华北地台西缘晚石炭世一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;西部由潟湖潮坪沉积环境逐渐过渡为河控潟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一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.潟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。     

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     

临清坳陷晚古生代沉积环境及演化分析

该文分析了临清坳陷晚古生代沉积体系及沉积相,通过连井剖面沉积相的对比研究总结出其纵向演化特征。研究结果表明：临清坳陷晚古生代主要发育了台地-泻湖沉积体系、障壁-泻湖-潮坪沉积体系、潮坪沉积体系、河控浅水三角洲沉积体系以及河流-湖泊复合沉积体系。研究区沉积演化在纵向上表现清晰,其中晚石炭世—早二叠世的本溪、太原期主要发育海相沉积;二叠纪山西期主要为过渡相沉积;二叠纪上、下石盒子期主要为陆相沉积。     

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。     

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。     

华北地台东南部二叠纪岩相古地理

二叠纪早期，华北地台的陆表海不断向南退缩，从而在华北地台东南部开始了陆相三角洲的聚煤作用。伴随着三角洲体系的进积增生，含煤系数和煤层厚度由西北向东南同步增大，聚煤盆地和富煤带依次向东南迁移，含煤层位依次抬高，在淮河流域形成了二叠纪的富煤区。在秦岭纬向古构造的影响下，本区二叠纪岩相古地理的分区、分带及煤盆地的迁移展布，具有南北向变异、东西向延展的特点。晚二叠世由于南部的秦岭－北淮阳海槽脉动式抬升，导致海水沿确山海峡和肥东海峡向三角洲回流，三角洲的朵叶受到破坏，海湾泻湖和泥炭沼泽发育，沉积厂晚二叠世特有的淮南含煤组及用应的富煤带。     

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     

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。     

华北晚古生代海平面变化研究

本文通过对华北板块沉积层序的研究，认为晚古生代沉积建造形成于一个二级海平面变化周期内，其中包括４个三级海平面变化旋回，分别发育于晚石炭世早期早时，晚石炭世早期晚时至晚石炭世晚期，早二在世和中二在早期至晚二叠世早期。每个三级海平面变化周期内又包含了若干个四级升降旋回。海平面变化具有全球性和等时住，本区的二级和三级海平面变化可与俄罗斯地台和北美地台等对比。     

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。      

滇东老厂煤田晚二叠世聚煤环境剖析与成煤模式

通过对滇东老厂煤田形成的地质背景和晚二叠世含煤地层沉积特征的综合分析,剖析了典型的潮坪聚煤环境和三角洲聚煤环境及其成煤作用。该区晚二叠世的海陆过渡环境演化顺序为:局限碳酸盐台地—泻湖潮坪—浅水三角洲聚煤环境,其中从龙潭中期末至长兴期各种聚煤条件配合最有利于聚煤。所以,后期的潮坪和浅水三角洲是该区最重要的聚煤环境。据此,初步建立了该区晚二叠世聚煤期的环境演化与成煤模式      

靖远磁窑晚石炭世沉积环境基本特征

磁窑地区晚石炭世为滨海环境，由２个较大的沉积旋回组成。纳缪尔晚期以河流环境开始，逐渐被沼泽、潮坪－泻湖环境代替，形成第１个旋回。维斯发早期为滨海三角洲环境，逐渐演变成泻湖－潮坪环境，最后为碳酸盐台地，以最大的海侵活动结束。     

豫西荥巩——新密煤田太原组、山西组的沉积环境和聚煤规律

荥巩和新密煤田是豫西北部的两个相邻煤田。主要含煤地层为晚古生代晚石炭世太原组和早二叠世山西组,总厚100—150m;下石盒子组及晚二叠世的上石盒子组在本区仅偶含薄煤层。太原组位于含煤岩系最底部,为碳酸盐岩和碎屑岩交替沉积,灰岩形成于清澈、温暖、浅水的陆表海潮下环境,碎屑岩则为潮道和潮间带为主的潮道、潮坪沉积。太原组含有6—7层薄煤层,形成于咸水或半咸水的泥炭沼泽中。山西组几乎全由碎屑岩组成,下部发育本区的主要可采煤层二1煤。二1煤以下层位为潮坪和横向与之共生的潮道、潮沟及河口潮汐砂脊沉积,二1煤以上为河流作用为主的三角洲沉积,三角洲由北向南进积到半咸水的海湾中。二1煤形成于海退时期,它们堆积在滨海平原的淡水泥炭沼泽中,其厚度变化及发育程度主要受成煤前沉积环境控制,但在本区西部构造较复杂处,煤层厚度受后期构造影响较大。沉积环境对煤层原生厚度的影响主要表现在潮坪和废弃的潮道、潮沟、河口潮汐砂背沉积物之上,煤层发育好,而在二1煤之下有活动的潮道及河口潮汐砂脊发育时,煤层较薄或不发育。     

