聚煤盆地的演化

1、刘伟明刘伟明讲课步骤：讲课步骤：1 1、复习巩固、复习巩固2 2、讲解新课、讲解新课 3 3、总结与布置作业、总结与布置作业一、一、聚煤盆地聚煤盆地原始含煤沉积盆地原始含煤沉积盆地，聚煤盆地可以保持其原，聚煤盆地可以保持其原始沉积盆地的基本面貌，但大多数由于后期构造始沉积盆地的基本面貌，但大多数由于后期构造变动和剥蚀作用而被分割为一系列后期构造盆地。变动和剥蚀作用而被分割为一系列后期构造盆地。 聚煤盆地的形成聚煤盆地的形成聚煤盆地的形成聚煤盆地的形成二、聚煤盆地的二、聚煤盆地的形成条件形成条件 1.1.植物植物遗体的大量堆积是聚煤作用发生的物质基础。遗体的大量堆积是聚煤作用发生的物质基础。2.

2、2.古气候古气候是植物繁衍、植物残体泥炭化和保存的前是植物繁衍、植物残体泥炭化和保存的前提条件。主要发生在温暖潮湿地带。提条件。主要发生在温暖潮湿地带。3.3.适宜的沉积适宜的沉积古地理古地理环境为沼泽发育、植物繁殖和环境为沼泽发育、植物繁殖和泥炭聚积提供了天然场所。泥炭聚积提供了天然场所。4.4.古构造古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素。是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素。四个因素的辨证关系：四个因素的辨证关系：古气候、古植物、古地理和古构造等因素，在一定古气候、古植物、古地理和古构造等因素，在一定地区或一定条件下都可能成为聚煤作用的决定性因素。地区或一定条件下都可能成为聚煤作用的决定

3、性因素。一般来说，一般来说，古气候、古植物条件提供了聚煤作用的古气候、古植物条件提供了聚煤作用的物质基础，物质基础，常作为聚煤盆地形成的区域背景来考虑；而常作为聚煤盆地形成的区域背景来考虑；而古地理和古构造则是具体聚煤盆地形成、演化的主要控古地理和古构造则是具体聚煤盆地形成、演化的主要控制因素。制因素。沉积盆地是沉积物搬运和沉积的活动舞台，沉积盆地是沉积物搬运和沉积的活动舞台，形成各种各样的形成各种各样的沉积环境和沉积体系沉积环境和沉积体系。三、聚煤盆地类型三、聚煤盆地类型按聚煤盆地的成因分：按聚煤盆地的成因分：（一）由于侵蚀、岩溶等非构造因素形成的（一）由于侵蚀、岩溶等非构造因素形成的非构造

4、非构造成因聚煤盆地；成因聚煤盆地；特征：形成的含煤岩系一般厚度有限，且变化大、特征：形成的含煤岩系一般厚度有限，且变化大、分布零星，不具工业价值。分布零星，不具工业价值。（二）由于地壳运动形成的（二）由于地壳运动形成的构造成因聚煤盆地构造成因聚煤盆地（拗拗陷型、断陷型和断拗型）陷型、断陷型和断拗型）等三种类型等三种类型（一）拗陷型聚煤盆地（一）拗陷型聚煤盆地（亦称波状拗陷盆地）（亦称波状拗陷盆地） 盆地的基底：盆地的基底：基本上为一连续界面，聚煤期地壳运基本上为一连续界面，聚煤期地壳运动以动以宽缓开阔的波状隆起和拗陷为主，宽缓开阔的波状隆起和拗陷为主，含煤岩系含煤岩系就形成于波状拗陷内。就形成

5、于波状拗陷内。特征：特征：1 1、拗陷型盆地多为浑圆形或长圆形；、拗陷型盆地多为浑圆形或长圆形；2 2、煤层发育比较广泛、稳定；、煤层发育比较广泛、稳定；3 3、大型拗陷聚煤盆地内部常发育次一级隆起和拗陷。、大型拗陷聚煤盆地内部常发育次一级隆起和拗陷。（二）断陷型聚煤盆地（二）断陷型聚煤盆地 断陷型聚煤盆地的基底为断陷型聚煤盆地的基底为不连续界面，不连续界面，成盆期地壳运动成盆期地壳运动以以块状断裂运动为主。块状断裂运动为主。特征：特征：1 1、盆地一般呈狭长几何形态，其延伸方向与控制性断裂的盆地一般呈狭长几何形态，其延伸方向与控制性断裂的展布方向相一致；展布方向相一致；2 2、断陷型聚煤盆地

