152 西部探矿工程 2015年第10期 贵州省晚二叠系龙潭组地层厚度分布特征 杨有龙 (贵州省煤田地质局地质勘察研究院,贵州贵阳550081) 摘要:通过对贵州省晚二叠系龙潭组古地理及古地理沉积演化特征分析,结合晚二叠系龙潭组地 层含煤分布情况,对贵州省晚二叠系龙潭组地层厚度变化作出评价,归纳出贵州省晚二叠系龙潭组 地层厚度的变化规律,并对晚二叠系龙潭组地层可采煤层及含煤性影响进行了分析。 关键词:龙潭组地层厚度;古地理沉积演化;归纳;变化规律 中图分类号:TD822.3文献标识码:A文章编号:1004—5716(2015)10—0152—05 1贵州省二叠系地层划分 上统(晚二叠):吴家坪组/龙潭组/宣威组分布于贵 根据贵州省二叠系地层岩性、岩相、古生物化石、 阳以东地区,其地层向西灰岩减少,为龙潭组,至织金、纳 含煤性等特征,二叠系地层分为下统(早二叠)和中统 雍、大方、安顺、六盘水一带相变为砂、页岩、泥灰岩、夹灰 (中二叠)以灰岩为主,上统(晚二叠)则为碎屑岩与灰 岩,含丰富的煤层。是贵州主要煤层产出层位,含植物化 岩组成、黔南及黔西地区与上石炭统连续沉积,黔中、 石。威宁一带以砂泥岩为主夹煤层,属陆相宣威组。 黔北地区则假整合于下古生界的志层上。 长兴组、大隆组两者既是相变关系,有时也是上下 下统(早二叠):龙吟组、包磨山组分布于龙吟一花 关系。贵州在部分地区可分为下部长兴组深色灰岩与 贡一带 上部深灰色硅质岩为主大隆组。 中统(中二叠):梁山组分布于黔北地区 晚二叠系龙潭组岩性呈东、西向变化,西部下部出 栖霞组广布全省 露玄武岩,与中二叠系茅口组呈假整合接触,龙潭组为 茅口组广布全省 贵州省主要含煤地层。(见图1) \\ r“目 扬子地层 区 VI‘ 、 … 上 扬 子 地 层 区Ⅵ 虹甫地屡分区 右江桂湘赣地层分区 东南地层湘申妯屡替暖 区Ⅵ5 岩性描述 厚度 、层\ 目 I蛆 。 曼小 r 区l t咎 Ⅵi V VI" (ml 二 P卜站3— 长 啊‘兴姐u IL亩■(嘲舳 :目 龙弧删鞠吣 长 潭 兴 组 台 组一 山组 合山 、。组 坪组 臭索 ‘ 墨 _ ,{ l 瓤绿岩层灰硬。假握罗菊石等 、灰产灰岩大、羽探硅羊灰质旨色 夹’畜欧武贝 硪、质喇.《扰叭’岩蜒度、泥煤古 4 25 叠 茅 口 自n 茅口组 茅口组 猴 摹 锺 娃石灰者、自云岩,底离 灰、灰黄色石英砂岩、据岩、茂氰 质泥岩 上 系 h、聚 ———~= 栖重组 栖霞组 子 西 栖■组 及自黻 缋)。产米斯舞 新希瓦格蜒’ 关 矢部蜒辱 下统, ‘ ●—●●- 组 删。 .t山r l 倘 灰岩 1集山组 籍 石英瓠砂岩及泥 O 6 一一 , 平魍 马平组 漆 】 器凳麓 j 183 石 戚 丹 、 戚 古 q大糖蛆 鲍/ 灰白、霖灰色茂岩、自云厦寡 云岩嚼帮占鼍石螭棱或基蕺眷、自 宁 大埔组 宁 .产霞史 炭 大埔组 警竞瓤纺雠等 —— 鹿 c九翻I 由 \上司组J^I),l1口看I日 l_ 龃相I 一 。 、上司组 组 猢、旧司钼 生 菜 目『日司上司组/ 灰白 l灰色灰岩,台娃石灰岩、白 i' ̄组/ 云岩 及砂岩,页岩,时古爆屡<线)。.泥 上统 f高厶 五 扁耙 姐寨 艇 指 考五嚣I巨l焖 \詹 ■瑚匣细线贝等 谨辖. 鲤童 产泡沫内掏■瑚、假乌拉珊瑚,贵州 高 t县 山 融 1 帮 组 壤 灰.灰l 色白云质灰岩.泥质灰岩、 627 场 组 墒 灰岩及汜糖产弓石燕 介形类等 界 盆 1组 __—— 籼 组 , 霾 县 — 景 中统 独山组 群 嘲黼 组 灰 灰霄 黑褐色灰岩、泥质灰岩及 l戈圈黼 酉 I :圈一嘀胃;l剜 柬觅底 石英秒岩、页岩。