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      

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     

毕节地区晚二叠世煤质特征及其成煤环境意义

根据贵州毕节地区13个井田和勘探区各主采煤层煤样的工业分析、硫分及灰成分分析数据,评价了该地区晚二叠世煤的总体煤质特征,在此基础上重点探讨了煤中硫分和灰分与成煤环境的联系。研究表明,毕节地区煤炭资源具有特低全水分、中高硫分、中灰分、特低挥发分等特征,总体属无烟煤（WY3）。根据煤中硫分分布、硫分组成、灰分分布与灰分组成及其变化规律可以推测成煤环境。毕节晚二叠世各主采煤层硫分纵向变化规律可清晰“反演”研究区成煤期古海平面的两次大的海进与海退事件;硫分在研究区平面的分布具有“东南高、西北低”的特点,正是受到当时海水自南东向北西推进的影响;形态硫数据分析显示,煤中有机硫占全硫比重一般较小,明显不同于陆相煤层和浅水台地相煤层（后者以极高有机硫为特点）特征。此外,煤中灰分产率、煤灰成分指数以及灰成分三端元分析均揭示聚煤环境的还原性自西北向东南逐渐增强,与硫分分析的结论相一致。综合分析表明,毕节地区晚二叠世成煤环境以三角洲分流河道/间湾、潮控下三角洲平原、以及潮坪/泻湖等环境为主,海水影响作用较大的泻湖/潮坪环境下煤层中硫分较高,海水影响较弱的三角洲成煤环境下煤中硫分相对较低,并给出了三种沉积环境下一些煤质特质的变化范围。该研究结果与前人基于岩相古地理和元素地球化学方法所得出的结论相吻合。     

豫西下冶地区上、下石盒子组三角洲旋回沉积与演化特征

中二叠世至晚二叠世早期,豫西下冶地区发育了多旋回海退型河控为主的三角洲沉积体系,根据纵向上沉积特征的变化规律和从建设相开始到破坏相结束的识别标志以及旋回沉积规模,可将本区的三角洲旋回沉积划分为2个大旋回和8个中型旋回。纵向上旋回沉积的变化规律显示,该地区中二叠世至晚二叠世的沉积环境演化经历了三角洲平原—三角洲前缘—三角洲平原—三角洲前缘—前三角洲—三角洲平原的发展过程。在豫西下冶地区的三角洲旋回沉积中,厚煤层不发育,在各个煤段仅可见少量的薄煤层或煤线,这与本区在中二叠世至晚二叠世的古地理面貌(中条山和岱嵋寨隆起)及周期性分流河道的迂回变迁而造成较强的河流冲刷作用有关。     

松辽盆地西斜坡中—晚二叠世古沉积环境演化及油气地质意义

大兴安岭南部—松辽盆地西斜坡晚二叠世古沉积环境一直以来备受争议,关于该地区中—晚二叠世古环境演化方面的研究也鲜见报道。本文采用元素地球化学和有机地球化学相结合的研究方法,对松辽盆地西斜坡蒙科地1井中—晚二叠世古沉积环境演化特征进行综合研究。结果表明,中二叠世为明显的海相沉积,沉积水体相对较深,期间可能存在多次干热—暖湿波动,其中中二叠世ZSI晚期—ZSII早期较为明显,水体性质体现为咸水—微咸水—半咸水,水体还原性—偏氧化性—还原性,气候干热—温湿—干热。晚二叠世早期为微咸水—半咸水海相沉积,至晚二叠世晚期转变为淡水—微咸水海陆过渡相沉积,期间存在两次明显的气候环境波动,与中二叠世哲斯组沉积中期气候环境变化相似,表现为水体变浅、咸度降低、还原性减弱,气候由干热转向温湿。晚二叠世以来气候逐渐向温暖湿热转变,水体逐渐变浅,可能与二叠纪—三叠纪之交气候变暖有关。至三叠纪、侏罗纪时期,区域处于构造抬升阶段,沉积环境由海陆过渡相环境转变为陆相沉积。结合TOC、古生产力指标分析得出,中二叠世ZSI晚期—ZSII2早期、晚二叠世LXI晚期、晚二叠世LXII中期、晚二叠世LXIII沉积期偏湿润的气候条件和低咸度、弱还原—偏氧化性的沉积水体环境,是形成厚度较大、富有机质烃源岩的有利的气候环境条件。     

