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煤田形成的地理环境

发布时间: 2021-02-11 17:22:40

Ⅰ 淮南煤田

构造:
淮南煤田为一轴向北西西的复向斜构造,主要由上古生界组成,下古生界位于煤田南、北两侧,煤田普遍被第四系覆盖。煤田南、北边缘有低角度走向逆断层发育,造成下古生界几度逆覆于上古生界之上。在复向斜中,有一组北东向的正断层发育,将上古生界切割成阶梯状块段。石炭二叠纪煤系广泛赋存于复向斜中,并往往形成次一级褶皱。燕山期岩浆活动多以小型细晶岩、煌斑岩岩脉、岩床侵入煤系,对煤层局部有影响。
煤系:
淮南煤田含煤地层为华北型石炭二叠纪煤系,包括:晚石炭世本溪组、太原组,早二叠世山西组及下石盒子组和晚二叠世上石盒子组。主要含煤地层为二叠纪上石盒子组、下石盒子组和山西组,石炭纪地层基本不含可采煤层。
本溪组: 由浅海相、近海相薄层石灰岩和铁铝质粘土岩组成,一般厚5一10m。
太原组: 由浅海相夹滨海相石灰岩、泥岩、砂岩夹薄煤层组成,石灰岩有10~13层,薄煤层有8~11层,其中1—2层局部可采。一般全组厚100~120m。
山西组: 由滨海相砂岩、泥岩及煤层组成,一般厚60~70m,含煤层1~3层,煤层总厚7m左右。
下石盒子组: 由陆相泥岩、粉砂岩、砂岩、鲕状泥岩及煤层组成,厚100~150m。含煤层13~16层,大部可采,煤层总厚18.73m。
上石盒子组: 由陆相砂岩及泥岩组成,中下部岩石颜灰,含煤层总厚13.09米;上部岩石为红、绿、黄等杂色色调,含薄煤层3~5层,均不可采。全组厚600~800米。

Ⅱ 煤系、煤层与煤田

2.1.1 煤系

含煤岩系(coal-bearing strata),简称“煤系”,其同义词有含煤沉积、含煤地层、含煤建造等,是具有三维空间形态的沉积实体,特指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。含煤岩系的顶底界面既可以是等时的也可以是不等时的。因此,煤系是充填于煤盆地的全部有共生关系的岩系总和,是由具体的地质顶、底界面和侧向的各种地质边界(如沉积相的变化、地层的超覆、退覆及各种不整合关系)所围限的。

含煤岩系具有独特的岩性特征,一般是在潮湿气候条件下沉积形成,主要由灰色、灰绿色及黑色的沉积岩组成,含有一定的杂色岩石;主要的岩石类型有各种粒度的砂岩、粉砂岩、泥质岩、炭质泥岩、煤、粘土岩、石灰岩,以及少量的砾岩等,有的还含有油页岩、硅质岩、火山碎屑岩等,这些岩石一般交互出现,岩性变化较大,不同地区具有明显的差异,即不同时代、不同地区的含煤岩系,其岩性组成差异很大,主要取决于含煤岩系沉积时的古地理和古构造。经研究和对比发现,含煤岩系中往往含有厚度不等的火山岩及火山碎屑岩,火山作用可为成煤物质的繁衍提供大气及土质条件;含煤岩系中含有大量植物化石,有的也含有较丰富的动物化石及各种结核;含煤岩系一般具有较好的旋回结构。

2.1.2 煤层

煤层(coal seam)是指煤系中呈层状分布的煤体。煤层是由泥炭层转化而来,泥炭沼泽可以发育于各种各样的沉积环境,所形成的煤层也可以赋存于各种不同的沉积序列。由于各种地质因素的影响,在泥炭堆积的整个过程中,往往是以不同补偿方式反复交替,因而形成不同的煤层形态和煤层结构。煤层的形成不但必须具备泥炭堆积的条件,同时又必须具备泥炭层保存的条件,就是说当泥炭层堆积之后,只有在地壳沉降的构造背景下,泥炭层才会被上覆沉积物掩埋而保存下来。

煤层包含煤分层和岩石夹层,不含夹石层者称为简单结构煤层;含有夹石层者则称为复杂结构煤层。煤层中的岩石夹层俗称夹矸。夹矸一般为粘土岩、炭质泥岩或粉砂岩,有时为石灰岩、硅质岩、油页岩、细砂岩或砾岩。夹矸的岩石类型、层数、厚度和侧向变化主要取决于沉积-构造条件。一般情况下,稳定的坳陷盆地和滨海沉积环境下形成的煤层及夹矸侧向较稳定,结构较简单;断陷盆地和内陆沉积环境下形成的煤层,结构复杂,有些厚煤层含夹石可达几十层,且常常呈透镜状产出。

