华南二叠纪盆地层序地层特征及聚煤规律

作者:龚绍礼;张春晓 刊名:中国煤田地质 上传者:杨晓林

【摘要】华南二叠系形成于基底构造不均一的陆表海盆地,古特提斯海的演化控制着华南板块上二叠纪的构造格局及沉积、聚煤作用。华南二叠纪可划分为6个Ⅲ级层序。在不同构造区域层序地层界面有其特殊的识别标志,层序地层也有不同模式,主要表现为低位体系域(LST)不同的沉积特点,聚煤作用在不同体系域也各有规律。

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1华南二叠系层序地层划分及特征华南二叠系级层序的形成和演化,主要受华南盆地本身裂陷活动和与周缘板块相互作用的影响。1.1层序地层划分及层序地层格架运用层序地层学研究方法,对华南二叠纪地层的地面露头和钻孔岩心的界面特征进行观察,结合测井曲线及沉积旋回、生物地层及事件地层的研究成果综合分析后,将华南二叠纪划分为6个级层序,编号为Sq1Sq6,其层序地层格架如图1所示。Sq1:大致相当于紫松期沉积地层,还可能包括晚石炭世部分地层,它是一个跨纪的级层序地层单元。Sq2:相当于栖霞阶及部分地区隆林阶的上部,或原石炭二叠系过渡层。此过渡层很可能代表低位体系域(LST)的沉积。隆林期晚期的梁山煤系为海进期的产物。栖霞组灰岩总体为高位期沉积。Sq3:相当于孤峰亚期的沉积。东南区的文笔山组、湖塘组、丁家山组,江南区的孤峰组下部、当冲组下部;扬子区茅口组下部为海进体系域(TST)沉积。福建童子岩组第1含煤段、浙江石煤段、江西饶家段为高位体系域(HST)沉积,江南区的高水位沉积为凝缩段(孤峰组)所代替。Sq4:相当于冷坞亚阶。东南区的TST为煤系中部的海相段,即童子岩组中段、上饶组的彭家段;在江南区,TST仍是以孤峰组硅质岩为主的凝缩段沉积。扬子区的TST相当于茅口组中部的富泥碳酸盐岩段。Sq5:是一个跨阶的层序,其LST形成于茅口期末期。在扬子区表现为沉积缺失,残留有铝土岩类;在江南区主要为龙潭组砂岩段、官山段;在东南区,有少量的翠屏山组底砾岩,雾霖山组砂砾岩多属于低水位期沉积。TST沉积形成于吴家坪期,在江南区是龙潭组砂岩段之上的含煤沉积层段,在扬子区是吴家坪组含煤段,在东南区则是铝土岩以上的泥质岩段。HST为翠屏山组、雾霖山组、龙潭组和吴家坪组中上部地层。Sq6:相当于长兴期的沉积。1.2层序地层界面识别标志根据海平面变化与陆架沉降速率的关系,层序地层存在2种不同类型的界面,即型界面和型界面。华南二叠纪地层划分为6个级层序,7个层序界面,其中有2个型层序界面:第2层序界面和第5层序界面,它们分别位于梁山煤系底部和龙潭组之底,其余4条为型层序界面。1.2.1型界面华南二叠纪地层中的2条型界面,主要是受特提斯洋扩张或收缩的影响,具有界面形成时间长、缺失地层多,盆地不同区块间断时差较大,界面上、下生物带、沉积环境及界面物性变化大等特点,因此易于识别。由于华南二叠纪盆地基底构造较复杂,古地形起伏较大,因此,同一层序界面在盆地不同部位表现为不同的特征。如茅口末期的型界面,在扬子碳酸盐台地区表现为陆表海暴露,缺少深切谷;在桂、赣、湘裂陷中表现为连续沉积的岩性、岩相突变;在东南区则表现为大量河道下切,而且河道沉积的分布比较广泛,这可能与源区的大量物源供应有关。1.2.2型界面型界面其较短的陆表暴露时间亦可能未形成区域性陆表暴露沉积,而只是岩性、岩相的变化,界面上、下生物带、沉积环境的变化相对较小,界面标志在盆地局部地段表现不明显,识别较困难,但通过界面上覆地层上超、海岸上超的向下迁移还是能够确定的。2层序地层(体系域)与聚煤规律华南盆地二叠纪主要含煤岩系龙潭煤系主要发育于Sq4和Sq5中,其聚煤作用又以Sq4的HST和Sq5的TST发育最好。下面以它们为例,讨论层序地层体系域单元的聚煤规律。4HST是在海平面变化相对稳定时期的沉积,此时,华夏古陆两侧的福建、广东、浙西主要为滨岸和滨海平原环境,为煤的聚积提供了有利条件;桂、湘、赣裂陷表现为自西南向北东逐渐变浅,依次出现深水盆地相、浅水陆棚相、三角洲前缘及潮下沉积相;扬子地区则全为碳酸盐台地沉积。随岸线向盆地迁移,成煤地带自东向

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