产囊石燕舅头贝、 鹿乌塔拉 图 贵州二叠系地层简表 收稿日期: 一一 作者简介:杨有龙( 一),男(汉族),贵州纳雍人,工程师,现从事煤田地质勘探工作。 2015年第10期 西部探矿工程 153 2晚二叠系古岩相地理环境 古生界的最后一个系,地史将始于距今约2.95亿 年,止于距今约2.50亿年这段时间称二叠纪,在二叠纪 形成的地层称二叠系。贵州二叠系分布广泛,发育完 整,沉积类型多样。早、中二叠系主要为碳酸盐岩,晚 制作用的古陆是西侧的康滇古陆,康滇古陆构成研究 区内晚二叠系的主要物源区,海侵来自东侧及东南侧 的广海。 3晚二叠系龙潭组古地理演变 3.1龙潭组早期 二叠系主要为碎屑岩和石灰岩,在贵州西部中晚二叠 系夹有峨嵋山玄武岩。 贵州晚二叠系是典型的海陆过渡相地区,沉积环 境以上三角洲平原和下三角洲平原沉积为主,其次还 有河流、河控上三角洲平原、分流河道、泻湖潮坪、局限 台地、开阔台地深水盆地、生物礁等。 在晚二叠系沉积期,贵州的广大地区为华南上扬 子浅海的一部分。其西侧为玄武岩发育的康滇古陆, 北侧通过川南、川西海域与昆仑一巴颜喀拉一三江海 依据沉积相分析:龙潭早期剥蚀区位于黔北和黔 东地区,即威宁一毕节一熄峰一凯里一线以北地区;沉 积区位于黔西和黔南地区,物源区为西部的康滇古陆 (图2),六盘水一纳雍一带发育三角洲沉积,煤层普遍发 育,常分岔合并,稳定性较差,硫分一般较高。盘县一 带和毕节一带为泻湖一潮坪环境,煤层较为发育,煤层 厚度较为稳定,靠陆一侧煤层硫分相对较低,靠海一方 煤层硫分普遍较高。六枝—织金一带属三角洲—潮坪环 境,煤层较为稳定,以高硫煤为特征.在中南部的紫云—贵 阳一都匀一荔波一带发育开阔台地,沉积厚度较大,不 含煤层 域相连,东侧通过雪峰古陆高地与东南海域相连,其南 侧与广西南盘江广海区相通。对区内沉积物有重要控 图2贵州省龙潭组早期岩相古地理图 3.2龙潭组晚期 平原上发育了一套完整的泻湖一潮坪相含煤沉积,主 在龙潭晚期,黔西和黔南地区基本维持了龙潭早 期的沉积环境与聚煤格局,威宁以西地区仍为陆源区. 要分布在黔西北的金沙、遵义、仁怀、桐梓、习水等地, 地层厚度较小,厚度较为稳定;煤层厚度较稳定,硫分 相对较低。黔东地区主要为碳酸盐岩台地,不含煤或 局部含1层高硫煤。 然而,黔北地区沉积格局发生了根本性变化,大部分地 段接受沉积(图3)。在贵阳一遵义以西地区,在原残积 154 西部探矿工程 2015年第10期 图3贵州省龙潭组晚期岩相古地理图 贵州省晚二叠系龙潭组早期、晚期的沉积模式如 下: 地一边缘生物礁(滩)及深水盆地。 龙潭组早期——西部玄武岩浆停止喷溢后,黔北 (3)碳酸盐岩沉积发育良好,分布广泛,类型多 样。不仅有局限及开阔台地相带分布,而且还发育包 括生物礁、滩的台盆相带,从而表明贵州晚二叠系海域 与一般陆表海有所不同。 (4)水介质动力条件为河流作用和潮汐作用,中等 能量,中等潮差。波浪作用较弱,这与南部的生物礁、 滩及东部广阔碳酸盐台地和雪峰古陆的存在关系密 切。 未接受沉积。黔西一带盘县西缘为盆地边缘,发育滨 岸泻湖扇三角洲沉积;水城、纳雍地区发育长形三角 洲;黔北朵状三角洲已初具雏形。黔南坳陷在海侵前 已开始聚煤。在此之前,深水盆地中已发育了巨厚陆 源碎屑及碳酸盐岩堆积。 龙潭组晚期——气候潮湿,雨量充沛,河流作用明 显增强,碎屑供应充足,加上构造活动趋于平稳,聚煤 盆地性质渐变为坳陷型,是三角洲发育的鼎盛时期,为 聚煤提供了十分理想的场所。 