研究生課程中國煤田地質學

中國煤田地質根底3.1含煤盆地的分類3.2中國煤盆地演化3.3不同大地構造學派對中國成煤盆地的研討1山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類3.1.1中國板塊構造根本格局根據(jù)板塊構造學說和實際，把中國和鄰區(qū)晚古生代以來的板塊劃分結合起來。有碰撞對接、碰撞爬升帶。分為7個板塊：Ⅰ西伯利亞板塊——天山-林西海西期板塊碰撞對接帶；Ⅱ塔里木-華北〔中期〕板塊——昆侖山-秦嶺-大別山海西期至印支期板塊對接及碰撞爬升帶；Ⅲ揚子-華夏板塊——可可西里山-金沙江印支期至燕山期板塊碰撞爬升帶；2山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類Ⅳ羌塘-昌都板塊——瀾滄江燕山期板塊碰撞爬升帶Ⅴ岡底斯〔或拉薩板塊〕——印度河-雅魯藏布江板塊碰撞爬升帶Ⅵ印度板塊——臺東板塊碰撞爬升帶Ⅶ菲律賓板塊3山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類特點：由北而南，板塊碰撞對接及碰撞爬升帶的構成時期逐漸變新。目前，中國板塊劃分的方案和觀念尚未完全一致?！碴P于板塊邊境確實定、根據(jù)等屬大地構造研討，此內容略〕。4山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類5山東科技大學2024/1/52024/1/5圖1-4中國及毗鄰海域板塊構造根本格局T3~J1+2J3~K1第三紀C~P主應力方向T3~J1+2J3~K1第三紀C~P主應力方向3.1含煤盆地的分類3.1.2中國含煤盆地分類一、克拉通〔Croton〕內部坳陷盆地克拉通是指不含顯生宙褶皺區(qū)在內的大陸地殼部分，與地臺相當。㈠特點：具有地臺構造特點，即以均勻緩慢沉降為主，地勢平坦，長期穩(wěn)定，地形坡度很小，盆地為陸表?；蚍Q內陸表海。其堆積特點：以穩(wěn)定陸源堆積和穩(wěn)定型內源堆積為特點，堆積物構成速度慢，構成的堆積體以固定型、薄而廣大體為特征，盆地沉降中心與堆積中心根本一致，遷移小。6山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類㈡盆地抬升和沉降方位遷移：由板塊邊緣的碰撞、爬升引起。㈢中國克拉通含煤盆構成時代較老如石炭-二疊紀聚煤盆地，在古老地臺或加里東褶皺根底上發(fā)育起來的。如華北地臺、揚子-華夏地臺、塔里木地臺等典型盆地。特點：煤層薄而穩(wěn)定，分布較為集中，含煤性好，含煤系較高，以海陸過渡相為主㈣克拉通內斷陷盆地在穩(wěn)定地臺內部小型的斷陷盆地，規(guī)模較小。7山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類二、大陸增長帶的含煤盆地分為以下兩種類型：㈠碰撞帶或大地縫合帶碰撞帶：兩大陸或大陸與島弧〔海洋中呈線狀分布的弧形列島〕相碰撞的地帶，為造山帶。地縫合線〔帶〕：兩個大陸板塊相向挪動，其前碰撞時遭到劇烈變形，構成褶皺山脈地帶。原非穩(wěn)定陸盆的組成，在碰撞時增生部分，聚煤作用差。㈡前陸盆地前陸盆地為大陸碰撞及縫合期間發(fā)育的盆地，沿造山帶大陸外側分布。8山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類三、碰撞期后的含煤盆地板塊拼貼、對接、碰撞作用，使大陸邊緣或陸間堆積槽地轉化為褶皺山系，出現(xiàn)一種復雜的盆地類型。如山前含煤盆地、山間盆地。山前含煤盆地—隆起山系、湖泊體系，有扇三角洲、三角洲，堆積中心沿山前帶分布，盆地呈不對稱型。山間含煤盆地—造山期后的平衡調整過程中伸展構造作用的產物，沿斷裂帶發(fā)育，盆地長軸與構造帶走向一致。如吐魯番-哈密盆地-位于天山東段山間。9山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類四、大陸內的裂谷含煤盆地裂谷：由于地殼斷裂作用產生的地形洼地，似“地型〞，裂谷專指與火山活動和地震活動有關的斷裂帶。機制：伸展斷裂構造—地塹型，斷陷、坳陷—盆地；地幔上涌、地殼減薄、程度拉張—坳陷、斷陷—盆地。如我國東北一些中生代聚煤盆地。