煤田地质学第五章

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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 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。
1、植物遗体的大量堆积是聚煤作用发生的物质基础
自从地球上出现了植物，便有了成煤的物质条件，早古生代煤主要是由 滨海一浅海藻菌类为主的低等生物所形成的，是一种高变质的腐泥煤。大 约自志留纪末开始了由海洋向陆地的“绿色进军”，在滨海地带由原始陆 生植物形成了泥盆纪的腐植煤。自泥盆纪开始，陆生植物不断发展、演化、 更替，并由滨海地带逐步扩展到内陆，由原始陆生植物演化为种属繁多的 高等植物，为成煤提供了丰富的物质基础。
非构造成因的聚煤盆地（也称侵蚀聚煤盆地） 聚煤 盆地 类型 （是由于侵蚀、岩溶等非构造因素形成的 ） 构造聚煤盆地 （是地壳变形的产物，属构造成因） 断陷型 坳陷型
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 三、聚煤盆地类型
1、非构造成因聚煤盆地
非构造成因聚煤盆地主要是外动力地质作用所形成. 在含煤岩系形成过程中，盆地基底基本上不发生明显沉降。
含煤岩系具有如下特征：
①拗陷型盆地的几何形态多呈圆形、椭圆形或湾口形，其横剖面有些是对称
的，有些则不对称 ，含煤岩系的形成主要受缓慢沉降过程控制，沉陷中心一 般位于盆地的中部。
②陆源区和含煤沉积区相对高差不大，边缘相一般是河流冲积物，沉积碎屑
颗粒分选、磨圆均较好，沉积物成熟度高。 ③含煤岩系古地理类型多为滨海平原型、滨海冲积平原型或内陆盆地型，含 煤岩系的沉积厚度、岩性、岩相、含煤性均比较稳定，并且常沿一定方向作 有规律变化，旋回结构清晰，煤层发育比较广泛、稳定，煤、岩层易于对比。
石炭一二叠纪、侏罗纪和白垩纪、第三纪成为地史上几个重要聚煤期
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 二、聚煤盆地的形成条件 2、古气候是植物繁衍、植物残体泥炭化和保存的前提条件 地史时期的聚煤作用：主要发生于温暖潮湿气候带，而湿度是
主导的因素，聚煤盆地形成在潮湿气候带覆盖的地区。
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第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
一、聚煤盆地基本类型的转化
盆地类型转化示意图 A—断陷盆地向坳陷盆地转化；b—坳陷盆地向断陷盆地转化
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第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
二、聚煤盆地的超覆扩张和退缩分化 在聚煤盆地形成初期由一个个小的坳陷发展成一个大的坳陷，或是由
若干个相邻的相互分隔的地形洼地、小型断陷或拗陷盆地，随着盆地基
底的不断沉降，其结果含煤岩系愈靠上部的层段分布范围愈广，而发生 盆地范围的超覆，形成一个统一的沉积盆地，这种现象称为超覆扩张。 反之，在聚煤盆地发育的晚期，大的坳陷缩小并被新产生的隆起分隔， 这种现象称为 退缩分化 。 当聚煤盆地基底下沉速度相对增快、幅度增大时，聚煤盆地即发生超
成因 分类 河流作用盆地 冰川作用盆地 风的侵蚀作用盆地 灰岩溶蚀而成的侵蚀盆地 非构造成因的聚煤盆地由于缺乏持续沉降的古构造背景，沉积作用的进 行只是到洼地被填平为止，因此，所形成的含煤岩系一般厚度有限，且 变化大，分布零星，不具工业价值。
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第五章 聚煤盆地
第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地
1) 坳陷型聚煤盆地
坳陷型聚煤盆地亦称波状坳陷盆地。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坳陷为主， 含煤岩系就形成于波状坳陷内 。
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 1) 坳陷型聚煤盆地
阔的褶皱，习惯上不称背斜、向斜，而称隆起、坳陷。
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第一节 聚煤盆地特征 二、聚煤盆地的形成条件 4、古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素 聚煤期前古构造，通常表现为聚煤盆地基底构造，即聚煤盆地发育