2.1.3 煤田

煤田(coal field)一般是指在同一地质发展过程中形成的含煤岩系分布的广大地区,虽经后期构造和侵蚀作用的分割,但基本上仍连成一片或可以追踪,常常能够形成大型煤炭生产基地。同一煤田的煤系,可以是连续的,也可以是不连续的,不连续分布是由于煤系形成后长期遭受剥蚀的结果。根据煤系的出露情况,可将煤田分为3种类型:①暴露式煤田,该类煤田煤系出露良好,如我国大青山石拐子煤田;②半暴露式煤田,指根据下伏岩系的出露、可以圈出部分边界的煤田,如我国开滦煤田;③隐伏煤田,指煤系大部分被掩覆、无法确定边界的煤田,如我国苏北的一些煤田。由单一地质时代形成的煤系构成的煤田称为单纪煤田,如我国抚顺、阜新煤田;由几个地质时代的煤系形成的煤田称为多纪煤田,如我国鄂尔多斯煤田。煤田由煤系、盖层和基底3部分构成。一个煤田根据地质构造、地理环境和生产规模可划分为若干个煤矿区或煤产地,一个矿区又可分为若干个井田。

Ⅲ (一)第三纪含煤盆地形成及演化的古构造、古地理条件

中国现代大陆是由几个陆核经过漫长地质时期发展、演化、拼接和改造所完成的。太古宙中晚期华北陆核和南塔里木、佳木斯、川西等微陆核形成,古元古代末期形成华北陆块,新元古代中期塔里木陆块形成并与华北陆块对接,此期扬子陆块、华夏陆块亦已形成并与华北-塔里木陆块汇合形成原始中国大陆,完成了中国大陆的第一次拼接。新元古代晚期震旦纪,天山-兴安、昆仑-秦岭、南华等陆缘开始发展,早古生代末期扬子陆块东南固结、增生,古中国大陆形成;晚古生代后期塔里木—华北板块与西伯利亚板块对接,完成了中国大陆的第二次拼接。中生代早期藏滇板块与华南板块,华南板块与塔里木—华北板块对接,完成了中国大陆的第三次拼接。燕山期主要是环太平洋陆内造山及拗陷、断陷活动。新生代早期印度板块北缘喜马拉雅板片与藏滇板块南缘对接,至此完成了中国大陆的第四次拼接,现代统一的中国大陆形成。印支期、燕山期和喜马拉雅期是现代统一的中国大陆的定型阶段。中、新生代时期,中国大陆继续向北漂移,东部受库拉—太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响,形成滨太平洋构造域,西部受印度板块的挤压,形成新特提斯构造域,从而改变了中国大陆古生代以来以古亚洲构造域为主导的构造格局,为现代大陆构造格架的形成创造了条件。

印支期是古生代与中新生代的过渡时期,古构造、古地理既沿袭了古亚洲构造域的特征,又对前期构造格架及古地理面貌有所改造。燕山期是重大变革时期,在滨太平洋构造域与新特提斯构造域地应力场效作用下,对已形成的中国大陆构造格架进行改造,东部形成北东、北北东向构造带,西部形成北西西、近东西向构造带。北东向构造体系自东部海域至大陆中部形成北北东向巨型隆起带和沉降带,由山系组成的隆起带多为中低山,由松辽、华北、江汉及鄂尔多斯、四川等大型沉积盆地组成沉降带。东西向构造带以天山—赤峰活动带、昆仑—秦岭活动带形成近东西走向的巨型山系,古天山、古阴山、古燕山、古秦岭及古南岭等中低山系自西而东横亘于中国大陆。北东、北北东向构造带和北西西、近东西向构造带相互交织、重叠形成新的构造格局,为现今构造、地貌格局奠定了基础。

进入新生代,亚洲大陆地球动力学机制出现转机,地壳应力状态发生改变,构造格架与燕山期有所不同,古地理面貌亦随之改变。古新世—始新世时期,西藏南部、塔里木西部、台湾等仍为海水淹没,地势在海平面之下,发育有海相沉积。藏南老第三纪早期海岸线位于班戈错—下岗江一带,中期退至雅鲁藏布江北侧的仲巴—林周一带,至晚始新世海水从西南和东南方向退出,西藏全境成为低山和湖沼洼地,海拔高程均在1000 m以下。塔里木盆地西部喀什海湾亦逐渐缩小、变浅,为地势平坦的潟湖,形成浅海相、潟湖相、海陆交替相沉积,周缘隆升为地势不高的山系。大陆东部,东海大陆架已经形成,时而为海,时而为陆,地势平坦呈向东倾缓坡。古新世至始新世为浅海相、滨海沼泽相沉积,渐新世为浅湖、河流沼泽相沉积。台湾地区构造活动增强,菲律宾海板块强烈挤压,火山喷发形成火山碎屑岩沉积,厚度超过万米,为后期台湾岛隆升准备了物质条件。始新世末,印度板块与欧亚大陆对接,最后形成完整统一的中国大陆,期后主要以剥蚀夷平为主,原来形成的中低山系被剥蚀后高差渐小,整个大陆被准平原化。