五、活動邊緣帶的含煤盆地指大陸邊緣—弧后裂陷盆地〔圖解〕。10山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類11山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類3.1.3按“成盆期構造穩(wěn)定性〞分類〔地礦系統(tǒng)〕劃分為：穩(wěn)定、活動、過渡三種類型劃分根據(jù)：①盆地內主要煤系堆積的穩(wěn)定強度-厚度、巖相、含煤穩(wěn)定程度；②同堆積構造的活動程度；③同期火山活動程度。12山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類一、穩(wěn)定型盆地⑴堆積穩(wěn)定—堆積相帶、厚度變化等穩(wěn)定；陸相堆積普通較為穩(wěn)定，煤系分布區(qū)域較廣大而穩(wěn)定。⑵同堆積構造活動微弱，少量強度不大和斷裂、褶皺。⑶火山活動微弱。如華北C-P盆地；華南西北部P盆地；鄂爾多斯J2盆地；四川T3盆地。穩(wěn)定型盆地煤炭儲量占總量的80%-90%，分布面積也最大。13山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類二、活動型含煤盆地⑴堆積不穩(wěn)定，煤系分布范圍小且不穩(wěn)定；⑵同堆積活動劇烈，斷裂及褶皺發(fā)育；⑶火山活動劇烈，煤系中含各種性質的火山巖〔同期〕如東北北部的C-P盆地，臺灣第三紀的盆地。三、過渡型含煤盆地，介于上述兩者之間如華南南部C-P盆地；贛中T3盆地；大興安嶺J1+2盆地。14山東科技大學2024/1/52024/1/53.1含煤盆地的分類3.1.4按成因分類控制盆地構成的構造要素：斷陷、坳陷。坳陷盆地—巨型、大型含煤盆地，如華北C-P煤盆地；斷陷盆地—多為小型。15山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化3.2.1C-P含煤盆地一、華北盆地范圍：吉、遼、內蒙的南部，冀、晉、陜、豫、皖、魯?shù)拇蟛浚瑢幍鹊哪喜?，以及蘇北區(qū)，面積約110萬km2。北側：內蒙古-大興安嶺海西印褶皺帶；南側：秦嶺加里東-海西-印支褶皺帶。16山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化主要含煤地層：C2太原組華北大部P11山西組P12+P21石盒子組-南華北〔兩淮、豫南〕盆地基底：中奧陶灰?guī)r夷平風化殼，總體呈準平原型巖溶地貌。17山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化盆地演化特征：本溪期C2b：北高南低，在豫、皖南部盆地邊緣翹起，陸表海盆地；太原期C2t：盆地繼續(xù)下降，盆地地勢平坦，堆積范圍更廣。但有水下隆起和坳陷。盆地北高南低。陸表海盆地。山西期P11：盆地大部分平穩(wěn)抬起為陸，南部少數(shù)地域仍有海水侵入。盆地根本勢態(tài)同太原期。過渡型盆地。陸表海盆地后期階段。上下石盒子期P12+P21：根本承繼了山西期盆地特征，為大型陸相坳陷盆地，大部不聚煤，只南華北聚煤。聚煤中心南移。石千峰期P22-?：陸相盆地，構造活動加強，無煤聚積?？傔^程：陸表海聚煤盆地——陸相盆地〔南華北近海聚煤盆地〕18山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化二、華南盆地范圍：黔、桂、粵、鄂、湘、贛、浙、閩以及滇、蘇大部、川東、安徽東南部，陜西南部的漢中、安康。華南盆地構造比較復雜，由假設干古隆起，坳陷組成，其中有楊子盆地、江南盆地、東南盆地〔廣東、福建、江西等地〕。為板塊邊緣盆地。C-P總厚1500-2500m，部分最厚達5000m。早石炭世~早二疊世：以海相碳酸鹽堆積為主，聚煤較少，僅在古陸邊緣堆積了厚度不大的煤系。晚二疊世：盆地抬起、地形反差較小，陸相堆積發(fā)育，含煤面積最大，含煤性最好，如龍?zhí)督M。聚煤區(qū)主要集中于黔西及滇東、川東一帶。華南C-P，大部分地域為陸表海–近海環(huán)境，在海進、海退轉機時期出現(xiàn)海陸交互堆積，主要陸源區(qū)為“康滇古陸〞、“華夏古陸〞、“云開古陸〞、“秦淮古陸〞。