沉积相特征课件

5.含煤建造及煤层5.含煤建造及煤层

内容提要5.含煤建造及煤层

1.含煤建造

内容提要

2.煤层内容提要5.含煤建造及煤层1.含煤建造5.1含煤建造1、概述2、含煤建造的岩性特征3、含煤建造的沉积相4、含煤建造的旋回结构5.1含煤建造1、概述沉积建造（sedimentaryformation）：泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系，如碳酸盐岩建造、含煤建造、红色建造、潟湖建造。含煤建造（coalbearingformation

）：

在潮湿气候条件下形成的一套具有成因联系的含有煤层（或煤线）的沉积岩系。煤线（coalstreak，shedcoal）：在剖面上出露的极薄的煤层。

煤线可以是原生的，也可以是由于煤层露头受风化，大部分物质被剥蚀，以致煤层厚度变得很薄而成的5.1.1含煤建造—概述沉积建造（sedimentaryformation）：5.

含煤建造、煤系、含煤岩系、含煤地层、含煤沉积等术语无实质性区别，只是各自所强调的方面不同：

含煤建造→建造与改造，其形成可以跨地质时代。其上、下界限的确定，除考虑含煤建造本身的特点外，还应考虑是否为连续沉积。

常以地区名称加上含煤建造形成的时代命名，如华北石炭—二叠纪含煤建造；华南晚古生代含煤建造含煤岩系→沉积物。含有煤层，并有成因联系的沉积岩系。

常与煤系统用煤系→作地层单位使用。往往指区域内含有煤层的段位。

如香溪（组）煤系，龙潭（组）煤系、山西组煤系等含煤岩系沉积体系：含煤岩系中有成因联系的一套沉积相的规律组合。如河流沉积体系等。

5.1.1含煤建造—概述含煤建造、煤系、含煤岩系、含煤地层、含煤沉积等术

含煤建造是在潮湿环境下形成的。它的形成和分异往往受到地壳运动和古地理环境的影响，因此在时间上、空间上都与一定的构造体系及其演变有关：

在漫长地史过程中，不同的地质、物理和化学条件下，由于沉积作用产物的物质组合及沉积速度等因素的差异而形成各式各样的“岩相”和“建造”。不论是“岩相”或“建造”都是沉积物形成条件的综合物质表现。而构造活动是主要的控制因素。

含煤建造的分布常以大区域中与煤层(或煤线)有成因关系的沉积岩系的范围作为界限。如华北石炭二叠纪含煤建造的分布范围，就是指自本溪组至上石盒子组诸地层的分布范围。5.1.1含煤建造—概述含煤建造是在潮湿环境下形成的。它的形成和分异往

建造的特色往往反映一个地区的构造演变史。从地质力学观点来看，建造与改造是地壳发展过程中的一个矛盾的两方面：建造反映改造，改造控制着建造。这种相互关系在含煤建造形成过程中是常见的。因此，分析建造和阐明煤及煤层的形成与变化规律，就必须研究与煤层有共生关系的沉积岩系，研究它们的物质组成及结构特征、岩石类型、形成的沉积古地理环境、旋回特征等，以便从成因的角度找出其形成的规律性。

含煤建造的特征，主要表现在三个方面：岩性、沉积相、旋回结构5.1.1含煤建造—概述建造的特色往往反映一个地区的构造演变史。从地质5.1.1含煤建造—岩性特征

颜色：组成含煤建造的沉积岩多为灰色、灰黑色、黑色和灰绿色，也有杂色(带红色、紫色、灰绿色斑块)。不同颜色反映的沉积环境也是不同的：

灰色和黑色：多是因含FeO或FeS及未完全分解的有机质所致，一般是气候潮湿、经常积水的还原-强环境中的沉积特征。

杂色、紫色、灰绿色斑块：常流水的河道两岸、弱氧化-弱还原介质条件的沉积环境。

5.1.1含煤建造—岩性特征颜色：组成含煤建造的沉积岩多为岩石组成：主要是各种粒度的碎屑岩（包括石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩，以及粉砂岩和砾岩）和粘土岩，并夹有石灰岩、燧石层等。此外，含煤建造中还有铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿等。不同的岩石组成反映的沉积环境也是不同的：

长石石英砂岩和岩屑石英砂岩：多是在内陆条件下形成。

砾岩和粗砂岩：反映沉积物离剥蚀区较近，河流相。

石灰岩：反映的是浅海环境。

5.1.1含煤建造—岩性特征岩石组成：主要是各种粒度的碎屑岩（包括石英砂岩、长石5.1.

含煤建造形成过程中，若附近有火山喷发，就会有相应的火山碎屑岩的分布，如我国东北的中生代、新生代的煤系中就含有火山岩及火山碎屑岩。但火成岩一般不作为煤系的组成部分。

如果煤系形成之后经受变质作用，那么局部地区的煤系岩层就可能变成变质岩，如北京周口店石炭-二叠纪煤层，就是因受岩浆侵入活动影响而产生局部变质，有的已变为半石墨、灰分高，硫磷含量低，当地称“青灰”，用做涂料。5.1.1含煤建造—岩性特征

含煤建造形成过程中，若附近有火山喷发，就会有相应的火沉积构造和生物化石：含煤建造沉积岩的非水平类型层理比较发育，并且常产有丰富的生物化石，特别是植物化石。此外，还常含有黄铁矿和各种碳酸盐结核及泥质、粉砂质等包体。包体（包裹体）inclusion

：矿物岩石中的杂质的统称，指矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统。

包括气态、液态以及固态包体。其中，固态包体一般为其他矿物质颗粒杂质，也有自身的固态包体：它既可形成于均一介质中（正常包裹体），也可形成于非均一介质中（异常包裹体）。5.1.1含煤建造—岩性特征沉积构造和生物化石：5.1.1含煤建造—岩性特征包体的类型：

原生包体：是在矿物形成以前就已经存在的，之后在该矿物生长过程中被包裹进去。如拉长石中的暗色的普通辉石包裹体。拉长石：英文名称labradorite，是斜长石的一种一般由30%～50%的钠长石和50%～70%的钙长石分子组成，此外还可有少量的钾长石分子以及微量钡（BaO小于0.2%）、锶（SrO0.2%以下）铁（FeO+Fe2O3）及其他杂质的混入。

5.1.1含煤建造—岩性特征包体的类型：5.1.1含煤建造—岩性特征同生包体：在矿物形成时同时形成的并被包裹进去的。如，水晶中的气液包体，当水晶生长的时候，因为外界的原因未能把气液排开，而包裹在内。次生包体：当矿物形成后，由于后期原因，杂质进入矿物内部。如矿物的裂隙张开，沙子、水等充填，后期由于地壳作用，裂隙闭合，于是，杂质就被包在矿物内部。

