03-研究生课程中国煤田地质学

1、中国煤田地质基础,3.1 含煤盆地的分类 3.2 中国煤盆地演化 3.3 不同大地构造学派对中国成煤盆地的研究,1,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,3.1.1 中国板块构造基本格局 根据板块构造学说和理论，把中国和邻区晚古生代以 来的板块划分结合起来。有碰撞对接、碰撞俯冲带。 分为7个板块： 西伯利亚板块 天山-林西海西期板块碰撞对接带； 塔里木-华北（中期）板块 昆仑山-秦岭-大别山海西期至印支期板块对接及碰撞俯冲带； 扬子-华夏板块 可可西里山-金沙江印支期至燕山期板块碰撞俯冲带；,2,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤

2、盆地的分类, 羌塘-昌都板块 澜沧江燕山期板块碰撞俯冲带 冈底斯（或拉萨板块） 印度河-雅鲁藏布江板块碰撞俯冲带 印度板块 台东板块碰撞俯冲带 菲律宾板块,3,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,特点：由北而南，板块碰撞对接及碰撞俯冲带的形成时期逐渐变新。 目前，中国板块划分的方案和观点尚未完全统一。（关于板块边界的确定、依据等属大地构造研究，此内容略）。,4,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,5,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,图1-4 中国及毗邻海域板块构造基本格局,T3J1+2,J3K1,第三

3、纪,CP,主应力方向,T3J1+2,J3K1,第三纪,CP,主应力方向,3.1 含煤盆地的分类,3.1.2 中国含煤盆地分类 一、克拉通（Croton）内部坳陷盆地 克拉通是指不含显生宙褶皱区在内的大陆地壳 部分，与地台相当。 特点：具有地台构造特点，即以均匀缓慢沉降 为主， 地势平坦，长期稳定，地形坡度很小，盆 地为陆表海或称内陆表海。 其沉积特点：以稳定陆源沉积和稳定型内源沉积 为特点，沉积物形成速度慢，形成的沉积体以固 定型、薄而宽广体为特征，盆地沉降中心与沉积 中心基本一致，迁移小。,6,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类, 盆地抬升和沉降方位迁移

4、：由板块边缘的碰撞、俯冲引起。 中国克拉通含煤盆形成时代较老如石炭-二叠纪聚煤盆地，在古老地台或加里东 褶皱基础上发育起来的。 如华北地台、扬子-华夏地台、塔里木地台等典型盆地。 特点：煤层薄而稳定，分布较为集中，含煤性 好，含煤系较高，以海陆过渡相为主 克拉通内断陷盆地 在稳定地台内部小型的断陷盆地，规模较小。,7,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,二、大陆增长带的含煤盆地 分为下列两种类型： 碰撞带或大地缝合带 碰撞带：两大陆或大陆与岛弧（海洋中呈线状分布 的弧形列岛）相碰撞的地带，为造山带。 地缝合线（带）：两个大陆板块相向移动，其前碰 撞时受到强

5、烈变形，形成褶皱山脉地带。 原非稳定陆盆的组成，在碰撞时增生部分，聚煤作 用差。 前陆盆地 前陆盆地为大陆碰撞及缝合期间发育的盆地，沿造 山带大陆外侧分布。,8,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,三、碰撞期后的含煤盆地 板块拼贴、对接、碰撞作用，使大陆边缘或 陆间沉积槽地转化为褶皱山系，出现一种复杂的 盆地类型。如山前含煤盆地、山间盆地。 山前含煤盆地隆起山系、湖泊体系，有扇 三角洲、三角洲，沉积中心沿山前带分布，盆地 呈不对称型。 山间含煤盆地造山期后的均衡调整过程中 伸展构造作用的产物，沿断裂带发育，盆地长轴 与构造带走向一致。 如吐鲁番-哈密盆地-

6、位于天山东段山间。,9,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,四、大陆内的裂谷含煤盆地 裂谷：由于地壳断裂作用产生的地形洼地，似“地型”，裂谷专指与火山活动和地震活动有关的断裂带。 机制：伸展断裂构造地堑型，断陷、坳陷盆地；地幔上涌、地壳减薄、水平拉张坳陷、断陷盆地。 如我国东北一些中生代聚煤盆地。 五、活动边缘带的含煤盆地 指大陆边缘弧后裂陷盆地（图解）。,10,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,11,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,3.1.3 按“成盆期构造稳定性”分类（地

