滇东南丘北地区上二叠统沉积环境与聚煤规律研究

作者:李惠;邵龙义;王福国;李攀峰;马建国;马国强;马杨洋;麻涛 刊名:中国煤炭地质 上传者:崔拥军

【摘要】滇东南丘北地区是海西-印支期右江被动陆缘裂谷盆地西部的一部分,于晚二叠世发育龙潭组及同期异相沉积吴家坪组含煤地层。开远一带的龙潭组为连陆台地上靠近古陆边缘的海陆交互相含煤碎屑沉积,丘北一带的吴家坪组为连陆台地边缘厚层灰岩夹薄煤层的碳酸盐台地沉积。通过对上二叠统的沉积相、层序地层及聚煤特征进行研究,得出以下结论:1研究区共识别出碎屑岩、化学岩和可燃有机岩3种岩石大类,发育潮坪-潟湖和碳酸盐台地两种沉积体系。2以区域不整合面、根土岩和沉积相转换面等层序界面,将上二叠统划分为三个三级层序,层序Ⅰ形成于吴家坪阶早期,发育低位体系域、海侵体系域和高位体系域,层序Ⅱ形成于吴家坪阶中期,层序Ⅲ形成于吴家坪阶晚期及长兴阶,都为典型的Ⅱ型层序。3研究区在层序Ⅱ沉积期的海侵体系域发育主采煤层,其中在大庄-平远一带的煤层为潮坪-潟湖体系的滨岸沼泽环境,平均厚度在2 m,聚煤作用较好;丘北树皮、龙嘎地区的煤层为碳酸盐潮坪环境,厚度平均在1.5 m,聚煤作用较差;层序Ⅰ和层序Ⅲ仅发育煤线或不含煤层。

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0引言晚二叠世是地质历史上的一个重要的聚煤期,在四川、重庆、贵州及云南等地形成了丰富的煤炭资源,并构成我国南方最重要的煤炭生产基地。很多学者对中国南方及西南地区晚二叠世沉积环境、层序地层、岩相古地理及聚煤规律[1-17]等进行研究,提出了潮坪体系成煤、三角洲体系成煤等多种观点,这些成果对华南西部地区的煤炭资源预测起了积极的作用。丘北地区位于云南省东南部,晚二叠世该区自西向东,由含煤碎屑地层与碳酸盐岩地层构成的混合地层龙潭组及长兴组到几乎全由石灰岩构成的吴家坪组,对应着潮坪-潟湖体系到碳酸盐台地体系的相变,沉积相分异明显[7-10]。前期的研究认为该区晚二叠世发育两种不同的煤系[9],但对聚煤规律的研究相对较少,对区内聚煤中心及富煤中心的分布还不十分清楚。聚煤中心的发育严格受沉积环境和层序格架的控制[18],因此查明该区沉积环境及沉积相带的分布,并建立晚二叠世层序地层格架,对该区的煤炭资源预测具有积极的意义。本文基于区内露头剖面及钻孔岩心资料,对该区晚二叠世含煤岩系沉积相及聚煤模式进行系统分析,提出含煤地层层序地层格架及聚煤规律,以期对区内煤田预测有一定指导作用。1区域地质概况滇东南在大地构造位置上处于康滇、江南、屏马-越北三大古陆之间,位于扬子准地台、三江褶皱系、华南褶皱系的结合部位,还处在红河大断裂、北东东向的弥勒-师宗大断裂与南北向的小江-个旧大断裂的交汇地带[20](图1),是海西-印支期右江被动陆源裂谷盆地西部的一个断陷盆地[21],经历了裂谷盆地(早泥盆世晚期—晚泥盆世)、被动大陆边缘(早石炭世—早三叠世)、前陆盆地(中三叠世)的构造演化阶段[22]。研究区地处华南褶皱系西部边缘,构造单元属华南褶皱系滇东南褶皱带丘北-广南褶皱束与文山-富宁断褶束[23](图1)。区内开远一带的“山”字型构造和弧形构造是影响该区域的最显著构造;丘北一带的构造体系均从属于文山巨型旋钮构造,由一系列向北西或向西北突出的弧形褶皱和断裂组成。研究区内地层广泛发育,从元古宇至新生界,除上奥陶统、志留系、侏罗系和白垩系缺失外,其它地层均有出露。开远东部上二叠统发育龙潭组和长兴组,丘北地区发育吴家坪组(因吴家坪组和长兴组在岩性上难以区分,将其合并统称吴家坪组)。其中吴家坪组含煤1~3层,可采1~2层;龙潭组与吴家坪组为同期异相沉积,为勘查区内主要含煤地层,含煤1~4层,全区稳定可采1层。2沉积相及沉积模式2.1岩石特征通过对上二叠统含煤岩系的钻孔岩心及野外露头剖面资料进行分析,共识别出碎屑岩、化学岩和可Ⅰ.华南褶皱系;Ⅰ1滇东南造山带;Ⅰ11罗平-师宗褶皱束;Ⅰ21个旧褶皱束;Ⅰ31文山-富宁褶皱束;Ⅰ41丘北-广南褶皱束;Ⅱ扬子准地台;Ⅱ1滇东台褶带;Ⅱ3西江台缘褶皱带;Ⅲ松潘-甘孜褶皱系;Ⅳ唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系;Ⅴ冈底斯-念青唐古拉褶皱系;1师宗-弥勒断裂;2红河断裂;3个旧-小江断裂;4南盘江断裂;5丘北-广南断裂;6广富断裂;7文麻断裂;8明湖-苏租断裂;9蒙自-屏边断裂图1研究区构造位置简图(据刘建楠[19]修改)Figure 1 Study area tectonic setting(modified from Liu Jiannan[19])燃有机岩,并分为7种岩石类型(图2)。2.1.1碎屑岩类1细砂岩。灰绿色或浅灰色,薄至中厚层状,成分以石英长石为主,分选较好,镜下常见海绿石,可见小型交错层理,发育于潮下沙坪;局部地区于龙潭组底部可见含砾细砂岩,是在长期沉积间断之后于海侵底部形成的一套底砾岩,形成于潮道或潮下沙坪(图2g、h)。2粉砂岩。灰

参考文献

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