一般原生与同生包体是证明矿物是天然的有力证据。

5.1.1含煤建造—岩性特征同生包体：在矿物形成时同时形成的并被包裹进去的。如，水晶中的旋回现象：岩性特征在剖面上的规律性变化。即呈现旋回现象：

近煤层颜色变深，远煤层变浅；

近煤层出现缓波状或水平状层理，远煤层出现交错层理和斜层理；近煤层植物化石多，远煤层少；

煤层底板含植物根部化石，顶板往往含较为完整的叶部化石；近煤层粒度较细，远煤层较粗。5.1.1含煤建造—岩性特征旋回现象：5.1.1含煤建造—岩性特征5.1.2含煤建造—沉积相特征（一）沉积相（“相”）的概念

1、相—沉积环境

1669年，丹麦的斯丹诺(N.Steno)首次将“相”引入地质文献，认为相是一定地质时期内地表某一部分的全貌。

2、相—沉积物特征

1938年，瑞士的格列斯利（Gressly）将相真正应用于沉积学领域。认为相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的、或古生物的差异。强调的是沉积物特征的变化。

3、塞利(Selly,1970)提出：应从沉积岩体几何形态，岩石学特征，古生物特征，沉积物构造特征和古流向特征等5个方面来限定相或沉积相。

4、二者的综合

沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。5.1.2含煤建造—沉积相特征（一）沉积相（“相”）的概5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积环境自然地理条件气候条件构造条件沉积介质的物理性质运动方式、能量大小水介质温度、深度冰川、清水、浑水、浊流沉积介质的地球化学条件氧化还原电位（Eh）酸碱度（Ph）介质的古盐度：海、陆、河、湖、沼泽、冰川等：干湿、冷热

：隆起、凹陷

5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积环境自然地理条件气候条件5.1.2含煤建造—沉积相特征

沉积特征（相标志）岩性特征：岩石成分、颜色和结构、构造古生物特征：古生物的种属、

形态（遗迹、遗骸）地球化学特征：沉积水体的水化学、地球化学条件相标志：指最能反映沉积相的一些标志，它是相分析的基础。5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积特征岩沉积相的具体含义：指沉积产物岩石的外观。如“砂岩相”；指沉积岩石的成因，即岩石形成作用的过程。如“浊流相”、“风积相”；指形成一种岩石或一套混合岩石的环境。如“河流相”；作为构造变动的产物反映构造特征。例如“造山期后相”。

煤田地质上所指的“相”侧重于它的生成条件(环境)，并以此来命名，如河流相、湖泊相等，以代表这一环境下形成的一套产物。5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积相的具体含义：5.1.2含煤建造—沉积相特征5.1.2含煤建造—沉积相特征

在作相解释时必须注意相的组合和顺序。相组合：是指一组一起产出的相，这些相在成因上或环境上密切相关。如陆相组、海相组、海陆过渡相组。相序：相互过渡的各种相在垂直方向上的顺序，它是一系列相自然组合的特征。相序递变：沉积相在时间上和空间上的连续变化。

沃尔索相律（相律连续性原理或相律递变规律）：

只有在横向上成因相近且紧密相邻发育的相才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断，即在垂直层序中呈整合关系。因此，相的垂直序列反映了环境的横向并列情况。5.1.2含煤建造—沉积相特征在作相解相序递变有两种基本类型：由于海平面上升（或海进）所形成的退积型相层序，相剖面自下而上由陆相→海陆过渡相→海相叠覆组成。由于海平面下降(或海退)所形成的进积型相层序，相剖面自下而上由海相→海陆过渡相→陆相叠覆组成。5.1.2含煤建造—沉积相特征相序递变有两种基本类型：5.1.2含煤建造—沉积相特征各类沉积相之间的空间关系各类沉积相之间的空间关系沉积相特征课件5.1.2含煤建造—沉积相特征（二）沉积环境的成因标志

物理特征：包括岩石的结构和构造，反映沉积时的水动力条件，是相分析的最直观标志；

化学特征：主要包括沉积物中元素和化合物的含量、同位素和自生矿物特征等。反映的是沉积水体的水化学和地球化学条件，包括地球化学标志、矿物学标志和部分岩石学标志。

生物特征：主要是古生物标志，包括实体化石、痕迹化石生物遗迹三种类型。是鉴别环境最为有效的方法。5.1.2含煤建造—沉积相特征（二）沉积环境的成因标志5.1.2含煤建造—沉积相特征1）具有指相意义的古生物标志适应盐度范围有限，基本上只出现在正常海水环境的古生物。珊瑚、海百合、三叶虫、绝大多数腕足类、头足类(菊石鹦鹉螺等)、苔藓虫及蜓等。

以上化石如是未经搬运的，则该层初步可确定为海相沉积。生活在含盐度正常的海中，或从正常盐度区间歇地移到过渡区的古生物。腕足类中的舌形贝，少数苔藓虫和钙质有孔虫以及能够移动的棘皮类和头足类。

在末出现典型的正常海化石时，以上任何一门类的化石或几个门类的化石同时出现，或与一些广盐性化石在一起，可代表是与广海相邻、稍受限制的海水环境。5.1.2含煤建造—沉积相特征1）具有指相意义的古生物标志5.1.2含煤建造—沉积相特征不同的属种可在正常海和过渡海生物组合中出现的广盐性门类古生物

如双壳类、腹足类、介形类以及钙质蠕虫管和胶结壳有孔虫等，这些生物应鉴定到属，以其形态、数量来区别是海相还是陆相、过渡相：

一般当化石组合中只包括这些广盐性门类或其中一部分门类时，被认为是淡水环境的微咸水生物化石组合。某些双壳类、腹足类、介形类等只能在淡水环境中生存而不存在于其它环境中，属于陆相生物组合。如淡水双壳蚌类。5.1.2含煤建造—沉积相特征不同的属种可在正常海和过渡海5.1.2含煤建造—沉积相特征脊推动物除鱼类外，基本上是陆生的。根据生活在海水与淡水中鱼类类型的不同，区分海、陆相。植物化石的数量和形态。

完整而平行层理的植物叶部化石→水体环境平静的湖泊；大量出现植物根部化石→沼泽相；大量出现植物碎片→边滩（河流的点砂坝）沉积；粗大树干→河床沉积物中。另外，藻类、孢子花粉、动物活动痕迹等情况也对沉积环境具有一定的指相作用。5.1.2含煤建造—沉积相特征脊推动物除鱼类外，基本上是陆5.1.2含煤建造—沉积相特征2）岩石学标志岩石的物质成分：包括岩石的矿物成分和胶结物成分。

