platform. As time went on, depocentres, depositional extent, transgression directions, coastline position and distribution of minable coal seams were changing continuously. The third great second-order transgression occurring at the beginning of the early Early Permian marks the maximum transgression period and before its arrival, i.e. at the close of the late Late Carboniferous, there was the super-regional coal-forming environment. During the second, third and fourth transgressions, the northern North China Platform was all along situated on the transgressive margin of the epicontinental sea and became the major distribution area of thick coal belts because it maintained a coal-forming environment for a long period of time from the close of the late Late Carboniferous to the Early Permian.     

华北陆台晚古生代岩相古地理

位于天山-阴山、昆仑山-秦岭两大纬向构造带之间的华北陆台。在稳定地壳基底上逐渐发展形成晚古生代多旋回克拉通大型含煤盆地。加里东运动使陆台缺失O₃-C₁沉积，晚石炭世至晚二叠世陆台为海陆交互相滨海、湖泊、三角洲沉积，随着古地理环境演变,陆台各沉积古地理环境在时、表现为由老至新、自北向南迁移。     

淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化——以新集井田1001钻孔为例

基于淮南煤田新集井田1001钻孔石炭-二叠系太原组、二叠系山西组和下石盒子组岩心观测和样品采集,通过显微镜下鉴定、粒度分析和X射线衍射矿物成分分析,研究淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化。结果表明:研究区晚石炭纪早期,海水进退频繁,发育障壁海岸和潮坪沉积体系,泥坪和混合坪微相与局限潮下坪微相共生,总体上发生3次海侵事件,代表陆表海的充填阶段;早二叠世早期,海平面下降,山西组发育三角洲前缘沉积相,远砂坝、河口砂坝、水下分流河道、水下天然堤及分流间湾微相共生,海陆过渡三角洲相在破坏中不断进积;早二叠世末期,下石盒子组发育三角洲平原沉积体系,分流河道、天然堤、泥炭沼泽及分流间洼地微相共生,研究区进入陆相三角洲沉积阶段。