新第三纪时期,中国大陆西部印度板块喜马拉雅板片与藏滇板块刚刚碰撞,特提斯海与喀什海湾的海水退出不久,碰撞带尚处调整、固结阶段。此期印度板块在洋脊扩张的推动下继续向北北东方向推移,因纬向惯性力指向西,其量值虽小,两者合力则由原来指向北北东而转向北偏移,形成向北的挤压应力。同时欧亚板块在地球自转加速的情况下,形成指向赤道方向的经向惯性离心力的切向增量较大,形成向南的挤压应力。在南北挤压应力作用下,藏滇板块在水平方向被压缩变短,在垂直方向缓慢隆升达到2000 m左右的高度。中国大陆东部地应力亦经历了一个调整过程,燕山期的地应力状态是太平洋板块相对向北移动,亚洲大陆相对向南移动,两者运动相反而作逆时针对扭,派生出北西西—南东东方向的挤压应力,形成北北东向隆起带与坳陷带,以及北北东向的左旋压扭断裂带。晚始新世—渐新世初即喜马拉雅早期,太平洋板块运动方向由北北西向(或向北)转为北西西向(或向西),主压应力偏转了一个角度,扭动方向亦由逆时针扭动转变为顺时针扭动(或挤压)。由于主压应力方向偏转角度较小,延续时间不长,并未改变原构造带的总体走向,只是近似同方位挤压,使隆升与沉降仍然持续。在隆起带形成的纬向山系出现引张断陷,隆起带遭受风化剥蚀的同时还在缓慢隆升,坳陷带亦继续沉降,华北盆地整体沉降形成大型坳陷盆地。位于大陆东缘的台湾受菲律宾海板块的推挤,太平洋板块运动偏转后,中新世中期后台湾岛开始隆升露出海面。

渐新世末至上新世早中期是中国大陆现代地貌奠基阶段,大陆西部喜马拉雅山系隆升,海拔在3500 m以下,藏南抬升至2000 m左右,藏北盆地则隆升为高地,藏东古横断山达2000~3000 m,呈现东高西低的地势,水系由东向西入海。西北山系快速隆升,古天山、古祁连山及古喀喇昆仑山已抬升至中高山,几个大型盆地堆积了巨厚粗碎屑沉积物。大陆东部以剥蚀夷平和沉降堆积为主要特征,除古秦岭仍为中高山外,古阴山—燕山、古南岭山系均被剥蚀夷平为低山,而北东向的古五台山—古太行山已隆升为中高山,古大兴安岭仍保持为中低山,吉辽山地、闽浙高地以低山为主。华北盆地整体下沉形成拗陷型盆地,松辽、苏北盆地沉降范围扩大,江汉盆地沉降幅度减小,盆地亦稍有缩小。而台湾东部中央山脉开始隆升,西部海陆交替相沉积厚达6000~7000 m。东海北部及黄海大部仍为陆地,南海海域地壳较为稳定,开始整体下降为海,形成两隆三坳的构造格局。

上新世晚期至全新世,中国大陆古地理面貌发生了很大的变化。大陆西部应力状态并未发生重大改变,印度板块强烈向北推挤与欧亚大陆向南阻挡,两力相对挤压,碰撞带调整、固结基本完成。从上新世晚期开始青藏地区迅速隆升,地壳受挤压后大幅度缩短,喜马拉雅山隆起幅度远高于整个高原。青藏高原的东缘因失去印度板块的碰撞阻挡,出现强烈的顺时向扭动,从而整体形成旋扭构造体系。高原北侧因西伯利亚板块的向南推挤和高原的阻隔,南北向的挤压导致天山山系的隆升与准噶尔、塔里木盆地的沉降。大陆东部,更新世前地应力状态未发生改变,隆升的山系和坳陷、断陷盆地仍在隆升和下陷。早更新世时,地球自转速度减慢,太平洋板块向西俯冲推挤作用减弱,走向近南北的断裂带和坳陷带出现引张断陷。在青藏高原东缘由于南北向挤压又受到扬子陆块向西的推挤,被挤压向东蔓延的物质形成大雪山系,而本应隆起的四川盆地,因青藏高原地下壳幔物质东延顶托起莫氏界面,地表则沉降形成丘陵,被周缘山系围限后形成盆地。自中新世中期后,台湾岛强烈隆升与沉降,中央山脉强烈隆升,伴有火山喷发与挤压变质,西侧快速沉降堆积了巨厚沉积物。中新世末,南海北部强烈拉张形成北东东向的南海北缘槽地。上新世晚期前,南海中部经过两次扩张形成北东—北北东向中央海盆。