7、矿系统） 划分为：稳定、活动、过渡三种类型 划分依据： 盆地内主要煤系沉积的稳定强度-厚度、岩相、含煤稳定程度； 同沉积构造的活动程度； 同期火山活动程度。,12,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,一、稳定型盆地 沉积稳定沉积相带、厚度变化等稳定；陆相沉积一般较为稳定 ，煤系分布区域较宽广而稳定。 同沉积构造活动微弱，少量强度不大和断裂、褶皱 。 火山活动微弱。 如华北C-P盆地；华南西北部P盆地；鄂尔多斯J2盆地；四川T3盆地。稳定型盆地煤炭储量占总量的80%-90%，分布面积也最大。,13,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含

8、煤盆地的分类,二、活动型含煤盆地 沉积不稳定，煤系分布范围小且不稳定； 同沉积活动强烈，断裂及褶皱发育； 火山活动强烈，煤系中含各种性质的火山岩（同期） 如东北北部的C-P盆地，台湾第三纪的盆地。 三、过渡型含煤盆地，介于上述两者之间 如华南南部C-P盆地；赣中T3盆地；大兴安岭J1+2盆地。,14,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.1 含煤盆地的分类,3.1.4 按成因分类 控制盆地形成的构造因素：断陷、坳陷。 坳陷盆地巨型、大型含煤盆地，如华 北C-P煤盆地； 断陷盆地多为小型。,15,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,3.2.1

9、 C-P 含煤盆地 一、华北盆地 范围：吉、辽、内蒙的南部，冀、晋、陕、 豫、皖、鲁的大部，宁等的南部，以 及苏北区，面积约110万km2。 北侧：内蒙古-大兴安岭海西印褶皱带； 南侧：秦岭加里东-海西-印支褶皱带。,16,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,主要含煤地层： C2太原组 华北大部 P11山西组 P12+P21石盒子组-南华北（两淮、豫南） 盆地基底：中奥陶灰岩夷平风化壳，总体呈 准平原型岩溶地貌。,17,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,盆地演化特征： 本溪期 C2b：北高南低，在豫、皖南部盆地边缘翘

10、 起，陆表海盆地； 太原期 C2t：盆地持续下降，盆地地势平坦，沉积 范 围更广。但有水下隆起和坳陷。盆地北高南低。陆表海盆地。 山西期 P11：盆地大部分平稳抬起为陆，南部少数 地区仍有海水侵入。盆地基本势态同太原期。 过渡型盆地。陆表海盆地后期阶段。 上下石盒子期 P12+P21：基本继承了山西期盆地特征，为大型陆相坳陷盆 地，大部不聚煤，只南华北聚煤。聚煤中心南移。 石千峰期 P22-? ：陆相盆地，构造活动加强，无煤聚积。 总过程：陆表海聚煤盆地陆相盆地（南华北近海聚 煤盆地）,18,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,二、华南盆地 范围：黔、桂、

11、粤、鄂、湘、赣、浙、闽以及滇、苏 大部、川东、安徽东南部，陕西南部的汉中、安康。 华南盆地构造比较复杂，由若干古隆起，坳陷组成，其 中有杨子盆地、江南盆地、东南盆地（广东、福建、江西 等地）。为板块边缘盆地。 C-P总厚1500-2500m，局部最厚达5000m。 早石炭世早二叠世：以海相碳酸盐沉积为主，聚煤较 少，仅在古陆边缘沉积了厚度不大的煤系。 晚二叠世：盆地抬起、地形反差较小，陆相沉积发 育，含煤面积最大，含煤性最好，如龙潭组。 聚煤区主要集中于黔西及滇东、川东一带。 华南C-P，大部分地区为陆表海 近海环境，在海进、 海退转折时期出现海陆交互沉积，主要陆源区为“康滇古 陆”、“华夏古

12、陆”、“云开古陆”、“秦淮古陆”。古陆、隆起 及一些同沉积断裂对C-P起控制作用。,19,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,20,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,图3-1 中国石炭二叠纪含煤盆地分布图,晚石炭世,早二叠世,晚二叠世,早石炭世,3.2 中国煤盆地演化,二、天山-兴安、秦岭、藏东等盆地 均为地槽褶皱带内盆地，受构造控制明显，有 的有强烈的火山活动，厚度变化较大。 3.2.2 晚三叠世盆地 主要分布有华南，其中四川、滇中、赣中各湘 东，湖北聚煤较好；北部鄂尔多斯有上三叠统煤 系，但煤层较薄。 演化：在C-P聚煤结束后，华南持续

