煤形成环境及其与斯蒂芬期聚煤盆地的构造活动

煤形成环境及其与斯蒂芬期聚煤盆地的构造活动

Dennis L. Nielson Gamma

法国南部的塞文山脉煤盆地位于东南部法国山岳的中心，以前的研究主要针对于它的地层，岩石学，煤的化学成份，煤炭岩石学和地质构造。这项研究的目标将强调位于山脉之间的法国山岳的中心盆地在构造形式和煤炭形成晚期沉淀环境之间的关系, 在中国类似第三纪煤炭盆地形成，煤炭缝厚度和范围基本上由早期的构造活动控制。

1.塞文山脉煤炭盆地区域性的结构

盆地北部的煤系露头厚度达到2500米。盆地南部的覆盖了一系列的中世纪地层.两个主要的断层中间夹有50 公里宽煤盆地。

盆地被划分成西部(研究区域)和一个东部次级盆地。西部次级盆地在这项调查研究中被划分为三个部分，从北到南分别为：地堑，由于断层而形成的鄂图曼地垒和洛杉矶巨大的深谷地堑。

本文重点研究位于塞文山脉盆地西北部的煤的特征和范围和碎屑物的范围，和他们的与早期的构造活动的关系。

2.地层学结构

在斯蒂芬期的一系列盆地—沉积的顺序由岩屑组成的岩石决定，包括：砾岩或角砾岩，粗砂岩，粉砂岩，泥岩和煤缝合线。

沉积的序列从底部到顶部可以分为六个地层单位地层学的结构是除了边缘断层以外的各种不同沉淀的环境和他们的相互关系的分布范围的结果。盆地腹部断层例如：断层也影响了个体的地理分布和不对称地堑的发育。大型的地堑和煤缝合线的范围，以及早期和后期的层序都与边缘和盆地腹部的断层有关。重要煤层在序列的中间部分被集中。

3.塞文山脉煤盆地煤的层序

目前分析的煤的层序是以大量的地质区域钻芯和老的矿层补充日志为基础。从薄的部分观察和统计处理获得的沉积学数据来完成古地理学和史前环境的解释。有不充足的图解数据和地层学的起源的相互作用来归纳地层层序。

3.1 第一阶段：单位沉积物

单位形成于在早期的次级盆地。主要冲积扇系统以洛杉矶巨大深谷地堑为中心。近扇形和中扇形的沉积由角砾岩聚结和粗砂岩控制，包含的片麻岩

和石英的碎片最大直径达到40cm。近扇形和中扇形沉积主要集中在研究区域的西部，接近维勒福尔断层并进一步向东延伸。巨大的扇形由沙质和泥质的沉积物组成。除了接近佩特努断层，一些小扇形聚集物被沉积了下来，在东部盆地冲积扇发育不足，并且包括细颗粒的沉积，。在这个阶段期间，佩特努断层和与西部边缘断层一起控制了各种沉积的范围。

3.2 第二阶段：理查得单位的沉积物

沉积还发生在洛杉矶巨大深谷地堑，并向东部和西部延伸。扇形的沉积延伸着西部的边缘延伸，又回到维勒福尔断层，以减少连续沉积物的区域和厚度。巨大的冲积扇，由沙质沉积物组成，在洛杉矶巨大深谷地堑东部和西部边缘发育并沿着NE-SE方向加宽了。在洛杉矶巨大深谷地堑的中心，沼泽在冲积扇平原前面位置开育，泥煤富集在沼泽的中央部分。泥煤富集区域下面覆盖了单位的厚实的冲积扇聚集物。对应的厚实煤层迅速地沿佩特努断层向东西方向分裂，并控制了煤炭富集区域的发育。

3.3第三阶段：整个盆地的沉积

在这个阶段，沉积发生在整个盆地，反映了增加的范围和下陷的比例。沿着西部边缘到盆地的东部边缘冲积扇控制了南部的地堑，佩特努断层形成了巨大的扇形沉积。泥炭沼泽在扇形平原的前缘沉积下来。而泥炭的沉积物被暂时的分开，形成了一些侧面变化的薄煤层。一些小型的沼泽在扇形和昌普斯村之间发育，形成了非常薄的煤层，而巨大的扇形砂质沉积控制了北部的地堑北部盆地。