上新世晚期至更新世是中国大陆古地理面貌定型时期。青藏地块强烈抬升,从中新世中期2000 m抬升到中更新世时3000 m,至晚更新世时达4000 m以上。喜马拉雅山系和帕米尔高原隆升速度最快,达到7000~8000 m以上的高度,成为世界最高峰,整个高原呈现由西向东缓慢倾斜地貌。渐新世至中新世时期形成的剥蚀夷平面抬升到5000 m高度,构成了大陆地势最高一级阶梯。古天山山脉强烈抬升,西段最高峰达5000~6000 m,北山、阿尔泰山隆升为中低山,总体形成西北高、东南低的地势。塔里木、准噶尔盆地堆积了2000 m厚的陆相红色碎屑沉积,在山前坳陷形成巨厚的西域系,最厚达3000 m。更新世时期形成黄土高原,鄂尔多斯盆地边堆积、边抬升,高达1000 m,局部可达2000 m,成为现代黄土高原。随着阴山山脉和大兴安岭的抬升,内蒙古高原海拔高达800~1000 m。云贵高原自上新世晚期后,西段抬升达2000~3000 m,东段抬升较弱,山峰在2000 m左右,总体构成西高东低的缓倾高原。鄂尔多斯、内蒙古、云贵高原构成中国大陆第二级阶梯。大陆东部,华北盆地的沉降形成由西向东至渤海湾缓慢倾斜的大平原,海拔高度由几十米至3~5 m,渤海、黄海、东海陆架时而为陆,时而为海。早期隆起的山系仍在继续隆升,大陆南方闽浙高地经过强烈风化剥蚀,至晚更新世晚期夷平为200~500 m高度的低山、丘陵,局部达到中低山高度。南岭山系虽遭剥蚀仍为中低山。台湾岛活动最强烈,中央山脉继续强烈隆升,最高达到中高山,陆地亦在不断扩大。整个大陆东部形成以平原和低山丘陵为主的平缓地势,构成中国大陆最低一级阶梯—第三级阶梯。

中国大陆经过新构造运动的强烈变形改造,西部的古特提斯海变成世界屋脊,青藏高原构成大陆地势的最高一级阶梯,中部的隆升与沉降过渡带,几个宽缓隆起高原成为中间一级阶梯,东部剥蚀山地和沉积平原构成大陆最低一级阶梯,最后一次冰期后,海水退出大陆,现代海岸线基本定型,中国现代大陆构造地貌最后定型。

老第三纪中国大陆古气候以南北分带为特征,北带为东北、华北,以及苏北、南阳、江汉等,气候温暖潮湿,以落叶林和常青树为主,植物生长繁茂。下第三系为褐煤、油页岩等杂、暗色沉积。北带西部气候比较干燥,形成陆内湖相砂泥岩沉积或山间断陷砂泥岩沉积。中带为天山—六盘山—大别山以南,冈底斯山—南岭一线以北,以干旱植物为特点,形成红色碎屑岩和含膏盐沉积,属干旱亚热带气候。南带为雅鲁藏布江以南及南岭以南,早期为干旱气候,中晚期受印度洋和太平洋季风影响,气候湿润,以常绿树植物为主,属热带—亚热带气候,形成利于成煤的杂、暗色沉积。

新第三纪,由于古构造、古地理的演变,中国大陆古气候变化比较复杂。受东西向喜马拉雅山系及南岭的阻挡,印度洋、太平洋季风形成的降雨仅在南岭以南地带,受大兴安岭、太行山、武陵山等近南北向山系的阻隔,太平洋季风形成的降雨也在山系以东地带,因而潮湿、半潮湿气候带主要分布在中国大陆的南部及东部。东北东部和华北北部,由于海洋性气候的影响,温暖湿润,生长针叶、落阔叶混合林植物群,属温带、亚热带气候,中新统有褐煤、油页岩、硅藻土沉积。华北南部至南岭以北,由于海洋性气候影响,温暖湿润,以亚热带植物为主,有褐煤、硅藻土沉积。南岭以南及横断山脉以东,地处热带、亚热带湿润带,又受海洋性气候影响,暖热潮湿,以常绿阔叶植物为主,为含褐煤层暗、杂色沉积。昆仑山以南及横断山脉以西青藏高原,更新世前喜马拉雅山虽已上升,其高度尚不足以阻挡印度洋潮湿气候的侵入,以常绿树植物为主,气候温暖潮湿,雨量充沛,以含褐煤暗色沉积为主。藏北地势高寒气候干燥,植被为灌木,草原为杂色碎屑沉积。昆仑山、西秦岭以北及大兴安岭、太行山、武陵山以西,青藏高原隆升阻隔了印度洋暖湿气流,近南北向山系亦阻隔了太平洋季风,属于大陆性干旱气候,上新世变为盐碱草原和沙漠,为河流相、湖泊相、山麓相红色沉积。

新生代时期,第三纪含煤盆地的形成与演化是新特提斯构造域与滨太平洋构造域相互制约的结果。经历了板块拼接的中国大陆,在两种不同地球应力场作用下,西部形成了近东西向的纬向构造体系,东部形成了北北东向构造体系,两种应力作用形成的两种构造体系相互交织、叠加,造就了第三纪时期中国大陆构造格局,形成了第三纪时期古地理特征,从而导致了中国大陆古气候、古植物的演化变迁,这些即是第三纪含煤盆地形成与演化的主导因素。中国大陆第三纪含煤盆地以中小型断陷盆地为主要特征,其分布主要集中在大陆东北部和西南云贵高原,除此在台湾、渤海湾、黄海和东海陆架及南海北部亦有分布。大陆北方含煤盆地以老第三纪为主,大陆南方则以新第三纪为主。第三纪含煤岩系变质程度较低,多以褐煤为主。