矿物成分：包括自生矿物和碎屑矿物。碎屑矿物能大致反映陆源区的一些特征，自生矿物才有重要的沉积环境意义。

自生的长石、沸石→湖泊相沉积；

海绿石和鲕绿泥石矿物→是海相沉积；磷块岩大量出现→水深为几十至三百余米的浅海环境；

蒸发盐矿物(石膏、硬石膏等盐类)→浅海、泻湖和盐湖；

白云石或白云质灰岩→潮上带的沉积；

硼酸盐和天然碱→湖相沉积。5.1.2含煤建造—沉积相特征2）岩石学标志不同沉积环境下的岩性变化示意图不同沉积环境下的岩性变化示意图不同沉积环境下的矿物成分变化示意图不同沉积环境下的矿物成分变化示意图盐类建造中：

陆相成因的含硫酸钙和硫酸镁，有时含镁硫酸盐；海相成因的通常有钾石盐层、钾盐镁矾层或无水钾矾层。陆相蒸发盐岩多为冲积相或陆相沉积物所包围。

潮上带上形成的蒸发岩常因淡水溶解而产生塌陷角砾岩，或因回流透渗现象而形成含石膏的白云岩或白云岩化等。粘土类的指相意义：

高岭石矿物是陆相酸性条件下形成的；蒙托石类胶岭石和拜来石是海水碱性条件下产生的。

5.1.2含煤建造—沉积相特征盐类建造中：5.1.2含煤建造—沉积相特征胶结物成分：

粘土质胶结物分布最广，主要见于分选性差、碎屑成分复杂的岩石中，是在地壳不稳定、古地理景观变化复杂的地区形成。碳酸钙质胶结物多发育在海相沉积中，地壳稳定区常见；

铁质胶结物也常见于海相沉积。矿物成分的复杂性：

河流、三角洲的砂岩成分比较复杂；海成砂岩的成分相对简单。

5.1.2含煤建造—沉积相特征胶结物成分：5.1.2含煤建造—沉积相特征5.1.2含煤建造—沉积相特征岩石的结构。主要指颗粒大小、形状、表面痕迹和之间的组合关系。

粒度：

河床砂中跳跃组分（d:0.1~1mm，为细砂~粗砂）较多，分选性好~中等；悬浮组分（d<0.1mm，为粉砂质以下颗粒）含量少，约2~3%，分选性差；通常缺少滚动组分（d>1mm）；海滩砂中悬浮组分含量较多，分选性中等。

颗粒的排列方向：

主要受搬运介质、水流类型、流向和流速控制。可以将砾石的长轴方向和倾角作为确定沉积相的参考。5.1.2含煤建造—沉积相特征岩石的结构。主要指颗粒大小、沉积相特征课件冰碛：长轴∥流向，高角度(20~40˚)，向上呈迭瓦状；陡坡河：长轴∥流向，中角度(15~30˚)，向上呈迭瓦状；缓坡河：长轴┸流向，中角度(15~30˚)，向上呈迭瓦状；海滩：长轴∥岸线，与波传播方向┸，低角度(15~30˚)，向海一侧呈迭瓦状各种环境下的砾石排列方向冰碛：长轴∥流向，高角度(20~40˚)，向上呈迭瓦状；各种5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积岩的构造。层理、波痕在对沉积相分析中具重要的意义。层理：三角洲斜层理：主要指三角洲前缘沉积中的斜层理。由于河流（湖）入海之前会分成许多分流，分流方向呈放射状，因此会出现大量槽状或楔形的多向倾斜的交错层理，细层倾角一般在18~28˚三角洲斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积岩的构造。层理、波痕在对a)板状交错层理；b)板状交错层理；c)板状交错层理知识回顾：交错层理的类型层理的类型a)板状交错层理；b)板状交错层理；c)板状交错层理知河流相斜层理

a1-急流斜层理；a2-缓流斜层理，a3-交错斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征河流相斜层理：可分为急流、缓流、交错斜层理。急流斜层理：斜层系倾角可达45˚，形成于干燥区的山间河流缓流斜层理：斜层面弯曲，斜层倾角15~30˚，形成于普通河流波状（槽状）交错层理：

常见于大河的天然堤。河流相斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征河流相斜层理：可5.1.2含煤建造—沉积相特征海滩和滨外砂坝斜层理：

常呈楔形交错状，细层倾角较小，一般小于12˚，有的形成于海滩，细层倾角只有2~5˚。沿岸砂坝的斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征海滩和滨外砂坝斜层理：沿岸砂5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕：

一种波状起伏的层面构造。

波痕的组成要素：包括波痕长度、高度、波痕指数（L/H）和对称指数(L1/L2)（向流面与背流面水平投影之比）等。5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕：5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕的成因类型：

水流波痕、浪成波痕和风成波痕。虽然同一波痕类型可以在不同沉积环境中见到，但某种波痕类型发育的相对丰度及不同类型的特定组合在一定程度上都能反映一定沉积环境：

湖泊环境中常见对称的或近于对称的浪成波痕；

河流成因的波痕则是不对称的，主要为舌状波痕；湖和海的浅水环境常发育完好的波痕，海滩的向海坡和海岸砂坝向陆部分有菱形波痕。5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕的成因类型：5.1.2含煤建造—沉积相特征3）地球化学标志不同沉积环境的水介质有不同的化学成分，它必然反映到沉积物中，成为区分沉积相的地球化学标志。微量元素沉积物中的微量元素及其含量是辨认某些沉积环境的标志特征。主要有B，Br、Cl、Na，Ga，Sr、Ni、Co、V、Cr、Ge、U等。

硼的含量在一定程度上反映古盐度，其中尤以根据伊利石中硼含量测古盐度的方法效果好。现代海水中含硼量为4.77ppm，淡水中一般不含硼；硼镓比：陆相<4，海相在10左右；

5.1.2含煤建造—沉积相特征3）地球化学标志5.1.2含煤建造—沉积相特征磷酸盐沉积现代泥质沉积物和泥质岩层中部有沉积成因的磷酸盐，并且以其磷酸钙与磷酸铁含量的相对值同盐度密切相关为特征：

一般是盐度增加，沉积物孔隙水中铁盐即逐渐减少，钙盐则显著增多。

河、湖相淡水沉积物中的磷酸盐主要是磷酸铁，海相沉积物中的则几乎全是磷酸钙；

沉积物中的自生矿物磷灰石，一般形成于海相；

蓝铁矿[Fe(PO4)2·8H2O

]则发现于湖相沉积。

5.1.2含煤建造—沉积相特征磷酸盐沉积5.1.2含煤建造—沉积相特征煤中硫元素近海型煤系硫含量大于内陆型煤系，含量最高的可能是靠近古陆的海湾。另外，根据部分元素的同位素含量也在一定程度可以作为区分沉积相的标志。含铁自生矿物由氧化环境至还原环境依次为：褐铁矿→赤铁矿→海绿石→鲕绿泥石→菱铁矿→白铁矿和黄铁矿。含铁矿物分散在岩石中主要显现在颜色上，尤以粘土岩的颜色判断还原程度更为直接。5.1.2含煤建造—沉积相特征煤中硫元素5.1.2含煤建造—沉积相特征4）结核和包体结核。煤系中有各种结核，按化学成分可分为碳酸盐的、硫化铁的和硅质的。结核的成分可反映其形成时的水介质环境：

