聚煤盆地及含煤岩系的赋存与分布分析

姜世阳

【摘 要】聚煤盆地及含煤岩系是煤地质学研究的焦點之一，煤的赋存与分布主要受褶皱、断裂等条件的影响。文章系统论述了聚煤盆地及含煤岩系的分布特征，从而为聚煤盆地内煤炭的发掘提供有效方法。

【关键词】聚煤盆地；煤炭赋存；褶皱；断裂；分布特征

一、聚煤盆地的基本概念

聚煤盆地是指原始含煤沉积盆地，聚煤盆地可以保持其原始沉积盆地的基本面貌，但大多数是由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。

二、聚煤盆地的形成条件

聚煤盆地的形成和聚煤作用的发生，是古气候、古植物、古地理和古构造等地质因素综合作用的结果。

（一）植物遗体的大量堆积是聚煤作用发生的物质基础。地史期植物的演化表现为突变和渐变两种形式：突变期，在较短的地史时期中有大量新旧属种的更替，是植物进化的飞跃阶段；渐变期，植物属种比较单一，但扩展迅速，茂密成林，往往是强盛的聚煤期。地史期的聚煤作用呈波浪式向前推进。

（二）古气候是植物繁衍、植物残体泥炭化和保存的前提条件。地史期的聚煤作用主要发生于温暖潮湿气候带，而湿度是主导的因素。一个地区的气候往往与多种因素有关，如纬度和大气环流形成全球性 的气候分带，使聚煤带沿着一定的纬度展布。海陆分布、地貌 等可形成区域性气候区，叠加在全球性气候带的背景上，形成 不同规模的聚煤区。聚煤盆地形成在潮湿气候带覆盖的地区，随着潮湿气候带的迁移，聚煤带和聚煤盆地也相应地发生迁移。

（三）适宜的沉积古地理环境为沼泽发育、植物繁殖和泥炭聚积提供了天然场所。聚煤作用主要发生于滨海三角洲平原、冲积扇和河流沉积体系，以及大小不等的内陆和山间湖泊。从总体上看，泥炭沼泽往往分布于剥蚀区至沉积区的过渡地带，既受到剥蚀区位置、范围、性质、抬升速率和物源供应的影响，又受到沉积区位置、范围、沉降速率、稳定水体及其水 动力条件的影响。

（四）古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素。从构造观点出发，可以把聚煤盆地看作一种特殊的构造形迹，即聚煤盆地在大地构造格架中占据一定部位，具有一定的几何形态和构造样式，与周围的其它各种构造形迹有着成 生联系，可以归入某种构造体系。聚煤盆地是特定的区域构造应力场的产物，具有一定的地球动力背景。

（五）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。一般来说，古气候、古植物条件提供了聚煤作用的物质基础，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、演化的主要控制因素。

三、聚煤盆地类型

按聚煤盆地形成的动力学条件，可分为拗陷型、断陷型和构造-侵蚀型等三种基本类型聚煤盆地。

（一）拗陷型聚煤盆地亦称波状拗陷盆地。盆地的基底基本上为一连续界面，聚煤期地壳运动以宽缓开阔的波状隆起和拗陷为主，含煤岩系就形成于波状拗陷内。

（二）断陷型聚煤盆地的基底为不连续界面，成盆期地壳运动以块状断裂运动为主。断陷盆地可以是由地幔隆起诱发的表层引张作用而产生的地堑型盆地，也可以是由伸展作用所产生的正 断层系而形成的半地堑型盆地，或者是由走向滑动断层所派生的垂向分量而形成的拉分盆地。

（三）构造-侵蚀型聚煤盆地是由地质外营力的侵蚀和溶蚀作用形成的地形洼地。在适宜的气候、水文条件下，洼地可沼泽化而堆积泥炭。堆积作用主要是将侵蚀或溶蚀洼地填平补齐，含煤沉积厚度仅数米至数十米。流水侵蚀和溶蚀是盆地形成和扩展的直接动力，提供了聚煤作用的场所，且流水体系是盆地覆水程度和泥炭沼泽发育的重要控制因素。

四、含煤地层的赋存与分布

含煤岩系形成之后，在地壳运动的影响下经历着不断被改造的过程，发生了褶皱、断裂等各种形变现象。煤田构造的涵义比含煤岩系形变更为广泛。一个煤田的构成，除作为主体的含煤岩系外，还包括其上覆和下伏岩系。当这三者属于同一构造层时，它们的形变史相近；当它们不属 于同—构造层时，其形变史不—致，常形成不同方向和样式的构造，亦即是属于不同体系的或相同构造体系不同发展阶段的构造。含煤岩系经构造变动形成各种各样的褶皱，并往往被断层切割成一系列的断块。在背斜和上升的断块部分，地层容易遭到风化剥蚀，因而含煤岩系多保存在向斜（或复式向斜）和陷落的断块部分。

（一）褶皱与含煤岩系赋存形态的关系。作为煤田一级的构造，褶皱的形态和复杂程度上是多种多样的。分布于我国北方的一些大煤田如山西大同煤田，其含煤岩系赋存十分平缓、简单而开阔的大型向斜中，次级褶皱微弱，断裂稀疏，含煤岩系在广大面积内保存很好。在我国北方另一些构造变化较强的煤田中，褶皱明显但较开阔，向斜和背斜的规模较大，含煤岩系以大型向斜构造形式保存，尽管有时翼部产状较陡甚至倒转，但由于没有被大量的次级构造复杂化，煤层都较完好地保存。

（二）断裂与含煤岩系赋存的关系。断层对含煤岩系的赋存状况有重要影响。有些含煤岩系保存在下陷的断块中，两侧都被控制，呈地堑式构造；有的则只一侧有大型断裂发育。对于这类煤田，研究其边界控制性断裂的力学性质和形态特征有着重要的意义。因为这首先涉及到含煤岩系在深部的延伸范围；其次，边界控制性断裂的力学性 质必然影响到由它派生的、分布于煤田内部的旁侧构造的方向和特点。在煤田和煤矿区内存在着各种性质的断裂。对于褶皱较为简单而断裂比较发育的煤田来说，正确的判断断裂性质是解决煤田构造的主要方法。

以上分别叙述了褶皱和断裂与含煤岩系赋存面貌的关系。应该指出，在构造变动强烈的地区，褶皱和断裂往往都十分发育，而在多期褶皱地区就尤为复杂。

参考文献

[1] 李增学.煤地质学[M].北京：地质出版社，2009.

[2] 白浚仁.煤质学[M].北京：地质出版社，1989.

[3] 陈亚云.应用煤岩石基础[M].北京：冶金工业出版社，1990.