6、中常断陷型聚煤盆地中常形成巨厚煤层形成巨厚煤层 （三）（三）断拗型聚煤盆地断拗型聚煤盆地 拗陷型和断陷型的过渡类型拗陷型和断陷型的过渡类型 聚煤盆地从形成到结束是一个聚煤盆地从形成到结束是一个动态过程动态过程，由于古植物、古气候、古地理和古构造等由于古植物、古气候、古地理和古构造等多种因素的影响，聚煤盆地不断发展演多种因素的影响，聚煤盆地不断发展演化化时空演化时空演化。 聚煤盆地的演化，会聚煤盆地的演化，会引起聚煤部位的改变，因而研究聚煤盆地引起聚煤部位的改变，因而研究聚煤盆地的发展规律，对找煤具有重要意义。的发展规律，对找煤具有重要意义。v一、时间上的表现一、时间上的表现基本类型的转化基本类

7、型的转化v（一）（一）非构造成因非构造成因聚煤盆地聚煤盆地构造成构造成因因聚煤盆地聚煤盆地v（二）（二）断陷型断陷型盆地盆地=拗陷型拗陷型盆地盆地1 1、断陷聚煤盆地断陷聚煤盆地拗陷聚煤盆地拗陷聚煤盆地（1 1）盆地发育）盆地发育早期早期表现出显著的裂陷性质，下落表现出显著的裂陷性质，下落断块组成一系列地堑盆地。断块组成一系列地堑盆地。（2 2）随着裂陷作用的）随着裂陷作用的减弱或停止减弱或停止，各个亚盆地被，各个亚盆地被上覆沉积广泛覆盖，形成统一的沉积盆地。上覆沉积广泛覆盖，形成统一的沉积盆地。（3 3）盆地发育的）盆地发育的后期后期，发生了构造型式的转化，发生了构造型式的转化，由早期的裂陷

8、作用为主，转化为晚期的由早期的裂陷作用为主，转化为晚期的荷载调整性沉降荷载调整性沉降。 东北松辽盆地，晚侏罗早白垩世形成北东向基底断裂的半地堑盆地。白垩世晚期盆地主要表现为拗陷性质，沉积层由盆地中部向两翼逐渐变薄，在盆缘地带仍受到基底断裂影响。NWTrK22K21K13K14K15K21K11JC-PSW海拔/m0-1000-2000-3000-4000-5000-6000-7000松辽盆地沉积-构造剖面图（据中国煤田地质学，韩德馨等，1980）2 2、拗陷型聚煤盆地拗陷型聚煤盆地断陷型聚煤盆地断陷型聚煤盆地盆地盆地初期初期构造运动以构造运动以隆起、拗陷隆起、拗陷为主，断裂为主，断裂不发育，由

9、于动力作用方式的改变，在不同层位不发育，由于动力作用方式的改变，在不同层位也可以出现不同方向和不同排列方式的也可以出现不同方向和不同排列方式的断层系断层系。 华北裂谷系中的一个半地堑盆地，以边缘断裂为主干发育一系列掀斜断块。0 . 01 . 02 . 03 . 04 . 05 . 0SES3ES1ES1ES3ES4J1J1ES4JA n ZQ + N mEdES1ES3ES4ES3EdES1ES 2Q + N mNCA n ZES1E华北裂谷系中的一个半地堑盆地剖面图（垂直比例尺，每秒大致相当3-40nm）（据马杏垣，1983）聚煤盆地的演化聚煤盆地的演化二、空间上的表现二、空间上的表现盆地的

10、盆地的超覆扩张和退缩超覆扩张和退缩分化、侧向迁移分化、侧向迁移（一）盆地的（一）盆地的超覆扩张和退缩分化超覆扩张和退缩分化超覆扩张：超覆扩张：一个小的拗陷发展成一个大的拗陷，或多一个小的拗陷发展成一个大的拗陷，或多个相邻小拗陷逐渐连接成一个大的拗陷。个相邻小拗陷逐渐连接成一个大的拗陷。云南小龙潭第三纪云南小龙潭第三纪褐煤盆地的基底为可溶褐煤盆地的基底为可溶性碳酸盐岩（石灰岩、性碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）。白云岩等）。含煤岩系含煤岩系剖面三分明显剖面三分明显即：即：下段下段以坡积砂砾岩填积为主；以坡积砂砾岩填积为主；中段中段为湖沼相沉积；为湖沼相沉积；上上段段以湖泊相泥灰岩为主。以湖泊相泥灰岩

