含煤沉积古地理 含煤—煤层气盆地形成的古地理条件

一、含煤地层类型及成因标志

1.含煤地层类型

含煤岩系类型是指含煤岩系本身物质沉积属性的主要类型，即指含有煤层的一套沉积岩系在一定的沉积环境下形成的物质表现，因此是与其形成的古地理类型分不开的。

由于含煤地层在古植物演化的重要时期，是一定的古构造、古地理及古气候条件下的产物，因此，在地质历史上，随着上述4个条件朝着不利于聚煤的方向转化，含煤地层势必在纵向上和横向上过渡为不含煤的沉积岩系。以我国华北大型聚煤区为例，晚石炭世到早二叠世晚期，含煤地层在全区普遍发育;中二叠世至晚二叠世早期，仅豫西、淮南一带有含煤地层发育，向北则逐渐过渡为不含煤、代表半干燥到干燥气候条件、沉积杂色以至红色的陆相碎屑岩系;至晚二叠世晚期，豫西、淮南一带的聚煤作用停止，全区发育了杂色至红色的碎屑岩系。可以看出，主要由于古气候条件的变化和华北地区整体的构造变化，导致聚煤条件丧失而使含煤地层不发育。

再以广东的晚三叠世沉积为例，粤西一带是内陆湖泊相含煤碎屑岩系，粤中至粤北一带是滨海—沼泽(海湾—潟湖)相含煤碎屑岩系，而到了粤东一带则是以浅海相为主，不含煤而含铁、磷及碳酸盐的碎屑岩系。可以看出，聚煤古地理条件的变化也是控制含煤地层发育的主要因素。

含煤地层是沉积地层的一个特殊类型，因此含煤地层不是区域性的地层单位，其界线不一定和地层划分相吻合。有些含煤地层是跨时代的，如我国北方石炭二叠纪含煤地层，即跨越了两个地质时代。再者，由于含煤地层与非含煤地层之间经常为过渡关系，而聚煤作用往往在盆地的一定位置或范围内，因此严格确定含煤地层的上、下限及其在横向上的界线常是较困难的。

含煤地层的概念表明，只要含有煤层就是含煤地层，但是没有对所含煤层的厚度进行人为规定。因此，早期的煤地质研究者曾根据地层中煤层是否含最低可采厚度的煤层作为确定含煤岩系及其边界的标准。这种标准不具备统一的对比价值，因为我国不同地区对煤层的最低可采厚度的要求不同。由于无论地层中所含煤层的厚度多大，都代表曾经发生过聚煤作用，而这种聚煤作用所具有的特殊意义是非常重要的，因此，如果某个沉积岩系在大区域内所含的都是低于可采厚度的煤线，可不作为资源对待，但是其沉积学价值是不能低估的，而所含的煤层无论多薄，在成烃源岩方面也是不能忽视的。

含煤岩系是潮湿气候条件下的产物，因此，主要由暗色调的岩系组成，即由灰、灰绿及灰黑色的沉积岩组成。少数情况下，当古气候条件逐渐地由潮湿向干燥转化时，在含煤岩系中也会出现一些杂色的岩石，如带红、紫、绿色斑块的泥质岩及粉砂岩等。我国豫西的上石盒子组就是由灰黑色含煤层段与这样的杂色岩石层段多次交替组成的。

按照含煤岩系形成的区域地质背景和古地理类型，可以分为浅海型含煤岩系、陆相含煤岩系、海陆交互相含煤岩系、近海型含煤岩系等。

2.成因标志

含煤岩系的成因标志包括诸多方面，如沉积构造、矿物成分和地球化学、古生物等方面的标志。因为含煤岩系是沉积岩系，沉积构造和矿物成分几乎都可以在含煤岩系中见到，而其颜色、岩性组合和所含的古生物类型则有其独特性。

沉积物颜色:颜色是反映沉积物成因的直观标志，由于煤系多是在潮湿气候条件下形成的，所以组成煤系沉积岩的颜色主要是灰色、灰黑色、黑色和灰绿色，也含有一定数量的杂色沉积。

岩性组合标志:煤系的岩性以各种粒度的陆源碎屑岩和黏土岩为主，夹有石灰岩、燧石层等，也有的煤系主要由石灰岩构成;此外，煤系中还常见有铝土矿、耐火黏土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿等。