13、坳陷，T1+2 进入全海侵时期，但C-P时期的古陆仍凸出水面； T3末的印支运动导致大范围海退，古陆扩大； 海相沉积陆相沉积。 抬升产生断块活动，T3形成裂谷盆地。,21,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,3.2.3 J1+2盆地 侏罗纪是我国地史上重要的聚煤期，有以下几 个大型盆地： 鄂尔多斯（陕甘宁）； 准格尔、吐鲁番-哈密、塔北、伊宁； 大同盆地。 特点：大部分盆地面积广阔，煤系、煤层稳定。 早燕山期：鄂尔多斯J1+3 坳陷相对稳定，河-湖盆地 。 中燕山期：中国东部进入裂陷作用构造阶段，半地堑、地堑盆地群出现，以断陷湖盆充性为主。,22,山东科技

14、大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,23,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,图3-2 中国晚三叠世早中侏罗世含煤盆地分布图,晚三叠世,早中侏罗世,3.2 中国煤盆地演化,3.2.3 K1 盆地和第三纪盆地（略） K1 主要在我国北部区分布，成小盆地出现（断陷、坳 陷盆地均有）。第三纪盆地，全国均有分布（主要在东 北、西南和沿海）。 3.2.4 中国煤盆地演化阶段（表） 漂移板块盆地各自发展阶段（C-T2） 华北、华南盆地广泛分布于两个漂移板块上，各自 独立形成与发展。 华北盆地与板块主体范围接近一致，C-P含煤沉积， 仅局部有微弱的火山活动，但对煤

15、系形成无明显影响。 华南盆地较复杂，基底的隆、坳之范围、幅度及常发 位常发生变化，使含煤地层形成的部位、面积和发育程度 不同，华南西侧有基性火山强烈喷溢活动；同沉积构造较 强烈，对煤系形成不利。,24,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,25,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,图3-3 中国晚侏罗世早白垩世含煤盆地分布图,早白垩世,晚侏罗世,东北部J3+K1含煤断陷盆地群,3.2 中国煤盆地演化,26,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,图3-4 中国及毗邻海域第三纪含煤盆地分布图,3.2 中国煤盆地演化, 板内、板缘盆地发展

16、阶段（T3-N） 华北、华南以及西伯利亚等板块拼接， 除青藏地区以外，T3 以后的盆地，主要在 统一板块的内部和边部发展。 台湾属于岛弧盆地。,27,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国煤盆地演化,中国煤盆地演化的趋势和特点： 板内盆地稳定，板缘盆地由活动趋向稳定 板缘盆地的不稳定表现在： 盆地经常迁移，很少有几个纪或世连续沉积的盆地； 构造类型多为过渡型，常伴有火山活动； 随时间发展（K1N）稳定型盆地由西向东迁移。 盆地趋向小型化与群体化，由浅海、滨海向地向陆相盆地演变，中、新代以陆相盆地为主。,28,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.2 中国

17、煤盆地演化, 盆地类型与样式趋向多样化 由以坳陷型盆地为主,向坳陷型、断裂型并存并以断陷盆地增多的方向转化； 同一时期断-坳，或坳-断的现象都有； 盆地力学性发育变化，先张后挤或是先挤后张的现象均存在； 盆地基底岩石的脆化（刚硬），易产生断裂，使盆地样式多样化； 盆内、盆缘同沉积断裂发育，使盆地出现联合、分解多样化。,29,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.3 不同大地构造学派对中国成煤盆地的研究,3.3.1 板块构造学说 （略3.1和3.2煤盆地分类和演化即按板块学说） 3.3.2 “地质力学”观点看中国成煤盆地 （参考1980年出版的中国煤田地质学下册） 突出构造体系对煤系形成和改造的控制作用。 一、中国主要构造体系 巨型纬向构造体系； 经向构造体系； 华夏系（T1+2）和新华夏系（T3）； 其他构造体系。,30,山东科技大学,2020/9/2 00:22:53,3.3 不同大地构造学派对中国成煤盆地的研究,二、中国聚煤盆地 运用地质力学“古老构造型式的巨型坳褶-隆起带和沉积带，一定会对古地理形势起着重要控制作用，所以古老构造型式对较新沉积层的分布和沉积岩相的变化，也一定会起到控制的作用”的观点，分析中国煤盆地： 如纬向、经向构造带交织成多个隆起和坳陷区，坳陷 区盆地。 如由北而西，第一隆起带，第一沉降带，第二隆起带，第二沉降带；华北高煤