煤地質(zhì)學(xué)進(jìn)展結(jié)課論文

⑩北山盆地群，?柴達(dá)木盆地，?祁連盆地群，?大興安嶺盆地群，?陰山—燕遼盆地群，?鄂爾多斯盆地，?長(zhǎng)江中下游盆地群，?川滇盆地，?湘贛盆地，?閩浙贛盆地)11—富煤盆地；12—非富煤煤盆地4.3新生代聚煤古地理演化古近紀(jì)、新近紀(jì)聚煤作用出現(xiàn)在地殼強(qiáng)烈活動(dòng)之后相對(duì)寧?kù)o時(shí)期，如古近紀(jì)聚煤作用主要集中于始新世—漸新世、中新世和上新世等三個(gè)時(shí)期，各期的激烈構(gòu)造活動(dòng)為聚煤作用提供了有利的場(chǎng)所—聚煤盆地，隨后相對(duì)和緩平靜的階段則為成煤物質(zhì)的形成和聚煤作用創(chuàng)造了前提條件，并控制影響著煤層的層數(shù)、厚度和分布等一系列特點(diǎn)（圖4.3）。聚煤盆地主要分布在東北和西南地區(qū)，多為內(nèi)陸斷陷或構(gòu)造—侵蝕盆地，瀕太平洋地區(qū)尚有濱海型和海灣瀉湖型含煤沉積，與古近—新近紀(jì)伸向陸地的指狀海相連通。內(nèi)陸聚煤盆地常常賦存巨厚煤層，煤層一般出現(xiàn)于填充盆地向湖盆演化的過(guò)渡階段，煤層上覆為湖相泥巖或泥灰?guī)r。圖4.3中國(guó)古近紀(jì)、新近紀(jì)聚煤古地理圖1—平移斷層；2—俯沖帶；3—相區(qū)界線；4—聚煤域邊界；5—古陸；6—陸相區(qū)；7—過(guò)渡相區(qū)；8—海相區(qū)；9——聚煤盆地5.聚煤古氣候的控煤規(guī)律聚煤古氣候是影響沉積盆地充填和聚煤的重要因素之一，適宜的古氣候條件對(duì)植被的發(fā)育和泥炭聚積起著重要作用。分析各個(gè)聚煤期的古氣候狀況有助于了解聚煤盆地的時(shí)空分布和充填特征。5.1晚古生代聚煤期古氣候演化早石炭世的古氣候比較單一，植物界剛剛擴(kuò)展到陸地，只能在溫暖的氣候條件下生存。早石炭世發(fā)育的擬鱗木植物群不具有年輪，植物化石分布于南、北半球，甚至現(xiàn)在的北極地區(qū)，絕大部分地區(qū)相當(dāng)于熱帶、亞熱帶氣候。我國(guó)絕大部分地區(qū)屬擬鱗木植物群分布區(qū)，僅內(nèi)蒙古、東北北部局部地區(qū)見(jiàn)有安加拉植物群分子，說(shuō)明局部氣候略為溫涼。晚石炭世植物地理分布已經(jīng)形成，可區(qū)分為4個(gè)植物群類(lèi)型。即安加拉植物群、岡瓦納植物群、歐美植物群和華夏植物群。其中前兩屬于溫帶氣候，后二者屬于熱帶、亞熱帶氣候。我國(guó)除東北、新疆北部屬于安加拉植物群，藏南岡瓦納植物群外，絕大部分地區(qū)為華夏植物群。鱗木非常繁盛，莖上氣孔構(gòu)造發(fā)育，輝木莖皮層中含有大量附生根，為熱帶、亞熱帶濕潤(rùn)氣候帶的產(chǎn)物。此外，中亞一條北西向的干燥帶東延至我國(guó)西北地區(qū)。二疊紀(jì)是全球聯(lián)合大陸逐步形成和氣候由冷轉(zhuǎn)暖期。分散的古板塊不斷增生和相互對(duì)接，至二疊紀(jì)形成聯(lián)合大陸。聯(lián)合大陸的東邊為一個(gè)西窄東寬的喇叭形半封閉?！靥崴篂?，在此形成了獨(dú)特的洋流體系。我國(guó)南天山—西拉木倫對(duì)接帶以北地區(qū)為北方溫帶氣候區(qū)，以冷溫生物群為特征，發(fā)育安加拉植物群以及北極海區(qū)生物群（圖5.1）。