菱铁质结核一般不会在冲积相中见到，它代表弱还原环境；

黄铁矿则代表强还原条件；

Ca、Mg碳酸盐结核表示碱性环境，它和泻湖相中障壁岛沉积关系密切。

包体。在沉积物推积过程中，由附近冲来的泥质岩、粉砂岩、煤或炭质泥岩等碎块，被包裹在沉积物中，称为包体。

包体常出现在水动力条件比较强的河床相、三角洲相、砂洲砂坝相等沉积中，特别是靠近底部的冲刷面上。所以包体的存在往往代表层间冲刷，其特点是未经分选磨圆。5.1.2含煤建造—沉积相特征4）结核和包体5.1.2含煤建造—主要沉积相主要沉积相陆相海相过渡相山麓相、河流相湖泊相、沼泽相滨海相、浅海相、深海相河口湾相、滨海三角洲相沙洲砂坝相、泻湖海湾相泻湖海湾波浪带相5.1.2含煤建造—主要沉积相主要沉积相陆相海相过渡相山麓各种沉积环境的空间关系海洋沉积环境的组成各种沉积环境的空间关系海洋沉积环境的组成滨海带：通常指高潮线和低潮线之间的区域，又称潮间带浅海带：低潮线到水深200m左右的区域。半深海：200m-1000m（2000m）左右的区域深海：水深大于1000（或2000m）的水体陆棚：也称”大陆架“或“大陆浅滩”。是大陆向海洋的自然延伸，通常被认为是陆地的一部分，是指环绕大陆的浅海地带。陆棚海：陆棚海是指朝海方向与大陆相邻，朝海洋方向与斜坡和盆地相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境。泻湖：也称潟湖，海岸带被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域。几个名词：滨海带：通常指高潮线和低潮线之间的区域，又称潮间带几个名词：5.1.3含煤建造—旋回结构旋回结构：指在垂直剖面中一套有共生关系的岩性和岩相规律性组合和交替现象。在含煤建造中常见。

反映煤系在形成过程中一系列控制因素（如地壳运动、古地理、古气候等）的周期变化。5.1.3含煤建造—旋回结构旋回结构：指在垂直剖面中一套有5.1.3含煤建造—旋回结构（一）不同古地理条件下旋回的特征内陆性含煤建造的旋回结构河流相：旋回常由河床相或山麓相开始，向上逐步过渡为河漫滩相、湖泊相和沼泽相；底部较厚的冲积层往往具有多阶性。每阶下部是粒度最粗的砂岩或砾岩，覆盖在冲刷面上；其上为具有斜层理的河床相砂岩，再往上出现水平层理或波状层理的河漫滩相。

5.1.3含煤建造—旋回结构（一）不同古地理条件下旋回的特江西某中生代煤系的旋回结构河流相的划分江西某中生代煤系的旋回结构河流相的划分5.1.3含煤建造—旋回结构湖泊相：

旋回常开始于较粗粒的冲积相沉积，其上为滨湖相、浅湖相或沼泽相，最后是深湖相的油页岩和泥灰岩沉积；完整的旋回结构往往反映的是湖盆的收缩与扩张：

呈现出湖面先是下降，接受陆源碎屑等沉积，滨湖环境发育沼泽接受泥炭堆积；之后湖面上升，湖水变深，开始深湖相沉积。

但由于古地理条件的不同，岩相组合也有较大的变化。会出现某相的缺失。5.1.3含煤建造—旋回结构湖泊相：甘肃窑街煤田窑街组的旋回结构湖泊相的划分甘肃窑街煤田窑街组的旋回结构湖泊相的划分5.1.3含煤建造—旋回结构近海性含煤建造的旋回结构滨海型：滨海型含煤建造指在海岸条件下形成的一套含煤岩系。旋回结构多由陆相、过渡相、浅海相组成。以煤层为准，可分为煤层下的海退部分和上部的海进部分。

海退部分岩性、岩相组合复杂，特别是泻湖相和滨海相发育，但稳定差，厚度变化也大；

海侵部分岩性、岩相相对简单，且分布稳定，多为泻湖相或浅海相，是煤层对比的重要标志。古地理条件及构造背景的不同，对其旋回结构也产生较大的影响。5.1.3含煤建造—旋回结构近海性含煤建造的旋回结构由右图可以看出：华北北部太原组因临近古陆边缘，冲击相发育，而浅海相和滨海相沉积少；湘中早石炭测水组下段主要为泻湖相；华南南部淮南一带的太原组主要为滨海相和浅海相沉积，冲积相不发育。

由右图可以看出：5.1.3含煤建造—旋回结构三角洲型：

该类旋回的煤层以下的层序从前三角洲的粉砂质粘土开始，往上为较粗粒的、交错层理发育的三角洲前缘砂、粉砂及粘土质粉砂沉积；紧靠煤层以上为三角州平原沉积；再往上则为海相或泻湖相沉积；

旋回结构不对称。煤层位于旋回上部，下部以下沉积岩和岩性组合复杂，厚度大，变化也大；煤层上部沉积厚度小，但比较稳定；因地壳运动、海面变化的影响，此类旋回结构往往不完整，常出现各岩相组合频繁变化而形成次级旋回。5.1.3含煤建造—旋回结构三角洲型：沉积相特征课件三角洲：在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅且比较稳定的地区，常常形成三角洲。在此处发生的沉积即称三角洲相沉积。对应的沉积相称为“三角洲相”。分为以下亚相：三角洲平原相：三角洲平原是三角洲的陆上沉积部分，河流大量分叉地方是它与河流系统的分界处。这一地带沉积环境多样，变化较大，沉积物类型也很多，有支流河道沉积、天然堤沉积、决口扇沉积以及牛轭湖、沼泽、湖泊、支流间海湾等沉积。常由砂岩、粉砂岩、泥岩和泥炭、褐煤等组成交替层，其典型沉积物是河床砂质沉积和沼泽泥炭、褐煤。