中国大陆西部属新特提斯构造域范畴,印度板块向北推挤和西伯利亚板块向南阻隔形成的南北挤压应力,呈现为南部强烈向北逐渐减弱的趋势。大陆西南部藏滇板块和喜马拉雅板片(渐新世前)碰撞前,即新特提斯海发育时期,青藏高原的地势仅有1000 m海拔高度,是受海洋气候影响的温湿低中山区,随着海域的南迁海水向南退缩,出现海陆交替相含煤沉积。青藏高原数以百计的第三纪沉积盆地,勘查探明的微乎其微,但已被证实的札达、昂仁等盆地确实含煤。由于两大板块的碰撞,青藏高原隆升成为阻隔南北的屏障,高原气候转寒,山间断陷盆地成煤条件较差,新第三纪含煤盆地不很发育,仅见藏北伦坡拉盆地、藏南札达盆地等。

青藏高原以北塔里木陆块和准噶尔—兴安活动带的西部,即中国大陆西北地区,老第三纪时期昆仑山、天山等横亘东西的山系并不高耸,镶嵌在山系间的塔里木、准噶尔、柴达木等大型沉积盆地发育较好,老、新第三纪沉积盆地仍有陆内河湖相沉积,塔里木盆地西南地区早期尚有海相、海陆过渡相沉积,但由于处于不利植被生长的干旱气候带,缺少成煤有机物质,未能形成含煤盆地。新第三纪青藏高原和东西向的山系隆升后,加剧了区内干旱气候环境,无论是大型沉积盆地或是中小型断陷盆地都未能形成含煤沉积建造。

中国大陆东部属滨太平洋构造域范畴,太平洋板块对亚洲大陆的俯冲与亚洲大陆的阻挡,先是逆时针而后转向顺时针的压性扭动,显现出东部强烈向西逐渐减弱的挤压应力。大陆东北部的华北陆块和准噶尔—兴安活动带的东部地域,老第三纪继承了燕山期构造特征,古地貌亦呈现出北北东向的隆起山系和与其相间的沉陷盆地,由于大兴安岭—太行山—武陵山的阻隔,使其东西部气候差异悬殊,东部为有利于植被繁生的温湿气候带,西部却是不利植被生长的干旱荒漠气候带。在东部,早期形成燕山期后复活的敦化—密山断裂带、依兰—伊通断裂带及郯城—庐江断裂的南延带,以及老第三纪形成的下辽河、渤海湾、华北裂谷带都有含煤沉积,由于盆地发育较好,沉积岩相匹配,加之成煤有机物源充沛,裂陷盆地成为良好的聚煤带。依兰—伊通断裂带西侧的松辽盆地老第三纪整体隆升,仅在盆地北部有第三纪沉积,钻井已钻遇含煤岩系。西部的海拉尔、二连盆地,早白垩世含煤沉积发育较好,第三纪时期古气候条件不利成煤,形成陆内红色河湖相碎屑岩沉积。鄂尔多斯盆地老第三纪开始隆升,新第三纪仅在盆地周缘有沉积,亦为陆内红色河湖相碎屑沉积,在盆地周缘发育的断陷盆地亦未形成含煤沉积。新第三纪仅在华北陆块北缘冀北蒙南一带和天山—赤峰活动带围场一带发育有含煤盆地。

中国东部的南方大陆第三纪时期处于隆升构造背景,断陷盆地零星分布,大部未形成含煤盆地。黄海、东海海域属延伸的大陆架,老第三纪由陆相转为海相又转为海陆过渡相沉积,在滨海相、海陆交替相形成含煤沉积。台湾活动带第三纪为海相、海陆过渡相沉积,新第三纪形成前陆坳陷含煤盆地。海南北部新第三纪裂陷槽形成含煤沉积,南海弧后盆地亦形成含煤沉积建造。

与中国大陆东北含煤盆地遥相呼应的是西南云贵高原,它位于藏滇板块南段,华南板块的西缘,介于两个板块的交接部位。由于印度板块向北推挤,华南板块向南挤压,板块拼接带两侧相协形成北西—南东向弧形构造,在区域扭压应力背景下形成隆升的高原,并形成广布全区的小型断陷盆地,在新第三纪温湿的气候环境下,有充沛的成煤有机物源汇集到有利成煤的沉积盆地,往往形成富煤沉积盆地。由于成煤期较晚,含煤岩系埋藏较浅,煤岩变质程度较低,绝大多数为褐煤。

Ⅳ 聚煤古地理环境和古气候的演变

一、聚煤古地理环境的演变特征

聚煤作用是在一定的古地理环境条件下发生的。我国地史时期随着海陆变迁、海面变化和古植物演化,聚煤作用由浅海、滨海向邻海和内陆逐步扩展和迁移,聚煤古地理景观构成一个时空演化系列。早古生代煤形成于滨海—浅海环境,为菌藻类转化而成的腐泥煤;晚古生代以海滨环境为主;中、新生代则从邻海环境逐步过渡为以内陆盆地环境为主,聚煤作用范围逐步扩大,聚煤古地理环境渐趋多样化。

