APP下载

贵州晚二叠世各煤田沉积环境及聚煤规律分析

2021-11-09

山东煤炭科技 2021年10期
关键词:三角洲煤田沉积

江 勇

(贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心,贵州 贵阳 550009)

1 概况

贵州简称黔或贵,位于中国西南腹地,云贵高原东部,面积17.62 km2,全省以高原山地为主,占89%,11%为丘陵河谷盆地,人口3900 多万。贵州矿产丰富,种类齐全,其中煤炭是优势矿产资源之一。省内具有工业价值的煤层主要形成于晚古生代,上二叠统为省内主要含煤地层,其中上二叠统龙潭组和长兴组为主要含煤地层,含煤面积约7.5万km2,占全省43%,煤炭探明资源储量527 亿t,为江南各省之首,居全国第5 位,素有“江南煤海、西南煤都”之称。

2 区域地层及构造

2.1 大地构造背景

贵州境内地壳在区域构造位置上均位于扬子古陆内部,扬子陆块是中国南方一个稳定的陆壳块体,是晚元古代扬子旋回形成的地台,震旦纪以来地台上沉积盖层开始发育,并伴有浅层构造变形,属于典型的薄皮构造。晚二叠世时,云贵川是一个巨大的盆地,这个巨大的盆地西面是川滇古陆,北有淮阳古陆,东为雪峰、江南古陆,南面则是马关—大新古陆。贵州处于盆地中部,沉积坳陷的中心,总的趋势西北高东南低略向南东倾斜的斜坡,陆源碎屑物来源来自川滇古陆,现今的云南昭通方向(图1)。

图1 贵州晚二叠世成煤期古构造及相带划分示意图

2.2 区域地层及构造

贵州沉积地层发育,碳酸盐岩广布,地层从中元古界蓟县系至新生界第四系均有出露,厚3千余米。

贵州境内在扬子陆块上震旦系之后沉积的巨厚沉积物盖层当中,晚古生代之前经多次造山运动后,在晚古生代贵州古构造应力方向主要为南北向,在南北向应力挤压下产生东西向宽缓褶皱,在当时贵州地形上表现为黔中台隆,同时在台隆南侧形成东西向的纳雍—瓮安断裂即黔中断裂及北东向、北西向的一对共轭剪切断裂即黄泥河潘家庄—贵阳镇远断裂、水城—紫云两大断裂,晚古生代这些断裂继续活动,晚二叠世大体继承了这一格架,黔中断裂以北地区称为黔北隆起区,以南地区称为黔南坳陷区。通过对贵州省晚二叠世岩石学特征、沉积构造、古生物特征等的综合分析,可将境内晚二叠世煤系地层沉积相自西向东划分陆相、海陆过渡相和海相三类沉积相带,相带基本近北北东向展布(图1)。

3 省内各煤田的划分

煤田是指同一地质时代的含煤盆地,经历后期变形改造后,煤系赋存状况和含煤性基本相似,且保持连续分布的含煤区。因贵州各地含煤岩系的沉积特征、含煤性,均由于沉积基底特性不同而有重大差异,根据贵州各地沉积基底特性以及含煤地层的岩性、岩相、含煤性及构造等,可将贵州晚二叠世含煤沉积区域分为9 大煤田,即黔西北煤田、黔北煤田、黔东北煤田、六盘水煤田、织纳煤田、贵阳煤田、黔东南煤田、兴义煤田、黔南煤田(图2)。

图2 贵州省煤田划分示意图

4 各煤田的成煤环境分析

4.1 黔西北煤田

黔西北煤田位于贵州省西部,煤田大部分区域为一套陆相含煤沉积,聚煤古地理为滨海冲积平原型,龙潭期均为冲积平原区,沉积体系为河流沉积体系,包括曲流河、网状河及湖泊等沉积类型,以河流相沉积为主,其聚煤作用主要发生于曲流河的岸后沼泽、网状河河道的湿地沼泽及湖泊的滨岸沼泽中,形成的煤层厚度较薄,含煤性较差,煤层含硫较低(图3)。

图3 曲流河垂向序列示意图

4.2 黔北煤田

黔北煤田位于贵州省北西部, 煤田为一套海陆交互相的含煤沉积,聚煤古地理大部为残积平原型,形成于龙潭早期,茅口灰岩风化壳之上,区内主要沉积体系是在残积平原型上,海进影响下的潮间沼泽沉积体系,聚煤作用主要发生于潟湖、潮坪淤浅沼泽化时广大区域,煤层分布范围较广,以薄煤和中厚煤层为主,灰、硫分较高,偶有低硫煤(图4)。