三角洲相的组成：三角洲：在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅且比较稳三角洲前缘相：三角洲前缘围绕三角洲平原的边缘伸向海洋或湖，呈环带分布，由于它位于海岸线地带，河流带入的沉积物经过海洋作用的再改造、再分配，形成分选好、成分纯净的砂质沉积物集中带，沉积物中平均含沙量高达75％以上，泥质和有机质极少。它又可细分为河口沙坝、水下分流河道、分流间湾及三角洲前缘席状沙。前三角洲相：位于三角洲前缘的向海或湖一方，滨外地区这一地带的沉积物是富含有机质的泥质物质，呈暗色，具细纹理，是良好的生油层。它是由河流搬来的最细粘土悬浮物质和胶体溶液在海底沉积而成的，含海相化石，纯属海相沉积。在泥质含量高的大河三角洲中，它是厚度大、分布广的相带。再向前方和三角洲两侧，则变为陆架沉积。

三角洲前缘相：三角洲前缘围绕三角洲平原的边缘伸向海洋或湖，呈5.1.3含煤建造—旋回结构（二）旋回的划分及定名旋回的划分：

以海退相作为开始。这样的划分方法，使得煤层位于旋回中部，有利于在一个旋回中对煤层上下部的沉积特征进行分析，便于煤层的形成过程的研究。陆相旋回建造常以侵蚀面或以河床相开始作为旋回的起点。5.1.3含煤建造—旋回结构（二）旋回的划分及定名5.1.3含煤建造—旋回结构

旋回的定名：按照煤系形成的地理环境。如河流相旋回等；

按照旋回起始相和终点相。如冲积-湖相旋回；旋回含煤情况。含煤或不含煤旋回；

旋回完整情况。完整或不完整旋回；旋回的岩相组成复杂程度，分为简单或复杂结构旋回。5.1.3含煤建造—旋回结构旋回的定名：5.1.3含煤建造—旋回结构（二）旋回的形成地壳的运动：

地壳小的振荡运动形成的旋回。又称脉状振荡运动，是在地壳总的下降趋势中伴随幅度不大、周期性较短的升降运动。引起海岸线的变迁和海水进退，使岩相带多次变迁。地壳稳定沼泽化最有利时期5.1.3含煤建造—旋回结构（二）旋回的形成地壳稳定沼泽化5.1.3含煤建造—旋回结构

地壳间歇性沉降形成的旋回。也称不均衡沉降或脉状沉降运动，是一种显著的沉降阶段与相对稳定阶段交替的沉降运动。沉降阶段，聚煤凹陷的基底强烈下沉，形成覆水较深的沉积环境或引起海侵；之后，处于相对稳定阶段，沉积物不断堆积，覆水变浅，发生泥炭沼泽化，形成泥炭层；只有又一次沉降，接着又处于一个新的相对稳定阶段，如此反复，形成煤系的旋回结构。5.1.3含煤建造—旋回结构沉积相特征课件5.1.3含煤建造—旋回结构气候原因

冰川作用和冰消作用交替形成的旋回。主要是对海面升降的改变而形成的。

在间冰期，海面迅速上升，河口后退，在河流回水和受回水影响范围内形成分流河道沉积，在海面停滞阶段，则形成含泥炭层的三角洲平原沉积；后间冰期海面再次上升以及海面又趋稳定而形成类似的沉积。局部性气候变化也可形成旋回结构。

主要是湖面的扩张与收缩，使湖面发生升降。5.1.3含煤建造—旋回结构气候原因砂砾砂砂质粘土淤泥珠江三角洲的古三角洲沉积冰川作用和冰消作用交替形成的旋回实例砂砾砂砂质粘土淤泥珠江三角洲的古三角洲沉积冰川作用和冰消作用沉积相特征课件5.含煤建造及煤层5.含煤建造及煤层

内容提要5.含煤建造及煤层

1.含煤建造

内容提要

2.煤层内容提要5.含煤建造及煤层1.含煤建造5.1含煤建造1、概述2、含煤建造的岩性特征3、含煤建造的沉积相4、含煤建造的旋回结构5.1含煤建造1、概述沉积建造（sedimentaryformation）：泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系，如碳酸盐岩建造、含煤建造、红色建造、潟湖建造。含煤建造（coalbearingformation

）：

在潮湿气候条件下形成的一套具有成因联系的含有煤层（或煤线）的沉积岩系。煤线（coalstreak，shedcoal）：在剖面上出露的极薄的煤层。

煤线可以是原生的，也可以是由于煤层露头受风化，大部分物质被剥蚀，以致煤层厚度变得很薄而成的5.1.1含煤建造—概述沉积建造（sedimentaryformation）：5.

含煤建造、煤系、含煤岩系、含煤地层、含煤沉积等术语无实质性区别，只是各自所强调的方面不同：

含煤建造→建造与改造，其形成可以跨地质时代。其上、下界限的确定，除考虑含煤建造本身的特点外，还应考虑是否为连续沉积。

常以地区名称加上含煤建造形成的时代命名，如华北石炭—二叠纪含煤建造；华南晚古生代含煤建造含煤岩系→沉积物。含有煤层，并有成因联系的沉积岩系。

常与煤系统用煤系→作地层单位使用。往往指区域内含有煤层的段位。

如香溪（组）煤系，龙潭（组）煤系、山西组煤系等含煤岩系沉积体系：含煤岩系中有成因联系的一套沉积相的规律组合。如河流沉积体系等。

5.1.1含煤建造—概述含煤建造、煤系、含煤岩系、含煤地层、含煤沉积等术

含煤建造是在潮湿环境下形成的。它的形成和分异往往受到地壳运动和古地理环境的影响，因此在时间上、空间上都与一定的构造体系及其演变有关：

在漫长地史过程中，不同的地质、物理和化学条件下，由于沉积作用产物的物质组合及沉积速度等因素的差异而形成各式各样的“岩相”和“建造”。不论是“岩相”或“建造”都是沉积物形成条件的综合物质表现。而构造活动是主要的控制因素。

含煤建造的分布常以大区域中与煤层(或煤线)有成因关系的沉积岩系的范围作为界限。如华北石炭二叠纪含煤建造的分布范围，就是指自本溪组至上石盒子组诸地层的分布范围。5.1.1含煤建造—概述含煤建造是在潮湿环境下形成的。它的形成和分异往

建造的特色往往反映一个地区的构造演变史。从地质力学观点来看，建造与改造是地壳发展过程中的一个矛盾的两方面：建造反映改造，改造控制着建造。这种相互关系在含煤建造形成过程中是常见的。因此，分析建造和阐明煤及煤层的形成与变化规律，就必须研究与煤层有共生关系的沉积岩系，研究它们的物质组成及结构特征、岩石类型、形成的沉积古地理环境、旋回特征等，以便从成因的角度找出其形成的规律性。

