■黃慶春 涂云寬 段純彬 聞 東(云南省煤炭地質(zhì)勘查院云南昆明6508;云南鑫之源礦業(yè)有限公司云南昆明650300)
云南省昭通市洛旺向斜聚煤環(huán)境淺析
■黃慶春1涂云寬1段純彬2聞東1
(1云南省煤炭地質(zhì)勘查院云南昆明650218;2云南鑫之源礦業(yè)有限公司云南昆明650300)
通過對洛旺向斜區(qū)域及勘查中獲得的區(qū)域構(gòu)造活動、沉積充填、沉積環(huán)境及聚煤環(huán)境等地質(zhì)資料分析研究,洛旺向斜具有很多過渡相的特征,屬海陸交互相沉積區(qū)。顯示了晚二疊世臺塊抬起,西高東低,處于濱海相潮上帶與潮間帶沉積過程及建造特點。
洛旺向斜聚煤環(huán)境淺析
洛旺向斜位于彝良縣北東部,地埋坐標東經(jīng)104°23 ~104°45ˊ,北緯27°40 ~27°53ˊ之間,東起威信縣長安鄉(xiāng)與彝良交界附近的五家溝,西至彝良縣魚井壩,北沿柳溪鄉(xiāng)~魚井一線,南沿酸草坪~羅坎鎮(zhèn)~龍灘壩~杉樹鄉(xiāng)一線,北東走向長20km,寬8~17km,含煤面積442.4km2。礦區(qū)中部有巧威公路通過,交通較方便,南部從鎮(zhèn)雄~彝良公路進入杉樹鄉(xiāng),交通較不方便。
洛旺向斜南東翼北段隔瓦石背斜與馬河向斜靠近,南段隔羊場背斜與牛場向斜為鄰,核部在洛旺以北,出露最新地層為白堊系下統(tǒng),侏羅系全區(qū)分布,兩翼地層為須家河組(T3x)、雷口坡組(T2l)、永寧鎮(zhèn)組(T1y)、飛仙關(guān)組(T1f)及晚二疊世含煤地層。地層傾角北翼較陡為40°~65°,南翼較緩為30°~40°,軸線通過洛旺,軸向東段為NEE向,中段為NE向,南段轉(zhuǎn)向NEE-SWW向(近東-西向),軸線呈“S”型扭曲,北東段兩翼基本對稱,中段與西南段為軸面向北傾的不對稱向斜。南段褶皺緊密,北翼在石筍、魚井壩附近有次級的背向斜褶皺。詳見圖1區(qū)域構(gòu)造綱要圖。
圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖
3.1古地形概貌
早二疊世晚期,由于古特提斯主洋殼向楊子板塊西緣俯沖,造成康滇古陸地幔物質(zhì)上涌,地殼隆升,在川滇古陸東側(cè),地殼隆升,伴隨著沿古斷裂形成川滇陸內(nèi)張裂帶,導(dǎo)致沿小江斷裂等通道發(fā)生大面積玄武巖噴溢,之后,由于深部熱衰減及冷縮,導(dǎo)致古陸邊緣地殼沉降,在川滇古陸東緣,大致以小江斷裂為界,其以東持續(xù)沉降,由于距川滇古陸剝蝕區(qū)近陸源物質(zhì)補給充分,發(fā)生沉積補償性海退,形成陸地沉積區(qū)及海陸過渡沉積區(qū),滇東沉積區(qū)西側(cè)的川滇古陸,有一系列固定的古陸山口控制的河流區(qū),源源不斷地向盆地輸入砂泥物質(zhì),主要古河流自南向北有:尋甸河、會澤河、巧家河、美姑—昭通河、沐川—鹽津河等。因而形成規(guī)模較大的宣威—富源沖積平原,其次為鹽津—彝良以西的綏江—昭通沖積平原。
3.2巖相古地理演化
