辽西阜新—彰武—黑山区白垩系火山岩U-Pb同位素年龄、层序和找煤研究

研究区中、新生代火山喷发作用频繁,火山岩分布广泛,火山、沉积地层命名不一,层位及其与主要含煤地层的关系存在争议。通过对区内义县组、吐呼噜组、冮台山组、榆树沟组、大兴庄组和大凌河组等火山岩的野外调查研究和采样,用SHRIMP法进行了U-Pb同位素年龄测定,得出仅1块样品年代属古近纪,其他10块样品的U-Pb同位素年龄都在115.5～132Ma,且大多数集中在125～127Ma,时代应属早白垩世中期。早白垩世火山-沉积岩系按岩性、岩相和层序自下而上可分为4个喷发-沉积旋回:义县组-金刚山组旋回、吐呼噜组-九佛堂组旋回、榆树沟组(冮台山组)旋回和沙海组-阜新组旋回。义县组总体为裂隙式喷发的玄武安山岩、粗安岩和粗面岩夹湖相沉积岩,吐呼噜组为中心式喷发的英安岩,冮台山组为裂隙式玄武安山质潜火山岩,金刚山组和九佛堂组是火山喷发间歇期的湖相沉积,沙海组、阜新组是火山活动期后的含煤沉积。研究区东部彰武—黑山一带广泛分布的大兴庄组火山岩与阜新盆地南部义县县城附近义县组火山岩的年龄相当,都比主要含煤地层八道壕组(沙海组)的时代要老,而所谓覆盖在含煤地层之上的晚白垩世大凌河组火山岩实际是早白垩世火山岩,时代比含煤地层更老,据此否定了火山岩覆盖之下寻找早白垩世煤的希望。     

辽西八道壕煤盆地层序地层与成煤环境分析

辽西黑山—彰武地区分布有一系列早白垩世断陷成因的陆相盆地,其中以八道壕煤盆地含煤性最好。本次工作在八道壕煤矿深部勘探区,采用二维地震、钻探、测井等对八道壕组进行了层序地层和成煤环境分析。八道壕组可分为三个三级层序,下部第1层序（Sq1）为冲积扇注入湖盆形成的水下扇—扇三角洲沉积体系,湖侵域和高位域各含一个煤组,湖侵域退积的水下扇边缘和高位域扇三角洲前缘都有厚煤层发育。早期冲积扇自盆地西南注入湖盆,煤层发育在断陷较深的中北部,自西侧盆缘断裂附近向东超覆。Sq1湖侵域的煤层比高位域的煤层分布面积要大。盆地南部冲积扇主体部位粗碎屑岩增多,上、下煤组的煤层均向南变薄尖灭。由于物源区构造抬升冲积扇向湖盆的进积作用加剧,八道壕组中上部第2、3层序粗碎屑沉积物增多,湖盆水域面积缩小,煤层不再发育。