11、为主。小龙潭煤盆地充填序列，小龙潭煤盆地充填序列，呈现出明显的超覆扩张呈现出明显的超覆扩张。2 图6-15 云南小龙潭煤盆地沉积剖面图1-湖泊相泥灰岩；2-褐煤层；3-湖沼相碎屑岩；4-坡积-洪积相沙砾岩2341云南小龙潭煤盆地沉积剖面图1湖泊相泥灰岩；2褐煤层；3湖沼相碎屑岩；4坡积相砂砾岩退缩分化：退缩分化：聚煤盆地发育晚期，大的拗陷被聚煤盆地发育晚期，大的拗陷被新的隆起分隔的现象。新的隆起分隔的现象。地表侵蚀和盆地基底升降（主要因素）地表侵蚀和盆地基底升降（主要因素）等，都可引等，都可引起盆地范围的扩张或退缩。起盆地范围的扩张或退缩。当聚煤盆地基底下沉速度相对增快时，聚煤盆地发当聚煤盆地

12、基底下沉速度相对增快时，聚煤盆地发生超覆扩张；当沉降相对减慢或由沉降转化为上升隆起生超覆扩张；当沉降相对减慢或由沉降转化为上升隆起时，沉积物大量充填，聚煤盆地发生退缩分化。时，沉积物大量充填，聚煤盆地发生退缩分化。（二）盆地的（二）盆地的侧向迁移侧向迁移聚煤盆地的侧向迁移是指不同聚煤期聚煤盆聚煤盆地的侧向迁移是指不同聚煤期聚煤盆地在地在空间上的转移和盆地内部沉降中心的迁移空间上的转移和盆地内部沉降中心的迁移。沉积盆地是地壳形变的产物，随着地壳运动体制的沉积盆地是地壳形变的产物，随着地壳运动体制的演变，不同期的聚煤盆地便呈现出演变，不同期的聚煤盆地便呈现出规律性的空间转移规律性的空间转移。以我国

13、东部中、新生代聚煤盆地为例以我国东部中、新生代聚煤盆地为例不同期聚煤盆地的分布具有明显的不同期聚煤盆地的分布具有明显的分带性分带性，盆地的，盆地的形成、分布与形成、分布与NNENNE向巨型构造体系的成生过程相联系。向巨型构造体系的成生过程相联系。 （1 1）晚三叠世这一构造体系的雏型开始展现，在晚三叠世这一构造体系的雏型开始展现，在太行山的太行山的西侧西侧形成四川、鄂尔多斯大型沉积盆地，堆积形成四川、鄂尔多斯大型沉积盆地，堆积了晚三叠世和早、中侏罗世含煤岩系，了晚三叠世和早、中侏罗世含煤岩系，东侧东侧总体为一总体为一NNENNE向的巨型隆起带。向的巨型隆起带。 （2 2）东部巨型隆起）东部巨型

14、隆起自南而北逐步解体自南而北逐步解体，不同期的，不同期的聚煤盆地相应地依次分布：聚煤盆地相应地依次分布：晚三叠早侏罗世晚三叠早侏罗世聚煤盆地聚煤盆地主要分布于湖南、江西等地，主要分布于湖南、江西等地，早早中侏罗世中侏罗世聚煤盆地零聚煤盆地零星分布于华北地区，星分布于华北地区，晚中生代晚中生代聚煤盆地则主要分布于东聚煤盆地则主要分布于东北、内蒙东部地区，为断陷盆地系，盆地群沿北北东向北、内蒙东部地区，为断陷盆地系，盆地群沿北北东向斜列。斜列。 （3 3）巨隆带进一步分化，沿隆起轴部形成巨隆带进一步分化，沿隆起轴部形成华北裂华北裂谷系为主体谷系为主体的断陷带，含煤沉积发育于裂谷系和两侧隆的断陷带，含煤沉积发育于裂谷系和两侧隆起带上的小型断陷盆地内。起带上的小型断陷盆地内。 （4 4）位于东海大陆架的）位于东海大陆架的东海盆地东海盆地是一个北是一个北北东向弧后拉伸盆地，以碎屑含煤沉积为主。北东向弧后拉伸盆地，以碎屑含煤沉积为主。台台湾省西侧湾省西侧发育