02-研究生課程中國煤田地質(zhì)學(xué)

1中國煤田地質(zhì)基礎(chǔ)3中國煤盆地構(gòu)造2中國含煤地層PartⅠ4主要聚煤期煤聚積規(guī)律1山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494主要聚煤期煤聚積規(guī)律中國煤田地質(zhì)基礎(chǔ)4.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)煤4.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征4.3中國含煤盆地構(gòu)造控制特點(diǎn)及盆地演化

4.4

中國聚煤環(huán)境演化2山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)4.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)

⑴主要聚煤期和煤的成因類型

∈：腐泥煤（菌藻低等植物時(shí)期）；

C1、C2-P1、P2、T3、J1+2、J3-K1、J3-K1、R+N為以腐殖煤為主的聚煤期；

⑵聚煤期作用具有不均衡性①聚煤作用最強(qiáng)的時(shí)期：C2-P1、T3、J1+2、J3-K1C1—聚煤只分布于華南

C2-P1

：廣泛分布于華北、華南，隨時(shí)間推移由北往南遷移。④中生代：華南、華北的呂梁以南地區(qū)、西北、東北。⑤新生代早第三紀(jì)：華北呂梁以東，東北地區(qū)；晚第三紀(jì)：華南東部沿海、華南西部。3山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)

⑶聚煤古地理變遷總趨勢：由海到陸，聚煤盆地由大變?。坏貏萦珊唵蔚綇?fù)雜。古生代：大型陸表海盆地中、新生代：內(nèi)陸坳陷或斷陷地總的趨勢：隨時(shí)代更新，富煤面積縮小，煤層穩(wěn)定性變差，但單層煤有增厚的趨勢。

4山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)

⑷成煤原始物質(zhì)（質(zhì)料）

D以前：菌藻類低等植物（水生）—海洋、湖泊。

D以后：陸生植物為主。晚古生代：以滋生于濱海、近海地帶的植物為主。中、新生代：以遠(yuǎn)離海岸、內(nèi)陸、高地、或山區(qū)植物群落為主。幾個(gè)顯著的遷移造煤植物由低處向高處繁衍。成煤作用的地點(diǎn)從近海低洼地向內(nèi)陸盆地轉(zhuǎn)移。聚煤作用分布區(qū)：由熱帶、亞熱帶向溫帶遷移。5山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.1中國聚煤作用的基本特點(diǎn)

6山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:49⑸構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈程度不同，盆地的聚煤作用不同

大型的聚煤坳陷或盆，發(fā)育于穩(wěn)定地臺(tái)或地塊上，形成的含煤地層含煤性好。在活動(dòng)基底上發(fā)育的盆地：多為小型坳陷，聚煤作用弱，含煤性較差。

4.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

4.2.1

C-P期，華北、華南大型陸表海坳陷盆地的總體古地理格局

按內(nèi)陸地到海盆地地理位置依次為沖積扇—辮狀河曲流河—湖泊碎屑濱海岸帶（三角洲、有障壁海岸或無障壁海岸）濱淺海淺海（碳酸鹽臺(tái)地）

碎屑濱岸帶是最有得的聚煤地帶，其控制因素：基底構(gòu)造活動(dòng)性；海水進(jìn)退和巖相帶的遷移。

7山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

4.2.2

研究三疊世（T3）聚煤古地理（南方）

因盆地類型比較復(fù)雜，聚煤古地理多樣化，各具特點(diǎn)。以華南為典型：濱海平原、濱海-湖泊三角洲平原）濱海平原和濱海山間平原等聚煤場所。4.2.3早-中侏羅世（J1+2）（北方）為我國地史上聚煤期中最重要的一個(gè)聚煤期，其資源量占已探明的和預(yù)測煤炭總儲(chǔ)量的2/3左右。

煤層特點(diǎn)：低灰，低碳，煙煤—無煙煤都有。

主要分布區(qū)：新疆西部-遼寧北部。

盆地：坳陷、斷陷盆地；

典型盆地：鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地（新疆）

8山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

⑴大型、特大型坳陷盆地—鄂爾多斯盆地（見表）盆緣：沖積、洪積相帶——早期河流充填階段濱湖三角洲相帶——中期湖泊、三角洲充（聚煤場所）填盆地中心：湖盆中心——較細(xì)湖泊沉積