在拉维多地堑的北部，古地层成为冲积扇体系的标志层，沉积物暗示了出现在超级盆地西部的扇形沉积，而古河流的方向暗示了三角洲向中东部迁移，也暗示了东部边际碎屑的来源。砂质沉积物都出现在巨大三角洲的中部地区。沼泽在东部超级盆地的恰莫和昌普斯断层之间的冲积扇平原上广泛发育。在拉维多地堑的西部边际的保罗因断层非常活跃，从而形成了半地堑构造。

在鄂图曼地垒，大颗粒的碎屑体也发育在西部，而且向东部逐渐变薄，在地垒的东部，沉积物和砂质沉积物形成了次级砂岩。

3.4 第四个阶段：巨大的波美单位沉积

在洛杉矶巨大的深谷地堑，冲积扇只发育在次级盆地的东北部分，碎屑物来源于东部，在特努和墨菲斯特断层之间，发育了广阔的河流沼泽体系，

泥煤在洪水冲积平原被积累起来。形成了邻近和平行于活跃的墨菲斯特断层的煤炭富集区域。

在拉维多地堑，扇体被限制在北和西部，与先的阶段相比较扇体的范围和组成物的颗粒粒度都减小了。形成的大面积的沼泽代替了冲积扇平原中的扇形砂质沉积，从而形成了几个煤系地层。

在鄂图曼地垒，冲积扇也被限制在东西部地区，并沿着鄂图曼村发育。在东部的泥煤沼泽，发育了一些薄煤系地层。

3.5 第五个阶段：陆明特单位的沉积物

洛杉矶巨大的深谷地堑冲积扇发育在东北部边缘，受到特努和墨菲斯特断层的构造控制，在扇体中主要由粗大的砂岩和碎石组成的，但没有大的鹅卵石。在地堑的中央，埋藏着两个大的富煤区域，周围是由分选良好的花岗质砂岩组成。沼泽和花岗质砂岩区域从西南向东北方向移动。在狭窄的墨菲斯特和帕鲁贝断层的凹陷区域，发育了一些煤系地层，每一层的平均厚度不到1米。在洛杉矶闻密得地堑，扇体的中心和附近区域主要分布在北部边缘，沿着构造运动形成的保罗因和帕鲁贝断层西部边际由扇体颗粒状含砂沉积和次级粗糙沉积物组成。泥炭沼泽发育在中心和东部地带，周围是黑色鱼鳞状含钙质或铁的油页岩浅湖沉积物。沿着湖的西岸发育了一个小的完整的三角洲体系。碎屑物来自洛杉矶保罗因地堑的西部边缘。沼泽沿着浅湖的冲积平原延伸，在那里形成了薄的煤系地层，一些小型的冲积扇沿着西部边缘发育。

3.6 第六个阶段：理查德单位的沉积物

巨大的洛杉矶深谷地堑沉积只发生在昌普斯北部，而冲蚀发生在南部，小型的冲积扇沿着东北部的边缘发育，在其它的地区主要由粗糙的沉积物组成，与第五阶段相比，泥炭沼泽和煤富集区域向东北方向移动。拉维多地堑的西部上升，且没有沉积物形成。在第五阶段形成的三角形的湖变成狭长型区域并且由大颗粒的长石砂岩沉积形成。沿着西部边缘，一个被淹没的扇开三角洲被合并成一个中央湖。这个复合体大约有100米厚，并且表现为完全的反向分级的矿床。河岸由粗糙的岩石组成，在这个阶段期间，当保罗因断层的活动减少时，卡马斯断层的活动却非常频繁，从而形成了一个向东的急倾斜的和一个向西的缓慢倾斜的半分离的地堑构造，鄂图曼地垒主要是由分类良好的长石砂岩沉积形成。