早古生代末,华北、塔里木、上扬子等陆块隆起剥蚀,华南东部的古华夏海槽和西北的祁连海槽亦褶皱隆起,陆地范围显著扩大。晚古生代海侵沿袭了古华夏海槽和祁连秦岭槽地的方向,早石炭世晚期(大圹期)海水曾达滇东、苏北和皖南一带。在短暂的海退期,沿陆缘滨海地带形成小型三角洲平原、障壁潟湖和滨岸潮坪成煤环境,主要分布于上扬子—江南古陆东南缘和河西走廊一带,是在海域不断扩大的总趋势下形成的,并显示向陆地方向的穿时和迁移现象(图12-1)。

图12-1 早石炭世晚期古地理图(据韩德馨等,1980,修改)

晚石炭世海域范围进一步扩大,华南、西南的大部分地区沦为浅海碳酸盐盆地。海侵范围波及长期隆起的华北地块,晚石炭世早期,海水由东、西两侧进侵,晚石炭世中晚期达到最大规模。华北聚煤盆地的古地理环境为陆表海、潟湖潮坪障壁体系和三角洲平原的区域配置和交换。主要煤层赋存于海进沉积序列,在盆地北缘形成东西向展布的厚煤带。早二叠世伴随蒙古大兴安岭海槽的封闭过程,大量陆源碎屑注入盆地,海侵范围向南退缩,以浅水三角洲为主体的聚煤环境自北向南推移,呈现出山前冲积平原、滨海三角洲平原和潟湖海湾沉积环境的有序配置,赋煤层位逐步抬高,组成海退沉积序列。早二叠世早期形成盆地范围的重要厚煤层,早二叠世晚期至晚二叠世聚煤作用则退缩于盆地的南缘地带。

早二叠世华北、西北地区广泛海退的同时,华南地区的海域范围则继续扩展,海水向西北侧上扬子古陆区快速侵漫,沿古陆边缘的潟湖潮坪环境发育早期含煤沉积,并迅速被广海碳酸盐沉积所代替。早二叠世晚期,由于东吴运动的影响,华南广大地区隆起为陆,海水退居东南隅,在海西期造山带的前缘堆积了滨海碎屑含煤岩系。晚二叠世早期,海水由西南方向再度进侵,但其强度已明显减弱。在海域不断扩大的趋势下,华南地区呈现比较复杂的岛海古地理景观,岸线曲折,海陆穿插,沉积类型多样。东南沿海为陆相、过渡相碎屑含煤沉积,盆地中部为滨海、浅海相碳酸盐含煤沉积,黔西、滇东地区则持续发育大型三角洲复合体,为煤层最富集的地区。随着海域不断扩展,聚煤带向古陆方向迁移。晚二叠世晚期,华南地区再次被广海淹没,以碳酸盐和硅质沉积为主,含煤沉积则局限于川滇古陆东侧的滇东、黔西和川西一带(图12-2)。

图12-2 晚二叠世早期古地理图(据韩德馨等,1980,修改)

古生代末至中生代初期是我国海陆变迁的转折期,晚三叠世秦岭以北及我国东部广大地区隆起为陆,海区退缩于华南东南隅及西南地区,聚煤盆地主要分布于海陆交接的邻海地区,聚煤古地理景观具有“过渡型”特色。海水内侵受到限制,以富含半咸水动物化石为特征。华南东部以海湾型沉积环境为主,主要含煤层段赋存于盆地早期冲积扇粗碎屑发育的充填层序,各盆地充填差异显著;中期各盆地与海域连通,形成地形复杂的海湾;晚期随着海退过程再次出现聚煤作用,可延续至早侏罗世,但一般含煤性变差。西南地区以潟湖型沉积环境为主,由于河流注入而导致潟湖淡化,并逐步扩张超覆,向邻海湖盆演化,主要含煤层段形成于滨湖三角洲平原环境。

侏罗纪早期西南和华南的海域进一步退缩,伴随潮湿气候带的北移,早、中侏罗世聚煤盆地主要分布于昆仑—秦岭构造带以北地区,内陆盆地占据主导地位。大型内陆盆地主要分布于西部地区,以湖盆为中心构成内流水系,呈现冲积扇、冲积平原—三角洲平原—湖泊沉积环境的有序配置,冲积平原和滨湖三角洲平原是主要聚煤环境。随着盆地的演化,盆地充填经历了冲积—湖泊—冲积充填层序的更替,形成上下两个含煤组,一般以湖泊充填淤浅基础上形成的上煤组含煤性较好。中、小型山间盆地和谷地主要分布于东部地区,常由于盆地充填淤浅而沼泽化,形成厚煤层。中生代晚期海域退缩于藏南和东北三江平原局部地区,并有滨海型含煤沉积分布。东北、内蒙古东部地区则广泛发育内陆断陷煤盆地,构成高地和湖盆星罗棋布的古地理景观。盆缘断裂活动和近源物质供应是控制盆地形成和演化的主导因素,沿盆缘断裂分布的冲积扇的进积和退缩控制了盆地沉积环境的空间配置,聚煤环境出现于盆地演化的一定阶段和盆地的特定部位,在湖泊淤浅的基础上形成上部含煤段,常发育巨厚煤层。