圖5.1晚二疊世古氣候略圖1—潮濕氣候區(qū)；2—半潮濕氣候區(qū)；3—前期半潮濕、后期干燥氣候區(qū)；4—干燥氣候區(qū)；5—華夏植物群分布點(diǎn)；6—安加拉植物群分布點(diǎn)；7—岡瓦納植物群分布點(diǎn)；8—植物群界線；9一無(wú)資料區(qū)；A—加拉植物群；C—華夏植物群；G—岡瓦納植物群二疊紀(jì)北方大陸(華北—塔里木)為亞熱帶氣候區(qū)，氣候由潮濕轉(zhuǎn)為干燥，發(fā)育以腕足、珊瑚組合的暖水動(dòng)物群和華夏植物群，隨著西伯利亞古板塊和華北—塔里木古板塊的對(duì)接，具有華夏植物群和安加拉植物群的混生現(xiàn)象。隨著古蒙古洋的逐漸關(guān)閉和海水由北而南退出，聚煤作用逐漸南移，北方逐漸被干旱氣候所取代，至晚二疊世晚期，全華北全部轉(zhuǎn)為干旱氣候，紅層遍布、植物稀少，聚煤作用終止；華南和藏北地區(qū)為亞熱帶、熱帶氣候區(qū)。華南一帶灰?guī)r遍布，含豐富珊瑚、海綿等暖水動(dòng)物群，生物分異度高，生物礁廣布，東南及揚(yáng)子區(qū)多灰?guī)r含煤巖系。藏北改則一帶堅(jiān)扎弄組含煤地層中有大量的櫛羊齒及楔羊齒，具有舌羊齒植物群和華夏植物群的雙重性。晚二疊世該區(qū)已處于溫暖氣候區(qū)。5.2中生代聚煤期古氣候演化早、中三疊世，我國(guó)大部分地區(qū)處于干燥氣候帶，中三疊世末華南地區(qū)轉(zhuǎn)為熱帶、亞熱帶潮濕多雨氣候。至晚三疊世古氣候發(fā)生了根本的變化，很大程度上受古太平洋暖流和季風(fēng)的影響，我國(guó)大部分地區(qū)為潮濕氣候帶，鄂爾多斯盆地、川滇和湘贛盆地含煤巖系普遍發(fā)育。侏羅紀(jì)聯(lián)合大陸開(kāi)始解體，新的海陸格局和洋流體系開(kāi)始出現(xiàn)，導(dǎo)線全球氣候發(fā)生劇烈變化，無(wú)疑也影響著我國(guó)古氣候的演化。早、中侏羅世，主要為潮濕半潮濕氣候區(qū)。以古昆侖山—古秦嶺—古大別山為界，分為北方溫帶區(qū)和南方熱帶、亞熱帶氣候區(qū)，晚侏羅世，絕大部分向干旱氣候發(fā)展，僅東北保持潮濕氣候。早、中侏羅世，北方溫帶氣候區(qū)的新疆、鄂爾多斯以及甘肅、青海均發(fā)育聚煤盆地，東北以北票群為代表，早期為中基性火山噴發(fā)巖，晚期發(fā)育含煤地層。主要植物為真蕨和銀杏類(lèi)，這些都表明該區(qū)為偏暖的溫帶潮濕氣候。南方東部為熱帶亞熱帶潮濕氣候區(qū)，粵東、安徽均發(fā)育下侏羅統(tǒng)含煤地層；西南為熱帶亞熱帶半濕、半干草原氣候，發(fā)育紫紅色細(xì)碎屑巖，以食草類(lèi)動(dòng)物的大量繁殖為特征。晚侏羅世潮濕氣候僅限于東北地區(qū)和西南地區(qū)，其他地區(qū)均為溫帶、亞熱帶干旱氣候區(qū)。白堊紀(jì)聯(lián)合大陸進(jìn)一步解體，特提斯洋達(dá)到最大規(guī)模，從而有利于赤道環(huán)流的發(fā)展，而影響全球環(huán)流體系。白堊紀(jì)全球廣大地區(qū)均遭受海侵，而亞洲總體卻呈古陸狀態(tài)，這種海陸格局對(duì)中國(guó)古氣候產(chǎn)生巨大的影響。白堊紀(jì)古氣候基本繼承了晚株羅世的格局，但是，干旱程度進(jìn)一步擴(kuò)展。