古陸、隆起及一些同堆積斷裂對C-P起控制造用。19山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化20山東科技大學2024/1/52024/1/5圖3-1中國石炭二疊紀含煤盆地分布圖晚石炭世早二疊世晚二疊世早石炭世3.2中國煤盆地演化二、天山-興安、秦嶺、藏東等盆地均為地槽褶皺帶內盆地，受構造控制明顯，有的有劇烈的火山活動，厚度變化較大。3.2.2晚三疊世盆地主要分布有華南，其中四川、滇中、贛中各湘東，湖北聚煤較好；北部鄂爾多斯有上三疊統(tǒng)煤系，但煤層較薄。演化：在C-P聚煤終了后，華南繼續(xù)坳陷，T1+2進入全海侵時期，但C-P時期的古陸仍凸出水面；T3末的印支運動——導致大范圍海退，古陸擴展；海相堆積——陸相堆積。抬升——產生斷塊活動，T3構成裂谷盆地。21山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化3.2.3J1+2盆地侏羅紀是我國地史上重要的聚煤期，有以下幾個大型盆地：鄂爾多斯〔陜甘寧〕；準格爾、吐魯番-哈密、塔北、伊寧；大同盆地。特點：大部分盆地面積寬廣，煤系、煤層穩(wěn)定。⑴早燕山期：鄂爾多斯J1+3坳陷相對穩(wěn)定，河-湖盆地。⑵中燕山期：中國東部進入裂陷作用構造階段，半地塹、地塹盆地群出現(xiàn)，以斷陷湖盆充性為主。22山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化23山東科技大學2024/1/52024/1/5圖3-2中國晚三疊世—早中侏羅世含煤盆地分布圖晚三疊世早中侏羅世3.2中國煤盆地演化3.2.3K1盆地和第三紀盆地〔略〕K1主要在我國北部區(qū)分布，成小盆地出現(xiàn)〔斷陷、坳陷盆地均有〕。第三紀盆地，全國均有分布〔主要在東北、西南和沿?！?。3.2.4中國煤盆地演化階段〔表〕⑴漂移板塊盆地各自開展階段〔C-T2〕華北、華南盆地廣泛分布于兩個漂移板塊上，各自獨立構成與開展。Ⅰ華北盆地與板塊主體范圍接近一致，C-P含煤堆積，僅部分有微弱的火山活動，但對煤系構成無明顯影響。Ⅱ華南盆地較復雜，基底的隆、坳之范圍、幅度及常發(fā)位常發(fā)生變化，使含煤地層構成的部位、面積和發(fā)育程度不同，華南西側有基性火山劇烈噴溢活動；同堆積構造較劇烈，對煤系構成不利。24山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化25山東科技大學2024/1/52024/1/5圖3-3中國晚侏羅世—早白堊世含煤盆地分布圖早白堊世晚侏羅世東北部J3+K1含煤斷陷盆地群3.2中國煤盆地演化26山東科技大學2024/1/52024/1/5圖3-4中國及毗鄰海域第三紀含煤盆地分布圖3.2中國煤盆地演化⑵板內、板緣盆地開展階段〔T3-N〕華北、華南以及西伯利亞等板塊拼接，除青藏地域以外，T3以后的盆地，主要在一致板塊的內部和邊部開展。臺灣屬于島弧盆地。27山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化中國煤盆地演化的趨勢和特點：⑴板內盆地穩(wěn)定，板緣盆地由活動趨向穩(wěn)定板緣盆地的不穩(wěn)定表如今：①盆地經常遷移，很少有幾個紀或世延續(xù)堆積的盆地；②構造類型多為過渡型，常伴有火山活動；③隨時間開展〔K1—N〕穩(wěn)定型盆地由西向東遷移。⑵盆地趨向小型化與群體化，由淺海、濱海向地向陸相盆地演化，中、新代以陸相盆地為主。28山東科技大學2024/1/52024/1/53.2中國煤盆地演化⑶盆地類型與款式趨向多樣化①由以坳陷型盆地為主,向坳陷型、斷裂型并存并以斷陷盆地增多的方向轉化；②同一時期斷-坳，或坳-斷的景象都有；③盆地力學性發(fā)育變化，先張后擠或是先擠后張的景象均存在；④盆地基底巖石的脆化〔剛硬〕，易產生斷裂，使盆地款式多樣化；⑤盆內、盆緣同堆積斷裂發(fā)育，使盆地出現(xiàn)結合、分解多樣化。29山東科技大學2024/1/52024/1/53.3不同大地構造學派對中國成煤盆地的研討3.3.1板塊構造學說〔略—3.1和3.2煤盆地分類和演化即按板塊學說〕3.3.2“地質力學〞觀念看中國成煤盆地〔參考1980年