新生代古近新近纪聚煤盆地主要分布于东北和西南地区,多为内陆断陷或构造侵蚀盆地,濒太平洋地区尚有滨海型和海湾潟湖型含煤沉积,与古近新近纪伸向陆地的指状海相连通。内陆聚煤盆地常常赋存巨厚煤层,煤层一般出现于填充盆地向湖盆演化的过渡阶段,煤层上覆为湖相泥岩或泥灰岩。

二、主要聚煤期的古气候

聚煤期的古气候是影响沉积盆地充填和聚煤作用的重要因素之一,适宜的古气候条件对植被的发育和泥炭聚积起了重要作用,分析各聚煤期的古气候状况有助于了解聚煤盆地的时空分布和充填物特征。

(一)晚古生代聚煤期古气候

早石炭世的古气候比较单一,植物界刚刚扩展到陆地,只能在温暖潮湿的气候条件下生存。早石炭世发育的拟鳞木植物群不具年轮,植物化石分布于南、北半球,甚至现在的北极地区,绝大部分地区相当于热带、亚热带气候。我国绝大部分地区属于拟鳞木植物群分布区,仅内蒙古、东北北部局部地区见有安加拉植物群分子,说明局部气候略为温凉。

晚石炭世植物地理分区已经形成,可区分为4个植物群类型,即安加拉植物群、冈瓦纳植物群、欧美植物群和华夏植物群。其中,前二者属于温带气候,后二者则属于热带、亚热带气候。我国除东北、新疆北部属安加拉植物群,藏南属冈瓦纳植物群外,绝大部分地区为华夏植物群。鳞木非常繁盛,茎上气孔构造发育,辉木茎皮层中含有大量附生根,为热带、亚热带湿润气候带的产物。此外,中亚一条北西向的干燥带东延至我国西北地区。

二叠纪植物演化更加明显,植物地理分区清楚。天山以北、内蒙古北部和东北北部为安加拉植物群分布区,属于温带半潮湿气候。冈瓦纳植物群主要分布于藏南地区,以舌羊齿为主,代表温带或冷温带半潮湿气候。我国大部分地区为华夏植物群分布范围,贵州西部峨嵋山玄武岩组、龙潭组和长兴组中发现的丰富的辉木,反映了热带雨林气候条件下的生态特征。华北地区辉木不发育,大羽羊齿类形体较小,属于亚热带半潮湿气候。晚二叠世华北地区南部仍持续温暖潮湿气候,有煤层和紫斑泥岩发育,但从整个沉积物类型和植物化石组合判断,我国西北、华北广大地区的气候已渐趋干燥,干燥带由西向东扩展,聚煤作用终止(图12-3)。

(二)中生代聚煤期古气候

早、中三叠世我国大部分地区处于干燥气候带,中三叠世末华南地区转为热带、亚热带潮湿多雨气候,发育叉羽羊齿植物群,其中苏铁植物占据优势。华北、西北地区则以木贼、类丹蕨、束脉蕨等旱生耐凉植物为主,代表温带半潮湿气候。早、中侏罗世我国南方苏铁、真蕨植物特别繁茂,代表热带、亚热带气候,北方则以真蕨、松柏类和银杏类为主体,代表了一种针叶、阔叶混交林植被景观,总体上这一植物群是亚热带—暖温带气候的反映。中侏罗世中晚期紫色沉积增多,矿物成熟度降低,蒙脱石含量增高,植物化石缺乏,反映气候渐趋干燥。早、中侏罗世北方潮湿气候带的分布与古地中海海洋气团的北移、东进有关,从而增大了这一内陆地区的降雨量,形成了许多重要的聚煤盆地。

晚侏罗世全球气候有较大变化,中亚一带干燥气候区扩大,我国南方广大地区属热带、亚热带干旱气候,晚侏罗世、早白垩世沉积基本为红层。北方,尤其是阴山以北地区,以松柏、苏铁、银杏等植物为主,具有年轮,气候季节分明,属温带气候。东北和内蒙古东部地区潮湿多雨,植物繁茂,形成了上百个断陷煤盆地,这一地区受到古太平洋季候风的影响。我国境内中生代干旱气候带和潮湿气候带自西南向东北逐步推移,导致晚三叠世、早—中侏罗世和晚侏罗早白垩世聚煤带有规律的时空分布。一般来说,潮湿气候带和构造拗陷、断陷带的叠合决定了聚煤盆地发育的部位。

(三)新生代聚煤期古气候

古近纪我国自北而南跨越了暖温带和亚热带、热带两个植物区,是木本被子植物繁盛阶段。新近纪气候有缓慢变冷的趋势,亚热带北界南移。随着青藏高原的隆升,受海洋气团控制的潮湿气候带移至云南和华南沿海地区,在滇中、滇东等地形成数百个小型煤盆地。欧亚大陆腹地则日趋干燥,大面积呈现草原植被景观。古近新近纪位于北半球的两条潮湿气候带和一条干旱带以北西南东方向穿越全国,干旱带的分布范围由新疆经青、甘、宁、陕而达于闽、浙沿海,这一广阔的干旱气候带是聚煤盆地分布的一级控制因素,加之印度洋和太平洋季候风的影响,以致我国古近新近纪煤盆地主要分布于东北和西南地区。