——晚期：河流充填階段9山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

⑵小型盆地（在褶皺帶基底上發(fā)展起來的）早期：河流充填

聚煤作用與盆地轉(zhuǎn)化有關(guān)晚期：湖泊充填含煤盆地的富煤特征：大型、特大型坳陷盆地—富煤帶沿盆地邊緣展布（與濱湖三角洲分布范圍有關(guān)）小型盆地的富煤特征各有特色，差異較大，富煤帶方向與盆地延伸方向一致?？傊?，盆地內(nèi)湖泊的淤淺或河流的廢棄作用均可導(dǎo)致大面積泥炭沼澤化。10山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

4.2.4晚侏羅-早白堊世（J3-K1）成煤古地理特點(diǎn)盆地類型：內(nèi)陸斷陷盆地、山間坳陷盆地、近海坳陷盆地煤層特點(diǎn)：厚煤層、巨厚煤層盆地面積：較小，但儲(chǔ)量較大，居第三位（列C-P、J1+2

之后）分布：北方—甘肅東部、內(nèi)蒙古東部、河北北部、黑龍江、吉林、遼寧。氣候：全球干旱-半干旱氣候帶擴(kuò)大。構(gòu)造：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，我國陸地面積擴(kuò)大，海域縮小，地形顯著分化。成煤條件：東北三省、內(nèi)蒙東部—屬潮濕、半潮濕的溫帶氣候，利于成煤。共生礦產(chǎn)：煤、油、氣共生。11山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

相帶分布：盆緣沖積相、河流相扇三角洲聚煤作用與盆地演化階段有關(guān)盆地中心湖泊聚煤古地理：①扇前和扇間淺水盆地，背景：古構(gòu)造較穩(wěn)定。大型扇地邊也可以形成有利的聚煤環(huán)境。②扇前和扇間洪泛洼地，環(huán)境同①。背景：較強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。聚煤面積規(guī)模小。③扇前和扇間洪泛平原，背景：在斷陷盆地的端部，有縱向河道發(fā)育。煤層較薄而不穩(wěn)定；在河道廢棄之后可形成較厚煤層。

12山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

④淺湖周緣扇三角洲和濱岸帶盆地—淺水湖泊，深水范圍很?。粵_積扇—扇三角洲—淺水湖泊；聚煤條件較好。⑤深湖周緣扇三角洲和湖濱帶稱“大湖階段”，處于“水進(jìn)”過程。聚煤主要在盆地周緣地帶，薄而面積??；湖泊淤淺：扇三角洲平原廢棄—可形成厚度大，面積廣的煤層。⑥扇前和扇間沖積谷地主要在盆地充填的早期階段，分布比較狹窄，煤層薄，不穩(wěn)定。13山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

4.2.5第三紀(jì)成煤古地理特點(diǎn)盆地分布：我國東部沿海省區(qū)，是全球性第三紀(jì)環(huán)太平洋聚煤帶的組成部分。①老第三紀(jì)煤盆地主要分布于大興安嶺—太行山以東；盆地

秦嶺以北；廣西西南部；分布

西藏、廣東、云南少量分布。零散②新第三紀(jì)大部分集中于云南省內(nèi).14山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.2成煤古地理（成煤環(huán)境）特征

第三紀(jì)構(gòu)造古地理：老第三紀(jì)中國東部的裂陷作用：華北大陸裂谷系

兩大裂谷系

近海大陸邊緣裂谷系斷裂構(gòu)造控制了盆地的分布、排列方向。新第三紀(jì)：張裂作用減弱—沖積和湖泊盆地。15山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.3中國含煤盆地構(gòu)造控制特點(diǎn)及盆地演化

4.3中國含煤盆地構(gòu)造控制特點(diǎn)及盆地演化

⑴海西期（大致相當(dāng)于晚古生代（D1-P2））

華北地臺(tái)和華南地臺(tái)為陸表海盆地，海平面變化控制聚煤作用，構(gòu)造相對穩(wěn)定，聚煤強(qiáng)。

⑵印支期（三疊紀(jì)—早侏羅世）華北南側(cè)陸緣區(qū)與華南揚(yáng)子北側(cè)陸緣區(qū)對接，拼合，中國東部連成一片大陸，盆地以坳陷型為主或前陸聚坳陷。