在基底构造之上，属于坳陷范围内，且周围隆起区常成为物源区；
聚煤期古构造常表现为聚煤盆地内在聚煤过程中隆起、坳陷的分化 和同沉积构造的存在，它对含煤岩系的形成和聚煤作用起着重要的控
制作用：
聚煤期后构造是含煤岩系形成之后而活动的构造，只对煤系的赋存 有影响。 聚煤期前古构造、聚煤期古构造、聚煤期后构造，三者间的关系可 具继承性，或不具继承性。
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二、聚煤盆地的形成条件 4、古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素
古构造条件起着主导作用： 1）聚煤期古构造影响古地理条件的变化，除引起局部海水进退外，隆起和坳陷 的产生及其位置和方向又决定着区域内山脉、水系的分布和流向，也控制了聚 煤盆地产生的位置和方向； 2）同时，强烈的地形分化又影响到古气候的分带性，进而波及到古植物的生长、 繁殖，沉积区不断下沉所形成的常年积水洼地，也为植物的大量繁殖提供了地 貌和水文条件。
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 二、聚煤盆地的形成条件 4、古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素 煤田地质领域所称古构造是以聚煤期来划分的。
发生在聚煤期以前的和聚煤期的构造，分别称为聚煤期前古构
造和聚煤期古构造；发生在聚煤期以后的构造，则称为聚煤期后构 造。为区别于聚煤期后构造，对于聚煤期前和聚煤期发育的宽缓开
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二、聚煤盆地的形成条件 4、古构造是作用于聚煤盆地诸因素中的主导因素 总之，古构造运动的方向、性质、活动性等，都会具体影响到聚煤作
用和含煤岩系的组成，以及沉积相带的展布和含煤性变化等，成为其它
三个条件的主导因素。
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 三、聚煤盆地类型
3）陆源剥蚀区和聚煤盆地的相对升降运动，造成了两者相对高差的变化。这种 相对运动的速度和幅度，又影响着聚煤盆地沉积和补偿的关系，进而影响到含 煤岩系的岩性、岩相、厚度和含煤性。
4）煤层和其它沉积岩层的出现及它们的厚度，主要取决于聚煤盆地基底沉降速 度与植物遗体和无机物沉积补偿速度之间的相互关系。
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 二、聚煤盆地的形成条件 3、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
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、稳定水体及水动力条件的影响。因此，聚煤古地理环境 是一个非常敏感的动态环境，只有在各种地质因素的有利配合下，才能发 生广泛的聚煤作用。
第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
一、聚煤盆地基本类型的转化
非构造成因的聚煤盆地向构造成因聚煤盆地转化；
基本
类型 的转 化
一般来说，大多数的聚煤盆地在早期阶段都经历过侵蚀盆地的 阶段，即为非构造成因的盆地，由于后期地壳构造运动使盆地 基底不断下沉，侵蚀盆地逐渐向构造成因的聚煤盆地转化； 断陷型盆地和坳陷型盆地之间的相互转化； 可以是断陷盆地向坳陷盆地转化，也可以是坳陷盆地向断陷盆 地转化。
制。 把盆地作为一个整体进行研究，盆地分析是其中一项基本内容，主要
包括盆地基底构造和同沉积构造活动、盆地演化史、盆地形成的地球动
力学模式和盆地构造对沉积环境和聚煤带的控制作用。
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第五章 聚煤盆地
第一节 聚煤盆地特征 一、基本概念
聚煤盆地是指原始含煤岩系沉积盆地；后来聚煤盆地可以保持其 原始沉积盆地的基本面貌，但大多数由于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。 煤田：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， 常常形成大型煤炭生产基地。 煤产地：指煤田内由构造分隔的赋煤构造单元，通常可对应于矿井 或矿区范围。
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主讲人：杜振川 第一篇 煤学资源学院
第五章 聚煤盆地