煤系中碎屑岩的矿物成分决定于陆源区岩性成分和构造环境。煤系中最常见的碎屑岩为石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩，以及粉砂岩、砾岩。不同沉积条件下形成的碎屑岩在成分、结构上差别很大。内陆条件下形成的煤系，以过渡性的砂岩较多，如长石石英砂岩和岩屑石英砂岩等;砾岩和粗砂岩多形成近侵蚀区条件下的煤系。煤系中黏土岩占相当比重，但多含粉砂质;石灰岩在一些古生代煤系构成主要组分，如南方早古生代煤系、晚二叠世煤系及华北一些地区的晚石炭世煤系。

在成煤时期，由于火山作用往往为大量的成煤植物繁衍提供了良好的大气条件及土质条件，因此在煤系的形成过程中，如果有岩浆活动或火山活动，就会有相应的火山岩及火山碎屑岩的分布。如我国许多中、新生代的煤系就含有各种火山岩及火山碎屑岩，我国晚古生代的一些煤系也往往含有火山碎屑岩。

组成含煤岩系的沉积岩，在沉积构造上以具有各种非水平层理为最突出的特征。

古生物标志:即动物化石及其遗迹。由于生物的分布受盆地含盐度及其变化的严格控制，所以，动物化石的种类是判断含煤岩系及沉积相的重要标志。含煤岩系中主要有以下三类动物化石组合:适应海水正常盐度的典型海相动物化石组合;适应变动盐度的海湾、潟湖相动物化石组合;适应淡水环境的动物化石组合。含煤岩系中还含有繁多的动物遗迹，如生物扰动、生物钻孔与潜穴，以及动物爬行遗迹等。其中含煤岩系中的生物扰动最为发育，成为含煤岩系的典型成因标志。

植物化石:煤系中常具有丰富的植物化石，有的煤系也富产动物化石。特别是在煤层的顶、底板岩层中，植物化石及其碎屑很发育，是鉴别含煤岩系的主要标志之一。陆相含煤岩系中植物化石最为丰富，完整而平放的植物叶片化石表明平静的水体环境;大量植物碎片的出现可能是河流沉积;而粗大树干常见于河床沉积物中。在藻类化石中，蓝藻适应能力最强，可在不同环境中生活。叠层石可能表明海水和盐湖的环境;而树枝状或分离的结核团块是在淡水河流和湖泊环境形成;绿藻中的海松科和伞藻科以及红藻是海相的;轮藻是陆相的。

此外，煤系中还含有各种碳酸盐(特别是菱铁质)结核和泥质、粉砂质及菱铁矿包体。

二、含煤沉积古地理类型

1.划分依据

含煤岩系的古地理类型最早是由德国的C.F.Nauman于1854年提出的。当时只划分为近海和内陆两种类型。但随着煤地质学科的发展，上述分类显得过于笼统和不科学，难于细致地从成因上阐明含煤岩系的许多特点。含煤岩系古地理分类的主要依据主要是含煤岩系形成的古环境、沉积物、含煤旋回、相组合特点，以及含煤性等。

2.主要类型及其特点

(1)浅海型

这种类型多出现在早古生代，多为开阔的浅海环境。因为那时高等植物尚未发展起来，只有低等植物菌、藻类在浅海环境下繁殖，死亡后在一定条件下形成了石煤。沉积物以浅海相为主，煤层多形成于泥质沉积之上，而煤层上覆为碳酸盐沉积，旋回结构十分清楚。煤为腐泥煤，有机组分为菌、藻类，含硫分、灰分含量较高。典型例子是陕南早寒武世含煤岩系、南方分布较广的早古生代含石煤的煤系等。

(2)陆表海型

陆表海是属于海盆地还是近海盆地抑或过渡型盆地一直存在不同看法。多数学者把陆表海和陆缘海都归属于浅海。陆表海(或内陆海、陆内海、大陆海)是位于大陆内部或陆棚内部、低坡度、范围广阔的浅水海洋盆地。陆表海应该属于一种特殊的盆地类型，盆地的基底是陆壳，在发生海侵时属于海洋盆地，而海水退出时则暴露为陆或呈现为适宜植物繁盛的沼泽环境。

在海水进退的高频率变化的过程中发生成煤作用，因此形成海相沉积(如海相石灰岩)与过渡相沉积及陆相沉积等相交互、旋回十分清楚的含有煤层的一套沉积岩系。煤层可能形成于海退过程中，也可能形成于海侵过程中。