图4 潮坪沉积柱状示意图

4.3 黔东北煤田

黔东北煤田位于贵州省东北部,煤田大部分区域为一套海相的含煤沉积,沉积物以碳酸岩为主,夹少量碎屑岩及硅质岩,聚煤古地理亦为残积平原型,沉积环境为潮下和浅海碳酸岩台地,主要沉积体系是潮间沉积体系,聚煤作用主要位于潮坪与浅海碳酸岩台地之间区域,垂向旋回明显,一般在上下海相灰岩间夹泥岩及薄煤或煤线,含煤性差(图5)。

图5 碳酸岩台地沉积柱状示意图

4.4 六盘水煤田

六盘水煤田位于贵州省西部,为一套海陆交互相的含煤沉积,聚煤古地理为长形三角洲平原型,沉积环境为上、下三角洲平原,主要沉积体系是三角洲沉积体系,沉积类型以分流河道沉积为骨架,包括河道两侧的天然堤、决口扇、分流间湾等。上、下三角洲平原过渡地带是聚煤的最佳场所,含煤性最好,一般煤层层数多,厚度大以中厚煤层为主,煤层分布广,稳定性较好,灰、硫分均低(图6)。

图6 上三角洲平原沉积柱状示意图

4.5 织纳煤田

织纳煤田位于贵州省中西部,为一套陆相交互沉积的过渡相含煤沉积,聚煤环境主要为三角洲平原型,沉积环境主要为三角洲-潮坪复合体系,可分为河控的上三角洲平原、河流和潮汐双重控制的过渡三角洲平原、潮控的下三角洲平原等沉积类型,聚煤作用主要位于滨线附近海陆之间的广大区域,含煤性较好,一般煤层层数较多,厚度大以中厚-薄煤层为主,煤层分布较广,稳定性较好,灰、硫分均较低(图7)。

图7 河控上三角洲平原沉积柱状示意图

4.6 贵阳煤田

该煤田位于贵州省中部地区,沉积相为海相,聚煤古地理为浅海碳酸岩台地,沉积环境为浅海碳酸岩台地变浅后的潮坪上,主要沉积体系是局限台地潮坪沉积体系,沉积物以石灰岩、泥质灰岩及燧石灰岩为主,聚煤作用主要发生在局限台地潮间带上部区域发育的泥炭沼泽中,含煤性差,一般煤层层数少,厚度薄。

4.7 黔东南煤田

该煤田位于贵州省东南部地区,沉积相为海相,沉积环境为浅海碳酸岩台地,主要沉积体系是开阔台地边缘沉积体系,沉积物以厚层石灰岩为主,聚煤作用主要发生在台边缘礁后的浅滩区域发育的泥炭沼泽中,含煤性很差。

4.8 兴义煤田

兴义煤田位于贵州省西南部,为一套陆相交互沉积的过渡相含煤沉积,聚煤古地理多为滨岸潟湖-潮坪型,沉积环境为潟湖、潮坪环境,当海水退去潟湖、潮坪淤浅变为沼泽时,发生聚煤作用。含煤性较好,煤层稳定,结构简单,但硫分较高(图8)。

图8 潟湖沉积柱状示意图

4.9 黔南煤田

黔南煤田位于贵州省南部地区,沉积相为深海碳酸盐台地相区,沉积环境大部为深海盆地环境,绝大部分区域为不含煤的深水建造。本区不含煤或含煤性极差,为贵州省贫煤区。

5 研究意义

根据贵州各地沉积基底特性、聚煤古地理类型结合沉积相、沉积体系、聚煤作用[1-2],贵州共分为9 大煤田。自西向东,贵州境内晚二叠世煤系地层划分为陆相、海陆过渡相和海相三个沉积相带,聚煤作用最好的区域发生在海陆过渡相沉积区,陆相、海相聚煤作用次之。各类沉积环境中属三角洲型聚煤条件最好,广阔的三角洲间湾能发育最好的泥炭沼泽,潟湖—潮坪型聚煤次之,河流和碳酸盐台地型聚煤均较差。

通过对贵州省各煤田沉积相带、成煤环境、聚煤规律的综合分析,基本掌握了贵州境内各煤田煤层的赋存状态及含煤性,为今后的普查地勘找煤工作中寻找优质厚煤层指出了方向。

猜你喜欢

三角洲煤田沉积
选择性电沉积方法用于回收锂离子电池中的钴和镍
Gallium-incorporated zinc oxide films deposited by magnetron sputtering and its microstructural properties
黄河下游的三角洲特性及未来治理思路
煤田地质钻探施工钻机的安全生产管理
煤田地质勘查的危险因素及对策探究
关于淮北煤田区域地质与成煤条件研究
高精度磁测在圈定煤田火烧区域中的应用
SiN_x:H膜沉积压强与扩散薄层电阻的匹配性研究
壮丽的河口三角洲