含煤建造的特征，主要表现在三个方面：岩性、沉积相、旋回结构5.1.1含煤建造—概述建造的特色往往反映一个地区的构造演变史。从地质5.1.1含煤建造—岩性特征

颜色：组成含煤建造的沉积岩多为灰色、灰黑色、黑色和灰绿色，也有杂色(带红色、紫色、灰绿色斑块)。不同颜色反映的沉积环境也是不同的：

灰色和黑色：多是因含FeO或FeS及未完全分解的有机质所致，一般是气候潮湿、经常积水的还原-强环境中的沉积特征。

杂色、紫色、灰绿色斑块：常流水的河道两岸、弱氧化-弱还原介质条件的沉积环境。

5.1.1含煤建造—岩性特征颜色：组成含煤建造的沉积岩多为岩石组成：主要是各种粒度的碎屑岩（包括石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩，以及粉砂岩和砾岩）和粘土岩，并夹有石灰岩、燧石层等。此外，含煤建造中还有铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿等。不同的岩石组成反映的沉积环境也是不同的：

长石石英砂岩和岩屑石英砂岩：多是在内陆条件下形成。

砾岩和粗砂岩：反映沉积物离剥蚀区较近，河流相。

石灰岩：反映的是浅海环境。

5.1.1含煤建造—岩性特征岩石组成：主要是各种粒度的碎屑岩（包括石英砂岩、长石5.1.

含煤建造形成过程中，若附近有火山喷发，就会有相应的火山碎屑岩的分布，如我国东北的中生代、新生代的煤系中就含有火山岩及火山碎屑岩。但火成岩一般不作为煤系的组成部分。

如果煤系形成之后经受变质作用，那么局部地区的煤系岩层就可能变成变质岩，如北京周口店石炭-二叠纪煤层，就是因受岩浆侵入活动影响而产生局部变质，有的已变为半石墨、灰分高，硫磷含量低，当地称“青灰”，用做涂料。5.1.1含煤建造—岩性特征

含煤建造形成过程中，若附近有火山喷发，就会有相应的火沉积构造和生物化石：含煤建造沉积岩的非水平类型层理比较发育，并且常产有丰富的生物化石，特别是植物化石。此外，还常含有黄铁矿和各种碳酸盐结核及泥质、粉砂质等包体。包体（包裹体）inclusion

：矿物岩石中的杂质的统称，指矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统。

包括气态、液态以及固态包体。其中，固态包体一般为其他矿物质颗粒杂质，也有自身的固态包体：它既可形成于均一介质中（正常包裹体），也可形成于非均一介质中（异常包裹体）。5.1.1含煤建造—岩性特征沉积构造和生物化石：5.1.1含煤建造—岩性特征包体的类型：

原生包体：是在矿物形成以前就已经存在的，之后在该矿物生长过程中被包裹进去。如拉长石中的暗色的普通辉石包裹体。拉长石：英文名称labradorite，是斜长石的一种一般由30%～50%的钠长石和50%～70%的钙长石分子组成，此外还可有少量的钾长石分子以及微量钡（BaO小于0.2%）、锶（SrO0.2%以下）铁（FeO+Fe2O3）及其他杂质的混入。

5.1.1含煤建造—岩性特征包体的类型：5.1.1含煤建造—岩性特征同生包体：在矿物形成时同时形成的并被包裹进去的。如，水晶中的气液包体，当水晶生长的时候，因为外界的原因未能把气液排开，而包裹在内。次生包体：当矿物形成后，由于后期原因，杂质进入矿物内部。如矿物的裂隙张开，沙子、水等充填，后期由于地壳作用，裂隙闭合，于是，杂质就被包在矿物内部。

一般原生与同生包体是证明矿物是天然的有力证据。

5.1.1含煤建造—岩性特征同生包体：在矿物形成时同时形成的并被包裹进去的。如，水晶中的旋回现象：岩性特征在剖面上的规律性变化。即呈现旋回现象：

近煤层颜色变深，远煤层变浅；

近煤层出现缓波状或水平状层理，远煤层出现交错层理和斜层理；近煤层植物化石多，远煤层少；

煤层底板含植物根部化石，顶板往往含较为完整的叶部化石；近煤层粒度较细，远煤层较粗。5.1.1含煤建造—岩性特征旋回现象：5.1.1含煤建造—岩性特征5.1.2含煤建造—沉积相特征（一）沉积相（“相”）的概念

1、相—沉积环境

1669年，丹麦的斯丹诺(N.Steno)首次将“相”引入地质文献，认为相是一定地质时期内地表某一部分的全貌。

2、相—沉积物特征

1938年，瑞士的格列斯利（Gressly）将相真正应用于沉积学领域。认为相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的、或古生物的差异。强调的是沉积物特征的变化。

3、塞利(Selly,1970)提出：应从沉积岩体几何形态，岩石学特征，古生物特征，沉积物构造特征和古流向特征等5个方面来限定相或沉积相。

4、二者的综合

沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。5.1.2含煤建造—沉积相特征（一）沉积相（“相”）的概5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积环境自然地理条件气候条件构造条件沉积介质的物理性质运动方式、能量大小水介质温度、深度冰川、清水、浑水、浊流沉积介质的地球化学条件氧化还原电位（Eh）酸碱度（Ph）介质的古盐度：海、陆、河、湖、沼泽、冰川等：干湿、冷热

：隆起、凹陷

5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积环境自然地理条件气候条件5.1.2含煤建造—沉积相特征

沉积特征（相标志）岩性特征：岩石成分、颜色和结构、构造古生物特征：古生物的种属、

形态（遗迹、遗骸）地球化学特征：沉积水体的水化学、地球化学条件相标志：指最能反映沉积相的一些标志，它是相分析的基础。5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积特征岩沉积相的具体含义：指沉积产物岩石的外观。如“砂岩相”；指沉积岩石的成因，即岩石形成作用的过程。如“浊流相”、“风积相”；指形成一种岩石或一套混合岩石的环境。如“河流相”；作为构造变动的产物反映构造特征。例如“造山期后相”。

煤田地质上所指的“相”侧重于它的生成条件(环境)，并以此来命名，如河流相、湖泊相等，以代表这一环境下形成的一套产物。5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积相的具体含义：5.1.2含煤建造—沉积相特征5.1.2含煤建造—沉积相特征

在作相解释时必须注意相的组合和顺序。相组合：是指一组一起产出的相，这些相在成因上或环境上密切相关。如陆相组、海相组、海陆过渡相组。相序：相互过渡的各种相在垂直方向上的顺序，它是一系列相自然组合的特征。相序递变：沉积相在时间上和空间上的连续变化。

