挠力河坳陷的形成与演化

挠力河坳陷的形成与演化

0富锦组内断陷盆地叠加后期黑龙江省东三地盆地的第二个主要构造单元为二龙山吉德，东有海青大和镇断裂，西有福金山二龙山断裂，东有海青大和镇断裂。南起四川，北至黑龙江省，三面环山，北开口盆地。第三系富锦组中含有厚层褐煤。含煤岩系基底是由石炭—二迭系变质岩系及其侵入的海西期花岗岩、白垩系等新生代以前地层组成拼合式基底。上覆第四系冲积层,区内广泛发育,厚度由南向北逐渐加大,厚度20.00～379.00m。已知的含煤岩系有七星河盆地、朝阳盆、二龙山盆地、大和镇盆地等。1晚新生代挠力河提出、沉积、改造概念及断陷盆地群挠力河坳陷位于新华夏系第二隆起带北部三江盆地东侧,它是因燕山运动,使太平洋板块沿着海沟向欧亚板块下俯冲、对扭;在近东西向俯冲挤压下褶皱成山,形成北北东向的褶皱和断裂以及由此产生的隆起和坳陷。它受富锦隆起东的勤得利～二龙山大断裂和那丹哈达岭西的海青～大和镇断裂带控制,为断陷盆地,两带之间亦有这样的次级断陷盆地。在距今约6500万年开始的新生代第三纪早期挠力河坳陷,由于喜马拉雅运动,又在中生代构造的基础上进一步发展,那丹哈达岭海槽褶皱继续造山,继承了中生代的坳陷,首先在挠力河坳陷东部形成补偿型坳陷。接受了陆相下第三系宝泉岭组沉积,沉积边界在朝阳乡～大兴农场一线以东的地区。沉积速度快,不利于成煤。第三纪晚期挠力河坳陷内部继续分化,除整体沉降以外形成一组北东向的区域断裂:有挠力河断裂、大孤山断裂、双河镇西界断裂、大和镇断裂等。进而形成一系列规模不一的第三纪坳陷和断陷盆地群。组合成一组沿北东向雁行排列的地堑群,以大面积继承性沉降为主,坳陷内沉积向南、向东、西两侧超覆。全区沉积了陆相上第三系富锦组含煤岩系,形成了巨厚煤层,如图1。第三纪未,沿着断裂带有玄武岩喷发。多成为台地和煤系地层的盖层或以席状体伏于第四纪底部。但对煤系和煤层均无大的影响。2水系及区域划分已知挠力河坳陷内的第三系富锦组含煤岩系有七星河盆的地七星河南普查区、七星河北预查区、大兴农场预测区;朝阳盆地的朝阳勘探区;二龙山盆地的德林普查区;大河镇断陷盆地预测区等。(1)富锦组含煤盆地七星河盆地位于勤得利～二龙山大断裂和挠力河断裂之间,上第三系富锦组含煤地层沉积,受挠力河及分支同沉积断层控制。它是直接向西、向南超伏于基底之上的单侧断陷的新生代断坳型含煤盆地。富锦组含煤地层总体呈现为轴向近南北且向北倾伏的宽缓向斜,地层倾角3°～5°,煤层集中在上部120m的地层中,含煤地层没有经历强烈的构造切割。沉积厚度沿北北东向逐渐增厚,并且在西南部超覆在老地层之上,说明在煤盆地形成时南部稳定,而北部下降快。(2)构造和沉积特征朝阳含煤盆地是直接超伏于东南的基底之上的单侧断陷的新生代断坳型盆地。地层沉积北界受朝阳—大孤山断裂控制,南、东边界超伏于古生界石炭—二迭系地层及其侵入花岗岩(r4)基底之上,总体形态为一宽缓波状的单斜构造,盆地走向为北东、北北东向,倾向北西,地层倾角3°～7°,基底起伏不平。根据地震和钻探所取得成果分析,朝阳—大孤山断裂活动具有多期性,即控制建造。在成煤前期属于同沉积断裂,表现在控制下第三系地层沉积上。靠近断裂附近以粗碎屑岩为主,沉积厚度大,属冲积扇沉积。而远离断裂沉积物粒度变细,厚度变薄。在沉积上第三系时,断裂停止活动,形成全区发育的10号煤层,在本区的中部煤层分布最厚,而向东、西两侧分叉变薄。在成煤后期,断裂再次活动,对地层具有改造作用。表现在10号煤层,上升盘煤层被剥蚀掉,使得断层北部煤层缺失。下降盘被保存,浅部煤层被剥蚀露出地表被第四系覆盖。3富锦组n-2f含煤地层为第三系始、渐新统宝泉岭组及中上新统富锦组,地层总厚>905m。(1)下第三系始-渐新统宝泉岭(E2-3b):由绿灰—灰色,半胶结泥岩、粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩与含砾砂岩、炭质泥岩及煤组成。与下伏地层呈角度不整合接触,地层厚度0～>921.50m,一般厚度412m。分布于宝清县的朝阳、大和镇、大兴农场等地。并含有孢粉化石及琥珀。含煤0～40余层,含煤6个可采煤层,均属零星可采层。分布于地层剖面的中下部,个别层点虽然发育较厚,但稳定性差,范围很有限,大部分为高灰煤和炭泥岩,含煤性较差,不具有开采价值。(2)上第三系中-上新统富锦组(N1-2f):为本区的主要含煤地层。岩性由半胶结的灰绿色粉砂岩、泥岩和胶结程度很低的各级砂岩夹硅藻岩、泥岩、煤及炭泥岩等组成。