洛旺向斜龍?zhí)督M古地理格局由西向東分為西部區(qū)、中部區(qū)、東部區(qū)。西部區(qū)在牛場、雨河、廟壩地區(qū)以西,洛旺向斜處于西部區(qū),主要以曲流沖積平原為主,中部區(qū)主要分布在坪上、場壩、鎮(zhèn)雄、威信、羅布地區(qū),主要以三角洲平原為主,東部區(qū)主要分布在母享、石坎、雙河地區(qū),主要以三角洲前緣沉積為主。
在龍?zhí)对缙?,洛旺向斜因處在黔北隆起帶的西延部分,由于以邊緣斷裂為界的盆地整體沉降加劇,剝蝕區(qū)地形高差較大,大量碎屑物質(zhì)進入洛旺向斜,同時海侵逐漸超覆到殘積平原及玄武巖斜區(qū)的東緣,曲流河向東與海侵沉積向西方向擴大。龍?zhí)督M早期,主要以陸相沉積為主,在晚期則主要以三角洲沉積為主,曲流河沖積平原退縮,較細粒的碎屑物質(zhì)補償過剩,向淺海方向填積,在下三角洲平原,局部地區(qū)受到海水的影響,泥炭沼澤發(fā)育,發(fā)育較厚的可采煤層。
在長興期,經(jīng)過龍?zhí)镀诘某练e補償作用,剝蝕區(qū)趨于平緩,沉積物補償減弱,該區(qū)基本被填磁補齊,古流方向依然是從北西向南東方向。進入長興期后,曲流河沖積平原進一步退縮,逐漸過渡到三角洲沉積和濱淺海沉積,龍?zhí)督M時的西部區(qū)萎縮,沉積環(huán)境演變成三角洲平原沉積,中部區(qū)向西遷移成濱淺海沉積,物源方向仍以北西向為主,海水入侵方向則變成南東向和近似正東方向。海侵作用主要有整體性海平面上升引起,長興期海侵的結(jié)果造成聚煤作用向陸遷移。隨著海水退卻,發(fā)育了河流—三角洲平原沉積。
圖2 長興組巖相古地理圖
洛旺向斜煤礦區(qū)可采煤層賦存于龍?zhí)督M上段地層及長興組中部。區(qū)域上沉積古地理單元自西向東為:川滇古陸剝蝕區(qū)——陸相沉積區(qū)——海陸過渡相沉積區(qū)——海相沉積區(qū)的順序變化。洛旺向斜煤礦區(qū)為一套連續(xù)的海陸過渡相沉積區(qū)。礦區(qū)的成煤環(huán)境由下至上劃分為:
龍?zhí)督M下段由于基底沉降,出現(xiàn)一次大范圍的欠補償海侵,因早期新鮮堅硬的玄武巖風(fēng)化產(chǎn)物較少,海水直逼盆地邊緣,淹沒相對的高坡。該時期曲流河穩(wěn)定發(fā)育,在洪水期常發(fā)生河流改道或河道堤壩局部決口,形成河流泛濫平原沼澤。這些泛濫沼澤分布較為局限,并經(jīng)常受到洪水侵蝕沖刷,洛旺向斜在此段海侵特別明顯,海水侵入頻繁,龍?zhí)督M下段含煤性差,僅見少量煤線,且不穩(wěn)定,在空間上不具連續(xù)性。
龍?zhí)睹合抵卸螘r期,由于沉積盆地的不均衡下沉,致使河流改道,古陸地形高差較大,風(fēng)化碎屑產(chǎn)物多、陸源物質(zhì)供給量大,古陸山口的高度成為盆地最高沉積基準面,控制著大量碎屑物向海的方向進積,形成沉積補償性海退。
龍?zhí)睹合瞪隙?,中段時期的淺水湖泊,逐漸受到以湖濱三角洲方式為主的河流注進沉積的填積,并可大致劃分出三個填積時期:填積初期,即中段上部至上段下部,以具楔狀體的分流遠砂壩砂體和分流間灣沉積為主。;填積中期,即上段中部,湖泊被逐漸填積而淤淺,河口逐漸由遠推近,河流沉積作用逐漸增強,從而在分流間灣逐漸淤淺的地帶發(fā)育了薄而不穩(wěn)定的泥炭沼澤沉積;填積末期,即上段上部,湖泊被逐漸淤塞填平,分流間的泥炭沼澤沉積逐漸連接成片,形成廣闊的泥炭沼澤聚煤區(qū),既向沉積邊緣超覆,同時也向海的方向擴大,雙層擴展,指狀分流亦逐漸恢復(fù)到曲狀河流。在曲流河的長期穩(wěn)定發(fā)育下,隨著沉積盆地的均衡下沉與大量植物遺體的穩(wěn)定堆積,持續(xù)穩(wěn)定的時間較長,沉積了滇東分布面積最廣、厚度最大、穩(wěn)定性最高、煤質(zhì)最好的C5煤層。