沃尔索相律（相律连续性原理或相律递变规律）：

只有在横向上成因相近且紧密相邻发育的相才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断，即在垂直层序中呈整合关系。因此，相的垂直序列反映了环境的横向并列情况。5.1.2含煤建造—沉积相特征在作相解相序递变有两种基本类型：由于海平面上升（或海进）所形成的退积型相层序，相剖面自下而上由陆相→海陆过渡相→海相叠覆组成。由于海平面下降(或海退)所形成的进积型相层序，相剖面自下而上由海相→海陆过渡相→陆相叠覆组成。5.1.2含煤建造—沉积相特征相序递变有两种基本类型：5.1.2含煤建造—沉积相特征各类沉积相之间的空间关系各类沉积相之间的空间关系沉积相特征课件5.1.2含煤建造—沉积相特征（二）沉积环境的成因标志

物理特征：包括岩石的结构和构造，反映沉积时的水动力条件，是相分析的最直观标志；

化学特征：主要包括沉积物中元素和化合物的含量、同位素和自生矿物特征等。反映的是沉积水体的水化学和地球化学条件，包括地球化学标志、矿物学标志和部分岩石学标志。

生物特征：主要是古生物标志，包括实体化石、痕迹化石生物遗迹三种类型。是鉴别环境最为有效的方法。5.1.2含煤建造—沉积相特征（二）沉积环境的成因标志5.1.2含煤建造—沉积相特征1）具有指相意义的古生物标志适应盐度范围有限，基本上只出现在正常海水环境的古生物。珊瑚、海百合、三叶虫、绝大多数腕足类、头足类(菊石鹦鹉螺等)、苔藓虫及蜓等。

以上化石如是未经搬运的，则该层初步可确定为海相沉积。生活在含盐度正常的海中，或从正常盐度区间歇地移到过渡区的古生物。腕足类中的舌形贝，少数苔藓虫和钙质有孔虫以及能够移动的棘皮类和头足类。

在末出现典型的正常海化石时，以上任何一门类的化石或几个门类的化石同时出现，或与一些广盐性化石在一起，可代表是与广海相邻、稍受限制的海水环境。5.1.2含煤建造—沉积相特征1）具有指相意义的古生物标志5.1.2含煤建造—沉积相特征不同的属种可在正常海和过渡海生物组合中出现的广盐性门类古生物

如双壳类、腹足类、介形类以及钙质蠕虫管和胶结壳有孔虫等，这些生物应鉴定到属，以其形态、数量来区别是海相还是陆相、过渡相：

一般当化石组合中只包括这些广盐性门类或其中一部分门类时，被认为是淡水环境的微咸水生物化石组合。某些双壳类、腹足类、介形类等只能在淡水环境中生存而不存在于其它环境中，属于陆相生物组合。如淡水双壳蚌类。5.1.2含煤建造—沉积相特征不同的属种可在正常海和过渡海5.1.2含煤建造—沉积相特征脊推动物除鱼类外，基本上是陆生的。根据生活在海水与淡水中鱼类类型的不同，区分海、陆相。植物化石的数量和形态。

完整而平行层理的植物叶部化石→水体环境平静的湖泊；大量出现植物根部化石→沼泽相；大量出现植物碎片→边滩（河流的点砂坝）沉积；粗大树干→河床沉积物中。另外，藻类、孢子花粉、动物活动痕迹等情况也对沉积环境具有一定的指相作用。5.1.2含煤建造—沉积相特征脊推动物除鱼类外，基本上是陆5.1.2含煤建造—沉积相特征2）岩石学标志岩石的物质成分：包括岩石的矿物成分和胶结物成分。

矿物成分：包括自生矿物和碎屑矿物。碎屑矿物能大致反映陆源区的一些特征，自生矿物才有重要的沉积环境意义。

自生的长石、沸石→湖泊相沉积；

海绿石和鲕绿泥石矿物→是海相沉积；磷块岩大量出现→水深为几十至三百余米的浅海环境；

蒸发盐矿物(石膏、硬石膏等盐类)→浅海、泻湖和盐湖；

白云石或白云质灰岩→潮上带的沉积；

硼酸盐和天然碱→湖相沉积。5.1.2含煤建造—沉积相特征2）岩石学标志不同沉积环境下的岩性变化示意图不同沉积环境下的岩性变化示意图不同沉积环境下的矿物成分变化示意图不同沉积环境下的矿物成分变化示意图盐类建造中：

陆相成因的含硫酸钙和硫酸镁，有时含镁硫酸盐；海相成因的通常有钾石盐层、钾盐镁矾层或无水钾矾层。陆相蒸发盐岩多为冲积相或陆相沉积物所包围。

潮上带上形成的蒸发岩常因淡水溶解而产生塌陷角砾岩，或因回流透渗现象而形成含石膏的白云岩或白云岩化等。粘土类的指相意义：

高岭石矿物是陆相酸性条件下形成的；蒙托石类胶岭石和拜来石是海水碱性条件下产生的。

5.1.2含煤建造—沉积相特征盐类建造中：5.1.2含煤建造—沉积相特征胶结物成分：

粘土质胶结物分布最广，主要见于分选性差、碎屑成分复杂的岩石中，是在地壳不稳定、古地理景观变化复杂的地区形成。碳酸钙质胶结物多发育在海相沉积中，地壳稳定区常见；

铁质胶结物也常见于海相沉积。矿物成分的复杂性：

河流、三角洲的砂岩成分比较复杂；海成砂岩的成分相对简单。

5.1.2含煤建造—沉积相特征胶结物成分：5.1.2含煤建造—沉积相特征5.1.2含煤建造—沉积相特征岩石的结构。主要指颗粒大小、形状、表面痕迹和之间的组合关系。

粒度：

河床砂中跳跃组分（d:0.1~1mm，为细砂~粗砂）较多，分选性好~中等；悬浮组分（d<0.1mm，为粉砂质以下颗粒）含量少，约2~3%，分选性差；通常缺少滚动组分（d>1mm）；海滩砂中悬浮组分含量较多，分选性中等。

颗粒的排列方向：

主要受搬运介质、水流类型、流向和流速控制。可以将砾石的长轴方向和倾角作为确定沉积相的参考。5.1.2含煤建造—沉积相特征岩石的结构。主要指颗粒大小、沉积相特征课件冰碛：长轴∥流向，高角度(20~40˚)，向上呈迭瓦状；陡坡河：长轴∥流向，中角度(15~30˚)，向上呈迭瓦状；缓坡河：长轴┸流向，中角度(15~30˚)，向上呈迭瓦状；海滩：长轴∥岸线，与波传播方向┸，低角度(15~30˚)，向海一侧呈迭瓦状各种环境下的砾石排列方向冰碛：长轴∥流向，高角度(20~40˚)，向上呈迭瓦状；各种5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积岩的构造。层理、波痕在对沉积相分析中具重要的意义。层理：三角洲斜层理：主要指三角洲前缘沉积中的斜层理。由于河流（湖）入海之前会分成许多分流，分流方向呈放射状，因此会出现大量槽状或楔形的多向倾斜的交错层理，细层倾角一般在18~28˚三角洲斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征沉积岩的构造。层理、波痕在对a)板状交错层理；b)板状交错层理；c)板状交错层理知识回顾：交错层理的类型层理的类型a)板状交错层理；b)板状交错层理；c)板状交错层理知河流相斜层理

a1-急流斜层理；a2-缓流斜层理，a3-交错斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征河流相斜层理：可分为急流、缓流、交错斜层理。急流斜层理：斜层系倾角可达45˚，形成于干燥区的山间河流缓流斜层理：斜层面弯曲，斜层倾角15~30˚，形成于普通河流波状（槽状）交错层理：