聚煤盆地从地貌形态来看，通常是盆形积水洼地，这种洼地适于沼泽
植物的繁殖、堆积，并形成泥炭层，最后被沉积物覆盖，转化为煤层。
盆地的形成、演化具有特定的地球动力学背景，盆地的几何形态、沉
积环境配置和聚煤作用都不同程度地受到盆地构造格架和构造演化的控
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 1) 坳陷型聚煤盆地
含煤岩系具有如下特征：
④对于大型陆表海或内陆湖盆，含煤岩系主要发育于滨岸地带。
⑤大型坳陷聚煤盆地内部常常发育次一级隆起和拗陷，在盆地演化过程中次 级隆起和拗陷可以发生转化或迁移，相应地造成岩相的变化和岩相带的迁移。 ⑥含煤性与坳陷中心、沉积中心有一定的规律 。 对于面积较大的古生代坳陷盆地，盆地内次一级古隆起两侧的斜坡带往往
第一节 聚煤盆地特征 三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地
聚煤盆地的产生是由于地壳构造运动而引起。在聚煤期内，盆地基底 往往是边沉降、边接受沉积，因而形成的含煤岩系厚度很大，达数百 米至数千米。 地吏上保存的具有重要工业意义的聚煤盆地，绝大多数都属于构造成 因聚煤盆地。
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聚煤盆地从形成到结束是一个动态过程，在含煤岩系形成过程中， 由于古植物、古气候、古地理和古构造等多种因素的影响，盆地在不断 发生时一空演化。 这种发展和演化在时间上表现为随着时间的推进，其基本类型可以 转化，在空间上则表现为聚煤盆地范围的超覆扩张、退缩分化和聚煤盆 地位置的侧向迁移。
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覆扩张；当沉降相对减慢或由沉降转化为上升隆起时，聚煤盆地即发生
退缩分化。
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第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
二、聚煤盆地的超覆扩张和退缩分化
吉林蚊河煤田下部煤层被超覆示意图
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第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
二、聚煤盆地的超覆扩张和退缩分化
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 3)断坳型聚煤盆地 断坳聚煤盆地是指在聚煤期内，断裂和褶皱构造运动同时发生的聚煤盆 地，因而一般兼具坳陷型及断陷型盆地的特征，属于过渡类型。 如我国四川盆地晚三叠世的煤系
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第五章 聚煤盆地
第二节 聚煤盆地的发展和演化
度、岩性、沉积相、含煤性变化均较显著，旋回结构不清楚，煤、岩层对
比困难。 ⑥含煤性好坏取决于聚煤期断裂活动的速度和幅度，以及与沉积物，植物
遗体补偿之间的相互关系。
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 2)断陷型聚煤盆地
霍林河断陷型聚煤盆地J一K含煤岩系沉积剖面图
磨圆差，在接近盆缘断裂处常形成巨厚的冲积相堆积。
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 2)断陷型聚煤盆地 含煤岩系具有如下特征： ④含煤岩系的岩性岩相变化剧烈，对比困难。煤层和煤层组沿走向形成富 煤带。沿倾向与盆缘冲积扇带呈犬牙交错，急剧分岔、变薄、尖灭。 ⑤含煤岩系古地理类型多为山间盆地型和山间谷地型 ，含煤岩系的沉积厚
是聚煤最有利的部位 。
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 1) 坳陷型聚煤盆地
华北石炭二叠纪煤盆地沉积—构造剖面示意图
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三、聚煤盆地类型
2、构造成因的聚煤盆地 2)断陷型聚煤盆地 聚煤期构造运动以断裂为主，因此聚煤盆地的产生是由于断块下陷而引 起。盆地的边缘(一侧或两侧)常有规模较大的断裂存在，构成地堑型盆地 或半地堑型盆地。 含煤岩系具有如下特征： ①盆地一般呈狭长几何形态，其延伸方向与控制性断裂的展布方向相一致； 盆地的横剖面一般不对称，沉降中心靠近主盆缘断裂一侧。 ②含煤岩系的形成，主要受断裂作用及沉陷的控制。 ③沉积区与剥蚀区仅以盆缘断裂相隔，且相对高差较大，因而沉积物分选、