黔西北晚二叠世含煤岩系高分辨率层序地层与聚煤模式研究

在高分辨层序地层学基本理论指导下,结合研究区岩心数据、测井等资料对黔西北晚二叠世含煤岩系划分出三个层序组,在此基础上研究了黔西北晚二叠世的聚煤模式。分析认为:研究区晚二叠世厚煤层的形成与分布直接受控于古沉积环境,水城、纳雍一带聚煤中心的三角洲沉积组合利于厚煤层的形成;聚煤中心的迁移受控于沉积盆地旋转引起的旋转旋回沉积机制;龙潭期—长兴期持续海进是研究区晚二叠世含煤岩系沉积期,尤其是晚二叠世沉积盆地顺时针方向的旋转导致可容纳空间变化的非均一性,致使聚煤中心发生逆时针方向的北迁和回迁。     

中国东北地区晚二叠世岩相古地理特征

在6条野外实测剖面和38条收集剖面的基础上, 通过剖面的岩石组合特征及样品的元素地球化学分析, 对中国东北地区晚二叠世的沉积环境和古地理特征进行了研究。结果显示, 东北地区上二叠统样品常量元素具有高Si、Al, 低P、Mn、Ca的特点;微量元素具有高V、Rb、Zr、Ba, 低Be、Mo、Cd、Ta和U的特点;稀土元素表现为轻、重稀土分异显著, 轻稀土相对富集, Eu负异常的特征。沉积环境主体为陆相淡水还原环境;存在北部、东部和西部3个物源, 其中北部和东部为主要物源方向;发育三角洲相、扇三角洲相和湖泊相沉积。此外, 林西组底部样品在常量、微量及稀土元素的异常和杨家沟组底部大量碳酸盐岩砾石的出现, 说明晚二叠世初期局部有海侵发生。中国东北地区晚二叠世沉积初期为海陆交互环境, 主体为陆相湖泊沉积环境。     

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。     

华南晚二叠世层序——古地理及聚煤规律

晚二叠世是地质历史中重要的成煤时期,在中国南方多个省区都形成了可采煤层。受海平面变化的影响,华南地区晚二叠世发育一套完整的陆相—海陆过渡相—海相含煤岩系。通过对野外露头及钻孔剖面资料分析,识别出了区域不整合面、下切谷底部冲刷面、河道间古土壤层和沉积相转换面等关键层序地层界面,以及依据海相石灰岩标志层横向分布规律反映的区域最大海泛面,同时结合前人关于华南地区地层对比及煤层对比方面的成果,将华南上二叠统划分为3个三级层序及9个体系域。利用单因素分析多因素综合作图法恢复了各层序中岩相古地理及煤层分布规律,结果表明:层序Ⅰ中煤层主要形成于潮控下三角洲平原以及潟湖潮坪环境,厚煤层的展布受这些沉积相带控制;层序Ⅱ中三角洲平原环境中煤层最厚,开阔台地煤层最薄,平面上煤层厚度表现为西部厚、中部次之、东部无煤的阶梯式递变;层序Ⅲ中煤层主要形成于三角洲平原环境,此时聚煤作用主要发生于华南西部的康滇古陆东侧,在华南中部及东部大部地区发育的浅海台地和深水盆地均不利于聚煤作用发生。     