常见于大河的天然堤。河流相斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征河流相斜层理：可5.1.2含煤建造—沉积相特征海滩和滨外砂坝斜层理：

常呈楔形交错状，细层倾角较小，一般小于12˚，有的形成于海滩，细层倾角只有2~5˚。沿岸砂坝的斜层理5.1.2含煤建造—沉积相特征海滩和滨外砂坝斜层理：沿岸砂5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕：

一种波状起伏的层面构造。

波痕的组成要素：包括波痕长度、高度、波痕指数（L/H）和对称指数(L1/L2)（向流面与背流面水平投影之比）等。5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕：5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕的成因类型：

水流波痕、浪成波痕和风成波痕。虽然同一波痕类型可以在不同沉积环境中见到，但某种波痕类型发育的相对丰度及不同类型的特定组合在一定程度上都能反映一定沉积环境：

湖泊环境中常见对称的或近于对称的浪成波痕；

河流成因的波痕则是不对称的，主要为舌状波痕；湖和海的浅水环境常发育完好的波痕，海滩的向海坡和海岸砂坝向陆部分有菱形波痕。5.1.2含煤建造—沉积相特征波痕的成因类型：5.1.2含煤建造—沉积相特征3）地球化学标志不同沉积环境的水介质有不同的化学成分，它必然反映到沉积物中，成为区分沉积相的地球化学标志。微量元素沉积物中的微量元素及其含量是辨认某些沉积环境的标志特征。主要有B，Br、Cl、Na，Ga，Sr、Ni、Co、V、Cr、Ge、U等。

硼的含量在一定程度上反映古盐度，其中尤以根据伊利石中硼含量测古盐度的方法效果好。现代海水中含硼量为4.77ppm，淡水中一般不含硼；硼镓比：陆相<4，海相在10左右；

5.1.2含煤建造—沉积相特征3）地球化学标志5.1.2含煤建造—沉积相特征磷酸盐沉积现代泥质沉积物和泥质岩层中部有沉积成因的磷酸盐，并且以其磷酸钙与磷酸铁含量的相对值同盐度密切相关为特征：

一般是盐度增加，沉积物孔隙水中铁盐即逐渐减少，钙盐则显著增多。

河、湖相淡水沉积物中的磷酸盐主要是磷酸铁，海相沉积物中的则几乎全是磷酸钙；

沉积物中的自生矿物磷灰石，一般形成于海相；

蓝铁矿[Fe(PO4)2·8H2O

]则发现于湖相沉积。

5.1.2含煤建造—沉积相特征磷酸盐沉积5.1.2含煤建造—沉积相特征煤中硫元素近海型煤系硫含量大于内陆型煤系，含量最高的可能是靠近古陆的海湾。另外，根据部分元素的同位素含量也在一定程度可以作为区分沉积相的标志。含铁自生矿物由氧化环境至还原环境依次为：褐铁矿→赤铁矿→海绿石→鲕绿泥石→菱铁矿→白铁矿和黄铁矿。含铁矿物分散在岩石中主要显现在颜色上，尤以粘土岩的颜色判断还原程度更为直接。5.1.2含煤建造—沉积相特征煤中硫元素5.1.2含煤建造—沉积相特征4）结核和包体结核。煤系中有各种结核，按化学成分可分为碳酸盐的、硫化铁的和硅质的。结核的成分可反映其形成时的水介质环境：

菱铁质结核一般不会在冲积相中见到，它代表弱还原环境；

黄铁矿则代表强还原条件；

Ca、Mg碳酸盐结核表示碱性环境，它和泻湖相中障壁岛沉积关系密切。

包体。在沉积物推积过程中，由附近冲来的泥质岩、粉砂岩、煤或炭质泥岩等碎块，被包裹在沉积物中，称为包体。

包体常出现在水动力条件比较强的河床相、三角洲相、砂洲砂坝相等沉积中，特别是靠近底部的冲刷面上。所以包体的存在往往代表层间冲刷，其特点是未经分选磨圆。5.1.2含煤建造—沉积相特征4）结核和包体5.1.2含煤建造—主要沉积相主要沉积相陆相海相过渡相山麓相、河流相湖泊相、沼泽相滨海相、浅海相、深海相河口湾相、滨海三角洲相沙洲砂坝相、泻湖海湾相泻湖海湾波浪带相5.1.2含煤建造—主要沉积相主要沉积相陆相海相过渡相山麓各种沉积环境的空间关系海洋沉积环境的组成各种沉积环境的空间关系海洋沉积环境的组成滨海带：通常指高潮线和低潮线之间的区域，又称潮间带浅海带：低潮线到水深200m左右的区域。半深海：200m-1000m（2000m）左右的区域深海：水深大于1000（或2000m）的水体陆棚：也称”大陆架“或“大陆浅滩”。是大陆向海洋的自然延伸，通常被认为是陆地的一部分，是指环绕大陆的浅海地带。陆棚海：陆棚海是指朝海方向与大陆相邻，朝海洋方向与斜坡和盆地相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境。泻湖：也称潟湖，海岸带被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域。几个名词：滨海带：通常指高潮线和低潮线之间的区域，又称潮间带几个名词：5.1.3含煤建造—旋回结构旋回结构：指在垂直剖面中一套有共生关系的岩性和岩相规律性组合和交替现象。在含煤建造中常见。

反映煤系在形成过程中一系列控制因素（如地壳运动、古地理、古气候等）的周期变化。5.1.3含煤建造—旋回结构旋回结构：指在垂直剖面中一套有5.1.3含煤建造—旋回结构（一）不同古地理条件下旋回的特征内陆性含煤建造的旋回结构河流相：旋回常由河床相或山麓相开始，向上逐步过渡为河漫滩相、湖泊相和沼泽相；底部较厚的冲积层往往具有多阶性。每阶下部是粒度最粗的砂岩或砾岩，覆盖在冲刷面上；其上为具有斜层理的河床相砂岩，再往上出现水平层理或波状层理的河漫滩相。

5.1.3含煤建造—旋回结构（一）不同古地理条件下旋回的特