塔里木盆地西南缘齐姆根-桑株河地区石炭-二叠系沉积特征及沉积相

早石炭世海侵范围较小，莫莫克以东为古岛，以西为向北西倾斜的水下隆起，为局限台地--开阔台地相清水碳酸盐岩和混积陆棚相沉积：晚石炭世早期海侵范围扩大．铁克力克古岛沦为水下隆起，莫莫克以西为较厚的混积陆棚相和滨岸相砂岩沉积．以东为局限台地-开阔台地相清水碳酸盐岩沉积；晚石炭世中期为稳定的海侵期，形成潮坪-局限台地．开阔海台地相清水碳酸盐岩沉积：晚石炭世晚期--一早二叠世早期为规模最大的海侵期，也是塔西南碳酸盐岩台地发育的鼎盛时期，其重要标志是形成了台地边缘礁滩相带，高能浅滩相最为发育．莫莫克以西地区下二叠统棋盘组为海陆交互相沉积、上二叠统达里约尔组为湖泊一河流相沉积．莫莫克以东地区下二叠统普司格组为河流-湖泊-扇三角洲相沉积、上二叠统杜瓦组为冲积扇-扇三角洲相沉积．     

河南省晚古生代煤系层序地层格架与沉积演化

通过对露头及钻井资料的研究,河南省晚古生代煤系可划分为1个一级层序(308~252 Ma);以太原组上部灰岩段底界面为区域性沉积间断面,将该一级层序又分为Ms₁和Ms₂两个二级层序;进而依据次级层序界面又细分为20个三级层序。通过对本区沉积演化特征的研究表明:本溪组沉积早期,本区海侵方向为自东向西进行,海侵中心由南向北迁移,而到本溪组沉积晚期,海侵范围扩大,海侵中心部位继续北移,海侵方向由NEE向SWW进行;自太原组沉积开始,区内海侵逐渐达到高潮,海域扩大;到山西组沉积期,区内大面积海退,海域范围向东南退缩,经历了滨海-潮坪-泻湖-下三角洲平原的沉积演化;到下石盒子组至上石盒子组沉积期,海水基本退出华北盆地范围,致使河南境内沉积演化最后经历了从三角洲前缘-下三角洲平原-上三角洲平原沉积的演变过程。研究成果对分析研究区晚古生代成煤、古地理、古环境及聚煤规律具有参考价值。      

上扬子地区晚二叠世沉积演化及聚煤

位于上扬子板块的贵州、滇东、川南地区发育着丰富的晚二叠世煤炭资源,本文对该区晚二叠世地层、沉积环境和古地理进行系统研究,提出该区岩石地层划分对比方案,在沉积环境方面,提出本区三大相区、五种沉积体系和多种沉积相类型。分龙潭早期、龙潭晚期和长兴期。论述了研究区晚二叠世古地理演化。并对聚煤作用控制因素进行分析,认为煤层发育层位受幕式聚煤作用控制,煤层厚度则与下伏沉积物的沉积环境有关,聚煤有利部位为位于海陆交互相区的黔西地区,有利聚煤的沉积体系为三角洲-潮坪体系。     

太原东山-寿阳勘探区晚古生代含煤岩系聚煤模式及其预测意义

太原东山-寿阳勘探区位于沁水煤田西北部,隔太原市与西山煤田遥遥相对。在200多米厚的煤系地层中,记录了一套海退型沉积环境演化规律:本溪组是以受潮汐作用影响的泻湖和海湾沉积环境,自晋祠砂岩向上直至山西组下部北岔沟砂岩是三角洲沉积环境,山西组中上部是上三角洲平原一冲积平原沉积环境。不同的沉积环境具有不同的聚煤作用特点,因此,以沉积环境为线索,探讨成煤的地质条件,进而总结出聚煤模式,对预测新的勘探区以及指导煤田勘探具有一定的意义。一、潮坪聚煤模式及其预测意义华北地台自中奥陶世后期抬升以后,经过漫长地质时期的风化剥蚀,直至中石炭世才下沉接受沉积,形成泻湖和海湾沉积环境。在泻湖和海湾朝陆地的一侧,地势广阔平坦,加之气