贵州中西部地区晚二叠世岩相古地理对上二叠统煤炭聚煤规律的影响

运用网格单元法,对贵州中西部地区划分网格单元,优选反映煤炭聚煤规律的煤炭特征地质变量作为网格单元的赋值对象,系统地收集贵州省煤炭现状调查数据库中典型核查矿区成果数据,对网格单元赋值,开展贵州中西部地区上二叠统煤炭聚煤规律研究。研究表明,自西向东由宣威组至吴家坪组,含煤地层厚度、硫分值呈上升的趋势,灰分值、挥发分值呈下降的趋势,发热量值变化趋势不明显。在贵州省煤炭资源潜力评价划分的晚二叠世岩相古地理成果的基础上,对网格单元内煤炭特征地质变量数据开展统计研究,探讨晚二叠世岩相古地理对上二叠统煤炭聚煤规律的影响。研究表明,晚二叠世岩相古地理对上二叠统煤炭聚煤规律影响较大,岩相古地理自西向东由陆相向海相过渡,聚煤效果由高到低依次为:三角洲平原相→潮坪-泻湖相→局限台地相→河流相。三角洲平原相中,河控上三角洲平原相聚煤效果最好。     

峨眉地幔柱与西南(贵州)晚二叠世成煤条件及成煤区带划分探讨

发生在二叠纪阳新世晚期-乐平世早期的峨眉地幔柱重大地质事件,直接或间接导致了我国西南地区晚二叠世大规模成煤作用。本文基于《中国矿产地质志·贵州卷·煤》的研编工作,阐述峨眉地幔柱事件产生的系列地质环境效应,使中泥盆世—中二叠世陆内断陷盆地转变为晚二叠世有利聚煤的被动大陆边缘盆地,奠定了贵州晚二叠世大规模聚煤的沉积盆地基底,改变了晚二叠世的气候,形成利于植物生长异常繁茂和森林生态环境、为聚煤成煤提供了丰富的木本。进而依据层级结构,将晚二叠世成煤区带划分为Ⅰ级成煤区(聚煤区),Ⅱ级成煤区(含煤区),Ⅲ级成煤区(储煤带),Ⅳ级成煤区(煤田)。     

准噶尔盆地南缘二叠—三叠纪原型盆地性质与沉积环境演化

准噶尔盆地南缘(简称"准南")二叠—三叠纪原型盆地性质与沉积环境演化一直以来备受争议。通过准南6个地层小区18条典型剖面野外实测、岩相和沉积环境分析以及区域地层对比,认为准南西部(88°E以西)和准南东部(88°E以东)二叠—三叠纪在岩石组合、地层序列、沉积特征和沉积环境等方面存在差异:准南西部以碎屑岩、火山岩和火山碎屑岩组合为特征;准南东部以碳酸盐岩、火山岩和碎屑岩组合为特征。准南西部早—中二叠世地层普遍缺失或被埋藏,晚二叠世—早三叠世为陆相冲积扇—扇三角洲的粗碎屑岩沉积,中—晚三叠世发育滨浅湖相细碎屑岩。准南东部晚石炭世发育深水浊流,早—中二叠世以滨浅海相细碎屑岩为主,中二叠世后期以芦草沟组潟湖相油页岩和碳酸盐岩发育为特征;晚二叠世,普遍进入河湖相演化阶段,以细至粗碎屑岩为主;中—晚三叠世发生湖泛,主要发育三角洲和滨浅湖相碎屑岩。研究表明,准南及邻区二叠—三叠纪为裂谷盆地,经历了断陷—坳陷沉积演化阶段,准南西部和东部伸展程度的差异性导致沉积特征的不同。     

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。     

从古气候探讨新疆北部石炭—二叠纪生油层位

不同沉积矿产的形成经常有不同的古气候背景。石油的生成与炎热气候关系密切。炎热气候和长期稳定的还原环境对油气的形成最有利。新疆北部早石炭世、早二叠世处于炎热气候条件下 ,克拉麦里以南的南准噶尔在晚石炭世也基本处于炎热气候条件下。早石炭世晚期北准噶尔、伊犁地区都有稳定的弱氧化环境下的碳酸盐沉积 ,早石炭世晚期—晚石炭世早期的准噶尔 ,晚石炭世—早二叠世早期准噶尔南缘、西北缘海相沉积都有深水宁静的还原环境。早二叠世晚期准噶尔南缘、东准噶尔、吐鲁番有深水湖泊。上述地区和层位对生油是有利的     