(3)近海型

近海型一般指在海岸线附近的地区，沉积区比较广阔，地形比较简单，海平面变化对沉积影响很大，是海与陆共同作用的区域。总体上应属于海陆过渡区。其特点是形成的煤系分布广、岩性岩相比较稳定、旋回结构清楚且易于对比、含煤性较好。还可以进一步划分为滨海平原型、滨海三角洲型、障壁潟湖型、滨海扇三角洲型等。

(4)内陆型

指远离海洋的大陆区和山间区。内陆型的聚煤古地理类型是比较复杂的，有的地区主要以河流作用为主，有的则以湖泊作用为主，有的可能既有河流作用又有湖泊作用，有的是冲积作用。其岩性、岩相以及含煤性相差较大，对比也比较困难。还可以进一步划分为内陆盆地型、山间盆地型、山间谷地型、冲积扇型和扇三角洲型等。

含煤地层的古地理环境是怎样的~

含煤地层在远古属于森林

成煤有机物质在沉积过程中堆积成藏，必须要有适宜的古地理环境，聚煤古地理环境不是固定不变的，它随着古植物的演化及古构造条件的改变而不断变化。
新元古代至早古生代腐泥煤聚煤时期，成煤植物菌藻生长在热带和亚热带海洋中，在浅海覆水下堆积形成腐泥煤。中国南方大陆腐泥煤主要形成于陆架海局限盆地、边缘海斜坡、边缘海盆地等古地理环境。
早、中泥盆世成煤植物主要为裸蕨类，晚泥盆世—晚二叠世早期主要为孢子植物的蕨类和裸子植物的种子蕨，这些植物只能生长在滨海湿润环境中。中国石炭、二叠纪煤主要形成于陆表海滨海古地理环境，华北陆块大部为滨海平原、滨海潟湖、沙滩、沙坝、三角洲、滨海湖泊等沉积环境，华南板块晚二叠世含煤建造有浅海相沉积环境。
中生代早、中期出现过渡性的成煤古地理环境，晚三叠世四川（川黔滇）前陆盆地，早期为残余海湾—潟湖环境，后期逐渐过渡为陆内河湖沉积环境。晚侏罗—早白垩世三江盆地亦有近海过渡相沉积。
晚三叠世晚期至早白垩世，成煤植物已经出现适应干旱气候较强的裸子植物，松柏纲类针叶植物具有强抗旱和抗寒特性，在陆地内部包括丘陵、山地有成煤裸子植物生长，为陆内盆地成煤准备了物源条件。早、中侏罗世含煤盆地，如鄂尔多斯、准噶尔盆地均由周邻低山或丘陵围限形成内陆盆地，由周缘河流相沉积，向盆地内过渡为滨湖相、滨湖三角洲相、湖泊相沉积，聚煤带主要发育在滨湖三角洲沼泽沉积相带，由于鄂尔多斯湖盆较浅，聚煤带分布较广，而准噶尔湖盆较深，聚煤带分布在湖盆中心的一侧。中生代断陷或坳陷含煤盆地多为山间湖盆，其成煤有机质物源均以陆生裸子植物为主。
新生代时期，印度板块与藏滇板块拼接，新特提斯洋封闭，青藏高原隆升，中国大陆形成自西而东三个阶梯，除东部邻海外皆为大陆成煤环境。第三纪成煤植物已进化到以被子植物为主，被子植物种属繁多，抗旱、抗寒能力更强，因此山间断陷或坳陷盆地都可能有成煤物源。第三纪含煤盆地台西及南黄海、东海和南海为近海沉积盆地，盆地规模较大。陆内盆地一般规模较小，形成狭小的山间湖泊盆地，因而盆地内河流相、沼泽相、湖泊相发育，山麓冲积、洪积相往往叠置形成巨厚的堆积层。
在主要成煤期又有充足的物源条件下，古地理因素往往是成煤与否和聚煤优劣的决定性因素。中国大陆石炭、二叠纪含煤盆地是最具典型的实例。华北与华南石炭、二叠纪含煤盆地，一个发育在华北陆块早古生代克拉通盆地基础上，一个发育在扬子陆块早古生代克拉通盆地与南华加里东褶皱带拼合的地块基础上。华北晚古生代含煤盆地是经夷平围限较好的陆表海盆地，石炭、二叠纪海水自北而南有序退覆，形成自北而南、由老至新多组煤系地层。华南晚古生代含煤盆地在古气候、古植物条件等方面并不亚于华北盆地，但陆表海盆基底并不平坦，围限海盆的古陆活动性较强，海盆中古陆亦时起时伏，早石炭至晚二叠世海盆分割、变迁，仅晚二叠世龙潭期聚煤规模最大，其它时期成煤往往期数多、煤层薄、规模小，总体聚煤条件不如华北盆地。塔里木石炭二叠纪含煤盆地聚煤较差，除古植物条件较差，物源供给不足外，古地理因素也是重要原因，晚石炭世盆地东缘隆升，形成一个向西开口的海湾，未能形成较好的沉积岩相古地理条件，聚煤短暂再加物源供给不足，因而未能形成规模较大的富煤盆地，二叠纪海侵后仅柯坪坳陷具有成煤古地理条件。