白堊紀(jì)東北仍為暖溫潮濕氣候帶，古陰山以北發(fā)育著近200余個(gè)斷陷聚煤盆地，古植物以銀杏類(lèi)、松柏類(lèi)繁盛為特征，許多裸子植物上附有被稱(chēng)之為潮濕氣候指示計(jì)的真菌類(lèi)化石，這些都充分說(shuō)明為溫暖潮濕的環(huán)境。中晚白堊世向半干半濕氣候轉(zhuǎn)化。西北、華北區(qū)為干、濕過(guò)渡區(qū)．巖性上表現(xiàn)為雜色巖石發(fā)育，煤、石膏同時(shí)出現(xiàn)的干濕相間的特點(diǎn)，晚白堊世演化為干旱氣候（圖5.2）。圖5.2中國(guó)晚侏羅、早白堊世古氣候略圖1—干燥-半干燥氣候區(qū)；2—潮濕氣候區(qū)；3—半潮濕氣候區(qū)；4—溫帶落葉林植物分布點(diǎn)；5—亞熱帶早生植物分布點(diǎn)；6—植物地理區(qū)界線華南為亞熱帶干旱氣候帶，川南、滇中地區(qū)發(fā)育含銅砂巖、紫紅色泥巖和石膏層。晚白堊世干旱程度進(jìn)一步加深，普遍發(fā)育紅層和膏鹽層。班公錯(cuò)以南的雅魯藏布江地區(qū)仍保持著熱帶潮濕氣候的特點(diǎn)。5.3新生代聚煤期古氣候演化古近紀(jì)和新近紀(jì)全球氣溫明顯高于現(xiàn)代。我國(guó)這一時(shí)期的氣候受所處的古緯度和海陸格局的雙重控制，古氣候可明顯分為東北溫暖潮濕氣候帶、中部干旱—半干旱氣候帶以及西南亞熱帶潮濕氣候帶。陰山以北地區(qū)為溫帶潮濕氣候帶，沿伊蘭、伊通斷裂帶發(fā)育多個(gè)斷陷聚煤盆地，含煤數(shù)層。植物群為闊葉、落葉—針葉混交林。中部亞熱帶干旱區(qū)分布廣泛，包括東北、滇藏以外的全部地區(qū)，這一氣候區(qū)與古地中海的海岸線基本平行。區(qū)內(nèi)大量發(fā)育紅色、雜色內(nèi)陸河、湖相沉積并伴有白云巖和石膏層，植物稀少，抱粉以榆科、麻黃科占優(yōu)勢(shì)，代表了干旱條件下的抱粉區(qū)系，巨型干旱帶的東部受古太平洋的影響，在海域和山東半島發(fā)育煤系和油頁(yè)巖。西南熱帶氣候區(qū)位于南嶺—昆明—拉薩以南的古地中海之濱。古近紀(jì)為半濕氣候區(qū)，廣西、廣東發(fā)育含煤巖系，新近紀(jì)為潮濕氣候區(qū)，普遍發(fā)育含煤巖系．以云南含煤面積最廣，顯然是受古地中海和古太平洋的雙重影響所致（圖5.3）。圖5.3中國(guó)古近紀(jì)古氣候略圖1—潮濕氣候區(qū)；2—半潮濕氣候區(qū)；3—干旱氣候區(qū)；4—常綠、落葉混交林化石點(diǎn)；5—落葉林化石；6—黑色頁(yè)巖點(diǎn)；7—蒸發(fā)巖點(diǎn)；8—紅層點(diǎn)；9—植物地理區(qū)界線6.結(jié)論地質(zhì)歷史上聚煤盆地的形成、演化和結(jié)束，受控于古植物、古構(gòu)造、古地理及古氣候等諸因素的綜合作用。中國(guó)大陸自寒武紀(jì)以來(lái)總的趨勢(shì)是大陸面積不斷增加，盆地的總面積亦隨之不斷增加。直到晚三疊世、早、中侏羅世含煤盆地總面積才逐步下降。這一發(fā)展趨勢(shì)正好同地史中古植物的演化，從簡(jiǎn)單至復(fù)雜、從低級(jí)至高級(jí)、從水生到陸上，以及山地等演化規(guī)律相吻合。此二者吻合得越好則形成的煤炭資源越豐富。板塊的碰撞結(jié)合帶、深大斷裂帶、古坳拉槽帶，以及地殼厚度的劇變帶是控制大型含煤盆地或聚煤盆地群展布的構(gòu)造帶；板塊內(nèi)的基底構(gòu)造線、同沉積構(gòu)造往往是控制單個(gè)煤盆展布及盆內(nèi)建造的厚度、巖性、巖相及含煤性變化