贵州晚二叠世沉积相及其演变规律探讨

运用现代沉积学理论,通过对岩石的成因标志、沉积序列、砂体形态、岩比统计等综合因素的系统研究,提出贵州晚二叠世沉积盆地总体为内陆表海环境,区内已识别出的沉积相有十五种,属克拉通稳定型建造系列,西部为温暖型单陆屑含煤建造,相组合复杂,时空演变迅速;东部为温暖浅水碳酸盐建造,相组合简单、时空变化不大。晚二叠世沉积,在古构造活动的背景下按沉积旋回韵律分四个时期进行古地理研究,阐明相的配置和展布、相的演变规律和相模式,指出含煤岩系中古代浅水三角洲的沉积特征,有别于现代陆缘海深水三角洲模式,在总体海侵条件下、三角洲形成于海退时期,但受海侵抑制,三角洲朵体有向陆迁移并向上抬升之规律。     

贵州望谟纳夜领薅组上部遗迹化石特征及地质意义

贵州望谟纳夜中-晚二叠世领薅组上部发育丰富的遗迹化石,主要识别出Chondrites,Planolites,Keckia及Helminthopsis等。含遗迹化石层段下部以Chondrites为优势化石种属,具有较高的丰度,向上逐渐被Planolites和Helminthopsis替代,整体形成以觅食迹为主的遗迹化石组合。根据领薅组上部岩石组合、沉积构造以及露头尺度遗迹化石的空间分布规律,结合区域地质资料综合分析认为:纳夜地区在中-晚二叠世整体为相对闭塞的浅海还原环境,遗迹化石是高水位体系沉积作用下的产物,其分布与海平面升降关系密切。化石组合的纵向变化规律指示向上水体整体变浅。这对于进一步认识贵州南部地区中-晚二叠世沉积演化提供了依据。     

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.     

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。     

贵州水城矿区上二叠统层序地层及控煤作用

贵州西部水城矿区主要的含煤地层晚二叠世龙潭组为典型的海陆过渡相含煤岩系,其沉积环境有下三角洲平原、潮坪和泻湖等。作者对水城矿区上二叠统含煤岩系龙潭组和汪家寨组层序地层进行了分析,共识别出4个层序界面,并根据层序界面将水城矿区上二叠统划分为3个层序地层,层序Ⅰ从峨眉山玄武岩顶界到标七底界;层序Ⅱ从标七底界开始到四号煤层底板;层序Ⅲ从四号煤层底板开始到二叠系与三叠系的不整合面。三个层序地层中层序Ⅱ煤层发育最好,层序Ⅲ次之,层序Ⅰ最差。在层序中又进一步划分出低位体系域、海侵体系域和高位体系域,其中尤以海侵体系域最有利成煤作用,高位体系域次之,低位体系域最差。     

华南晚二叠世层序—古地理及聚煤规律*

晚二叠世是地质历史中重要的成煤时期,在中国南方多个省区都形成了可采煤层。受海平面变化的影响,华南地区晚二叠世发育一套完整的陆相—海陆过渡相—海相含煤岩系。通过对野外露头及钻孔剖面资料分析,识别出了区域不整合面、下切谷底部冲刷面、河道间古土壤层和沉积相转换面等关键层序地层界面,以及依据海相石灰岩标志层横向分布规律反映的区域最大海泛面,同时结合前人关于华南地区地层对比及煤层对比方面的成果,将华南上二叠统划分为3个三级层序及9个体系域。利用单因素分析多因素综合作图法恢复了各层序中岩相古地理及煤层分布规律,结果表明:层序Ⅰ中煤层主要形成于潮控下三角洲平原以及潟湖潮坪环境,厚煤层的展布受这些沉积相带控制;层序Ⅱ中三角洲平原环境中煤层最厚,开阔台地煤层最薄,平面上煤层厚度表现为西部厚、中部次之、东部无煤的阶梯式递变;层序Ⅲ中煤层主要形成于三角洲平原环境,此时聚煤作用主要发生于华南西部的康滇古陆东侧,在华南中部及东部大部地区发育的浅海台地和深水盆地均不利于聚煤作用发生。