地理知识解释南极洲煤田成因

在我国,南方复气候温暖制湿润,多河流,地形较复杂,运输以船舶为主。北方气候相对干燥,地势比较平坦,道路多成棋盘式,相对宽广,运输陆路为主。所以称南船北马。

水稻喜温喜湿,适宜南方亚热带气候种植,而小麦适宜于温带气候,所以大部分分布在北方。

面食营养教大米丰富,所以南矮北高。

南方地理位置优越,气候条件好,经济发达,至于南尖北平是由于地质运动引起的。

我国跨纬度大,产生了气温的差异,北方是温带季风气候,南方是亚热带季风气候和热带季风气候。由于地形(秦岭)和风速的原因,造成了降水的差异,南方是水田,北方是旱地。北方地区以平原,山地为主;南方地区以丘崚为主。上诉是造成南船北马,南米北面,南矮北高的原因。至于南繁北齐,是因为南方地区有许多地方是著名的侨乡,又因为南方地区距海近,多优良港口,交通便利等诸多原因,引来了许多海外华侨大量投资,生活慢慢发生了改变。

Ⅵ 煤田是怎样形成的

煤炭大部分是由森林、草原等陆地高等植物形成的,在一个长期沉降的大陆盆地内中,森林的植物一容代又一代地沉积,最后就会在那里堆积形成煤炭,在高温高压的条件下碳化形成沉积岩,即煤炭。因此形成煤炭的条件非常简单:1、该地区地壳是沉降堆积的而不是抬升侵蚀的;2、气候湿润拥有大量植物(森林或草原)。

Ⅶ 鸡西煤田地质构造是怎样的

晚侏罗世煤系在黑龙江省东部形成于广阔的近海古地理环境

Ⅷ 含煤地层的古地理环境是怎样的

含煤炭的古地理环境都是发生过剧烈地质构造变化的。

Ⅸ 各地的煤田形成的地质年代并不相同。

侏罗纪

参见
1984年10月14日,新华社发表一则《陕北有煤海 优质易开采》消息,报道了榆林地区境内蕴藏着千亿吨以上的黑色宝藏。消息披露后,犹如石破大惊,震动了世界。从此,榆林这块古老而苍凉的大地沸腾起来了。
在漫长的地壳发展过程中,榆林经历了三次聚煤作用,形成了三个不同地质时代的煤田、即陕北石炭二叠纪煤田,陕北三叠纪煤田,陕北侏罗纪煤田。三大煤田自下而上处于1500米以浅的不同地层,含煤面积与全区土地面积相当,且有部分相互重叠。
石炭二叠纪煤田面积 4万多平方公里,可采煤层11层,单层最大厚度15.47米,探明储量 56.7亿吨。煤种主要为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤。
三叠纪煤田面积3678平方公里,主要可采煤层 6层,探明储量O.33亿吨。煤类主要为气煤、肥煤。
侏罗纪煤田面积 24561平方公里,可采煤层14层,主采煤层 5层、煤层单层最大厚度12.5米,每平方公里地下储煤1000万吨。探明储量l349.4亿吨,煤类主要为长焰煤、不粘煤和弱粘煤。【【【通常讲的神府煤田,就是指侏罗纪煤田。 】】】

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神府煤田是我国已探明的最大煤田,占全国探明储量的15%相当于50个大同矿区、 100个抚顺矿区,与俄罗斯的顿巴斯煤田和库兹巴斯煤田,德国的鲁尔煤田,美国的波德河煤田和阿巴拉契亚煤田,波兰的西里西亚煤田并称世界八大煤田。
神府煤田的探明是我国二十世纪八十年代的重大发现。专家预言,中国的希望在西部!神府煤田在西部大开发中,必将成为一颗璀璨的明珠!

Ⅹ 什么叫煤田什么叫煤矿有什么区别吗

煤田表示的就煤炭资源区域的统称,而煤矿是从煤田中划分出来的个体。煤田的范围大于煤矿。

在地质历史发展过程中,同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区称煤田。煤田大多表现为盆地形态 ,故又称煤盆地 。同一煤田的煤系,可以是连续的,也可以不连续的,不连续分布是由于煤系形变后长期受剥蚀的结果。根据煤系的出露情况,可将煤田分为3种类型:一是暴露式煤田。煤系出露良好,如中国大青山石拐子煤田。二是半暴露式煤田。根据下伏岩系的出露,可以圈出部分边界的煤田,如中国开滦煤田。三是隐伏煤田。煤系大部分被掩覆,无法确定边界的煤田,如中国苏北的一些煤田 。
由单一地质时代形成的煤系构成的煤田称为单纪煤田,如中国抚顺、阜新煤田;由几个地质时代的煤系形成的煤田称为多纪煤田,如中国鄂尔多斯煤田。煤田由煤系、盖层和基底3部分构成。根据地质构造 、地理环境、生产规模,一个煤田可划分为若干个煤矿区或煤产地,一个矿区又可分为若干个井田。

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域,一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时,一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭,此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时,一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭,此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。
煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间,通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中,以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多,是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46~97%,呈褐色至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同,煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。

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