⑶早燕山期（燕山運(yùn)動(dòng)為整個(gè)J-K期間的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)）為中國大陸聚煤作用最強(qiáng)的時(shí)期之一，如鄂爾多斯J1+2

，聚煤坳陷處于相對穩(wěn)定的河流—淺水湖泊盆地發(fā)育期，為特大型聚煤盆地。中國北方的東部也出現(xiàn)了小型山間聚煤坳陷。

16山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.3中國含煤盆地構(gòu)造控制特點(diǎn)及盆地演化⑷中燕山期

中國東部進(jìn)入以裂隙作用為主的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段，主要的聚煤盆地為半地塹或地塹群盆地，且多以斷陷湖盆充填為特征。⑸喜馬拉雅期（新生代以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)）

聚煤盆地總體分布格局受環(huán)太平洋構(gòu)造域的控制，又受到海洋氣候的影響，因此聚煤占地分布具有環(huán)太平洋分布的特點(diǎn)。

17山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.3中國含煤盆地構(gòu)造控制特點(diǎn)及盆地演化中國含煤盆地自晚古生代到中、新生代，總的演化趨勢是：

大陸內(nèi)部碎屑陸表海聚煤坳陷大型內(nèi)陸湖盆坳陷（含前陸坳陷）斷陷盆地群（湖盆為主）

山間小型坳陷和斷陷盆地氣候：古生代聚煤盆地多分布于熱帶、亞熱帶潮濕氣候區(qū)；中新生代聚煤盆地多分布于溫帶潮濕氣候區(qū)。18山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.4中國聚煤環(huán)境演化4.4.1晚古生代典型盆地：華北、華南陸表海盆地濱海平原—主要的聚煤場所（含大型潮坪）主要聚煤環(huán)境：濱海沖積平原濱海三角洲總趨勢：成煤條件潮坪好，形成重要煤層瀉湖-障壁島19山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.4中國聚煤環(huán)境演化4.4.2

晚三疊世海退充填序列成煤典型盆地：華南西部大型川滇近海盆地華南東部海灣型近海盆地主要聚煤環(huán)境：濱海平原

濱海—湖泊三角洲平原

濱海沖積平原

濱海山間平原

濱?！?/p>

瀉湖—河口灣聚煤作用總體較弱，巖相復(fù)雜，缺少大面積穩(wěn)定分布的厚煤層。20山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:494.4中國聚煤環(huán)境演化4.4.3早、中侏羅世盆地：大型內(nèi)陸坳陷盆地，煤層主要形成于湖泊三角洲充填階段。成煤環(huán)境：濱湖-湖泊三角洲4.4.3晚侏羅世-早白堊世和第三紀(jì)盆地：相上隔離的中、小型盆地坳陷型、斷陷型均有；第三紀(jì)：環(huán)太平洋帶盆地成煤環(huán)境：斷陷、坳陷盆地—可形成巨厚、特厚煤層。21山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495中國聚煤盆地典型實(shí)例—華北C-P聚煤盆地5.1含煤地層沉積特征和沉積體系

5.2華北C-P盆地煤地質(zhì)學(xué)研究的最新進(jìn)展5.3成煤作用理論有了新的發(fā)展

22山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系華北C-P盆地范圍：北界：陰山-長白山以南；南界：秦嶺-大別山以北；西界：烏蘭格爾—平?jīng)雎∑穑ㄓ泻Ｇ秩笨冢ㄒ卜Q鄂爾多斯西隆起）；東界：向東開闊。23山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系5.1.1沉積特征

華北C-P公認(rèn)為“海陸交互相沉積”總體規(guī)律：晚石炭世早期—東、西方向分異明顯晚石炭世晚期—南北方向分帶規(guī)律突出。本溪組：與下伏（奧陶系灰?guī)r）為假整合接觸。巖性組合：泥質(zhì)、砂質(zhì)泥巖為主，夾灰?guī)r、砂巖、煤灰和藻煤層。發(fā)育最全的地區(qū)：遼寧太子河流域，華北大部分地區(qū)發(fā)育本溪組的上段（共分三段）。太原組：與下伏本溪組呈整合接觸