由龍?zhí)睹合迪蛏线M入長興煤系沉積時期,總體沉降速率減弱,海侵作用主要由整體性海平面上升引起,含煤范圍隨著層位的變新而向西平移。長興期初期海水進退頻繁,泥炭沼澤沉積期較為短暫,形成的煤層一般較薄,不可采,中晚期相對比較穩(wěn)定,形成了局部可采的C2、C4煤層。
根據(jù)洛旺向斜煤礦區(qū)西段詳查及洛旺向斜煤礦區(qū)羅坎段普查資料,長興期的沉積體系與龍?zhí)镀谝粯?,各沉積體系在橫向上向陸遷移,縱向上有互相交替的特征,由于海陸交替頻繁,沼澤環(huán)境時間短,在滇東沉積區(qū)域內(nèi),由南東向北西,含煤范圍隨著層位的變新而向西遷移,灰?guī)r層數(shù)及厚度減少,洛旺向斜煤礦區(qū)可采煤層遷移到C5煤層之上的C4、C2煤層,幾乎不夾灰?guī)r,碎屑巖增多,煤層厚度增加,逐漸成為可采煤層段。滇東沉積區(qū)陸相沉積與海陸交互相沉積相區(qū)的界線,大致位于鎮(zhèn)雄杉樹鄉(xiāng)-彝良牛街一線以西,洛旺向斜煤礦區(qū)處于該相區(qū)界線以東,屬海陸交互相沉積區(qū),煤系中很少有碳酸鹽沉積,且海相化石較少,植物碎片化石相對較多,具有陸相沉積特征,但是長興組上部的C2、C4煤層硫份相對偏高,又具有海相沉積特點,因此具有很多過渡相的特征。顯示了晚二疊世臺塊抬起,西高東低,處于濱海相潮上帶與潮間帶沉積過程及建造特點。
根據(jù)洛旺向斜煤礦區(qū)西段詳查及洛旺向斜煤礦區(qū)羅坎段普查資料,綜合分析洛旺向斜區(qū)域構(gòu)造活動、沉積充填、沉積環(huán)境及聚煤環(huán)境,認為洛旺向斜煤系中很少有碳酸鹽沉積,且海相化石較少,植物碎片化石相對較多,具有陸相沉積特征,但是長興組上部的C2、C4煤層硫份相對偏高,又具有海相沉積特點,因此洛旺向斜具有很多過渡相的特征,屬海陸交互相沉積區(qū)。顯示了晚二疊世臺塊抬起,西高東低,處于濱海相潮上帶與潮間帶沉積過程及建造特點。
[1]黃慶春、高超,聞東、朱彥昆等,云南省鎮(zhèn)雄縣洛旺煤礦區(qū)羅坎段普查報告[R].云南昆明.云南省煤炭地質(zhì)勘查院,2014
[2]陸龍、仕建省、張正國等,云南省彝良縣鎮(zhèn)雄縣洛旺向斜煤礦區(qū)西段詳查報告. [R].云南曲靖.云南省143煤田地質(zhì)勘探隊,2014
[3]潘潤群、巴洪升、黃慶春等,云南省昭通市煤炭資源調(diào)查評價報告.[R].云南昆明.云南省煤炭地質(zhì)勘查院,2004
[4]趙隆基,煤和含煤巖系的沉積環(huán)境.
[5]張韜等,中國主要聚煤期沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律.
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-1-299-2