局部地段夹玄武岩层。富锦组所含煤层集中在上部,含煤3～12层,其中大于1.5m以上的煤层5层,煤层结构较复杂,厚度变化大,但规律性明显。含煤总厚在1.90～26.15m之间,一般为9m左右,全区或大部分地区发育,可采范围呈条带状,可采范围内厚度变化不大。煤类为褐煤。北部德林区为木质褐煤。局部有灰白色夹硅藻岩。地层厚度0～>450m,一般厚度184m。全区发育。与下伏宝泉岭组为整合接触或不整合于老地层(C～P、K、γ4)之上。本组地层含丰富的孢粉化石。经化验证明本组地层成煤植物,以被子植物花粉为主,裸子植物花粉次之,,蕨类含量较少。另外还见到了比较丰富的硅藻化石。4沉积型聚煤作用期板书—聚煤特征挠力河坳陷第三系的富锦组和宝泉岭组地层中含煤,上第三系富锦组为主要含煤地层,含有巨厚的褐煤。第三系共含褐煤40余层,其中可采8层,各层均表现为层群形式。煤层总厚23.6m。富锦组含2个可采煤层,10号层是全区发育的特厚煤层,煤层结构简单到复杂。宝泉岭组含6个可采煤层,个别层点虽然发育较厚,但稳定性差,范围很有限,大部分为高灰煤和炭泥岩,含煤性较差无工业价值。根据岩性变化及煤层沉积特点,将挠力河坳陷内上第三系富锦组沉积分为3个发展阶段:(1)初期形成阶段,主要以冲积扇为主,当时盆地范围较小,基底起伏不平,物源补给充分,来自周围的粗粒物质直接堆积到窄小的负向地表中,不利于泥炭堆积环境的形成。(2)湖盆扩张阶段,该阶段地壳迅速下降,沉积范围加大,湖盆开始扩张,深湖相沉积超覆于冲积扇之上,仅在湖盆周围发育有扇三角洲,由于坡降大,湖泊滨岸带很窄,不利于出现稳定聚煤场所。(3)湖盆收缩成煤阶段,该阶段初期湖盆开始收缩,扇三角洲向湖盆推进,在扇三角洲的进积过程中形成了总体向上变粗,层系增厚的进积型三角洲层序,这套沉积物具有粒度粗,单层厚度大的特点,在三角洲的建设阶段不利于成煤,扇三角洲逐渐后退开始废弃阶段,泥炭沼泽不断发育,聚煤作用逐渐加强,形成了本区主要可采煤层。10号煤层形成时湖泊淤浅后,大面积沼泽化发生大范围的聚煤作用,形成全区发育及局部发育的10、10上、9、8、6等煤层。在上述煤层形成过程中,地壳升降频繁,形成了结构复杂的煤层,个别点被同生冲刷。泥炭沼泽的继承性发育形成了6、8、9、10合并的巨厚煤层10号层。这是因为聚煤作用受到古气候、古植物、古地理和古构造四项因素控制。古构造运动是控制聚煤区的最重要因素,同时,聚煤作用发生在构造活动相对稳定时期。由于煤是由植物遗体形成的沉积矿床,其分布与地史时期植物演化密切相关。在湖盆收缩成煤阶段,形成了广泛湖滨地带长年积水的低位沼泽。因本区东部濒临太平洋,由于太平洋湿空气不时侵入,降雨量大,比较潮湿,利于成煤植物的大量繁殖,属温暖湿润、半湿润大陆性季风气候。在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里,长满了高大的绿色植物,封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。这个时期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏类和原始的被子植物为主。形成泥炭沼泽,聚煤盆地基底沉降速度与植物遗体堆积速度能够持续地保持平衡或反复出现,形成的富煤带。一般在断陷盆地或坳陷盆地中,泥炭主要聚积地为冲积平原、三角洲平原、淤浅湖泊、冲积扇朵间等场所。第三纪煤的煤化程度,一般较低,普遍为褐煤。煤盆地底部为砂砾质沉积,煤系之上为砂泥质沉积和玄武岩覆盖。煤聚积的分布是不平衡的,具有特殊的时空分布规律。挠力河坳陷新生代第三纪时期为陆缘聚煤域,本区含煤沉积的古地理环境内陆山间盆地。下第三系含煤地层主要分布在朝阳—大孤山断裂、朝阳～大兴农场以东地区。具有成煤期长、沉积厚度大,含煤层位多、而不稳定的特点,其盆地类型为断陷盆地。上第三系多数为坳陷盆地,或称继承性盆地,聚煤环境亦多为冲积平原,三角洲平原和湖泊淤浅环境。聚煤区多为断陷盆地边缘部分,其聚煤环境为冲积扇朵间冲积扇三角洲平原,冲积平原及湖泊淤浅。分布较早第三纪范围广。由于受古地貌限制,形成了东部以朝阳勘探区为代表的沉积在斜坡带上的煤富煤带。西部以七星河南区为代表的超覆边缘富煤带,湖盆收缩阶段成煤。其北延有可能找到类似煤盆地。5废弃扇体阶段聚煤作用的特征该区聚煤规律:(1)沉积环境的演化控制着聚煤作