含煤沉积古地理
答：含煤岩系类型是指含煤岩系本身物质沉积属性的主要类型,即指含有煤层的一套沉积岩系在一定的沉积环境下形成的物质表现,因此是与其形成的古地理类型分不开的。 由于含煤地层在古植物演化的重要时期,是一定的古构造、古地理及古气候条件下的产物,因此,在地质历史上,随着上述4个条件朝着不利于聚煤的方向转化,含煤地...

含煤地层的古地理环境是怎样的
答：含煤地层在远古属于森林

晚侏罗—早白垩世含煤盆地聚煤沉积环境
答：顶部粗碎屑沉积组合,由冲积扇形成砂岩、砾岩沉积夹薄层煤,厚数十米至300 m,在有些盆地沉积序列中缺失。 内陆断陷盆地沉积环境变化复杂,冲积扇、扇三角洲、河流、湖泊和沼泽等沉积体系在盆地不同演化阶段,配置关系不同,导致聚煤古地理环境的差异。冲积扇发育于盆地的活动性边缘,盆缘断裂或盆内断裂形成地形陡变带...

含煤—煤层气盆地形成的古地理条件
答：成煤有机物质在沉积过程中堆积成藏，必须要有适宜的古地理环境，聚煤古地理环境不是固定不变的，它随着古植物的演化及古构造条件的改变而不断变化。新元古代至早古生代腐泥煤聚煤时期，成煤植物菌藻生长在热带和亚热带海洋中，在浅海覆水下堆积形成腐泥煤。中国南方大陆腐泥煤主要形成于陆架海局限盆地...

晚古生代聚煤规律及演化特征
答：从全省的古环境看:北部海进较晚、海退较早,聚煤时间长,发育了比较稳定的煤层,而南部聚煤时间相对较短,成煤效果差。 16、17煤沉积之后,经历了漫长的海侵时期,全省沉积了稳定可对比的十下灰岩,这种古地理景观从16煤层的硫分、灰分的变化情况也可得到较好的反映,硫分1.42%～4.18%,为低硫-高硫,灰分10.46%～...

(一)第三纪含煤盆地形成及演化的古构造、古地理条件
答：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...

晚三叠世含煤盆地聚煤沉积环境
答：早期稳定的克拉通盆地基底是晚三叠世含煤盆地形成的古构造条件。 晚三叠世早期,由于受侧向挤压,盆地西北侧龙门山前缘形成前陆坳陷,同时盆地西部的特提斯海海域不断扩大,海水通过狭窄的通道侵进前陆坳陷,形成成都海湾,沉积了垮洪洞组滨浅海碎屑岩和碳酸盐岩。晚三叠世中期,盆地构造稳定,保持了早期古地理格局,盆地...

聚煤古地理环境和古气候的演变
答：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...

第三纪含煤盆地聚煤沉积环境
答：老第三纪中国大陆古构造、古地理与白垩纪时期有明显的继承性,老第三纪含煤盆地分布与其有明显的相似性,除古气候因素外,主要是古构造、古地理因素所致。受太平洋板块对亚洲大陆的影响,燕山晚期以来大陆东部形成区域性引张作用,形成北北东向沉降带与隆起带,老第三纪分布在华北和近海大陆边缘裂谷系,在边缘带充填了含煤序...

一个关于煤和地理的问题【高分】
答：含煤岩系的变化主要受控于岩系形成时的古构造和古地理环境。含煤岩系堆积在坳陷或断陷盆地中，盆地的大小及其沉降幅度和速度直接控制了含煤岩系的原生分布范围和厚度。构造活动又通过塑造古地理环境，间接地影响着含煤岩系的岩性和沉积相组合。古地理环境及其变化制约了煤和含煤岩系的沉积特征。为此，...