太原組沉積時(shí)，華北盆地由向東傾斜變?yōu)橄蚰掀珒A。盆地沉積中心、聚煤中心逐漸南移。具有東西分異、南北分帶24山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系巖性組合分帶：華北北緣帶—內(nèi)蒙、遼寧主要以陸相沖積體系發(fā)育華北北部地帶—河流體系華北中部地帶—晉中、冀中、魯西、遼寧太子河、吉林等地太原組海陸交替相，煤層大面積分布華北南部—晉南、豫西、蘇西北、兩淮等地太原組為濱海淺海沉積組合，碳酸鹽發(fā)育。

25山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系山西組：仍東西分區(qū)、南北分帶特點(diǎn)西部由北而南分帶明顯：

華北北緣分帶：沖積扇、辮狀河堆積的礫巖、煤層不發(fā)育

華北北部地帶：晉北、冀北、遼西等以陸相河湖沉積砂巖為主，夾細(xì)砂屑巖，含煤性差

華北中部地帶：晉是、冀中南、魯西，以三角洲沉積占主導(dǎo)，泥巖和碳酸鹽不太發(fā)育,煤層大面積分布，且穩(wěn)定性好；

華北南部地帶（南華北區(qū)北部）：晉南、豫西、蘇西北等地少量三角洲，以碎屑濱岸帶海灣、潮坪沉積占優(yōu)勢，有穩(wěn)定的煤層。

華北南端（南華北區(qū)）：以兩淮為特點(diǎn)濱淺海碳酸鹽沉積為主。

26山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系石盒子組（P12+P21）：

華北盆地內(nèi)部差異升降明顯，北緣迅速抬升，海水大規(guī)模后退，沉積組合南北分帶明顯。以北緯35°線為界，以北區(qū)為陸相，雜色沉積，氣候干燥，僅局部生有煤層，薄而不穩(wěn)定?；静缓?。北緯35°線以南（南華北），與海水有聯(lián)系，有海灣沉積，為海洋潮濕氣候，聚煤作用強(qiáng)。

27山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系5.1.2華北C-P主要沉積體系⑴沖積扇—辮狀河沉積體系在華北北緣地帶，內(nèi)蒙、遼寧南票等地粗碎屑為主體，夾細(xì)碎屑和泥炭，炭質(zhì)泥巖和煤的透鏡體。⑵曲流河—湖泊沉積體系華北北部的晉北、冀北一帶，曲流河發(fā)育，沖刷面、大型交錯(cuò)層理。有煤層發(fā)育但變化大。湖泊薄淺水湖泊、泛濫盆地型或河浸湖泊。以細(xì)碎屑、泥質(zhì)沉積為主，水平層理。28山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.1含煤地層沉積特征和沉積體系⑶三角洲沉積體系在華北廣泛分布，出現(xiàn)不同的階段，北部的太原組、中部的山西組常見。三角洲的微相比較復(fù)雜，基本上為復(fù)合性的三角洲體系。聚煤作用強(qiáng)的地帶—三角洲平原⑷碎屑濱岸沉積體系主要指海灘、障壁島、潮坪、潮道、海灣、深湖，還可以分為“潮坪沉積體系”、“障壁—深湖沉積體系”、“障壁沉積體系”等。成煤作用也較弱，但薄，含硫分較高。29山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:495.2華北C-P盆地煤地質(zhì)學(xué)研究的最新進(jìn)展

30山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:49以層序地層學(xué)理論和方法為指導(dǎo)，主要有以下幾個(gè)典型代表。①中國煤田地質(zhì)總局，第三次煤田預(yù)測，尚冠雄等人提出層序地層劃分方案：

1個(gè)Ⅰ級(jí)層序或Ⅱ級(jí)層序，3

個(gè)Ⅲ級(jí)層序，23個(gè)Ⅳ級(jí)層序。②中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）陳鐘惠等人：本溪組-下石盒子組：3個(gè)Ⅲ級(jí)層序，9個(gè)小層序（相當(dāng)于Ⅳ級(jí)層序）。原來的地層組與層序界面基本保持一致。5.2華北C-P盆地煤地質(zhì)學(xué)研究的最新進(jìn)展

31山東科技大學(xué)16-Aug-2415:35:49

③中國礦業(yè)大學(xué)（徐州）劉煥杰等人方案，將C-P整體劃分為5