综上所述,通过晚二叠系龙潭组地层变化及岩相 古地理的演化,对贵州晚二叠系龙潭组地层可归纳出 如下几个特点: (5)龙潭组含煤地层分布面积大,海陆交替频繁, 岩性岩相较稳定,旋回结构清晰,煤岩层易于对比,含 煤性较好。总体上属滨海平原及滨海二三角洲聚煤古地 理类型。 (6)晚二叠系期间,海相沉积随海侵范围逐渐增 大,由东向西迁移,主要煤层的聚集亦随之向西迁移和 抬升,为海进型成煤。 4晚二叠系龙潭组地层分布 (1)岩性横向分布的规律性明显。西部为单一的 陆源碎屑岩,由西向东逐渐过渡为陆源碎屑岩与碳酸 盐岩共生和碳酸盐岩。 贵州省晚二叠系龙潭组地层是主要含煤地层,其 沉积类型多样,自西向东发育有陆相、海陆过度相和海 相沉积。根据晚二叠系龙潭组地层的岩性、岩相、古生 (2)环境类型的横向分布规律为:由陆向海,其沉 积环境依此是河流一三角洲一潮坪一泻湖一碳酸盐台 2015年第l0期 西部探矿工程 155 物化石、含煤性等方面综合分析,全省可划分为3个相 区,9个小区,各相区地层划分及对比见图4。 Ⅱr织纳小区;Ⅱ3—黔北小IX;Ⅱ4__兴义小区;Ⅲ_黼区;Ⅲ广 贵阳小区;Ⅲ .黔东北小区;Ⅲ。—黔东南小区;Ⅲ 南小区 图4贵州省晚二叠系龙潭组地层分布图 晚二叠系龙潭组分布聚煤作用有如下特点: (1)煤层好的地带,均为古三角洲平原,主要位于 水城三角洲和盘县三角洲上。其中,上、下三角洲平原 的过渡地带(盘县、水城、纳雍一带),聚煤作用尤佳,是 各成煤期的聚煤中心。黔北三角洲,因聚煤时间短,远 较盘县三角洲、水城三角洲为差,但在黔北地区,仍为 聚煤最好地段。聚煤作用差的地带为河流相和碳酸盐 台地相。泻湖一潮坪相,则居于两者之间,其靠陆一 侧,与三角洲形成三角洲一潮坪复合体系,聚煤作用则 较好。 (2)整个晚二叠系龙潭组,由于自东向西的海进, 使聚煤区向西退缩,聚煤中心亦随之西迁,以长兴期迁 移幅度最大。富煤带的纵横迁移,明显受控于与三角 洲有关的古地理环境的时空变化。 (3)盘县、水城富煤带的形成,是由于处于特定的 古地理位置(上、下三角洲平原过渡地带),且聚煤时间 长,各成煤期均有很好的聚煤作用发生,并互相叠加所 致。 (4)晚二叠系龙潭组聚煤特征,以由东向西超覆式 海进型成煤为主,海退型成煤次之,以龙潭晚期早时较 为典型。 5贵州省晚二叠系龙潭组地层厚度分布特征 贵州省晚二叠系龙潭组地层全省广泛分布,依据 晚二叠系沉积环境分为陆相区、过度相区和海相区,其 中:陆相区(I)(黔西北小区)分布在西北部威宁一带, 大致在垮都一罗洲一财神一线以西地区,为一套若干 冲积层序叠置的陆相碎屑岩含煤沉积,统称“宣威组 (P )”,称为宣威相区;其岩性为灰、绿灰夹暗紫色泥 岩、砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩,时夹含砾砂岩或砾岩 层,组厚0 ̄192m,南东厚、北西薄;含煤层0~30层,一 般0~9层,含可采煤层0~4层,可采厚度0.6~3m,东 部含煤性较好,向西含煤性急剧变差,均为薄煤层或煤 线。 过渡相区(Ⅱ)位于安龙一贞丰一关岭一安顺一平 坝一息烽一绥阳一线西部,及威宁金钟一赫章罗洲一 财神一线以东地区,总体上呈NE向展布;该区上二叠 统由碎屑岩夹碳酸盐岩和煤层组成,晚二叠统分为峨 眉山玄武岩组(P )(盘县地区)、龙潭组(P。 )和长兴组 (P。f)[或汪家寨组(P。wj)],称为龙潭相区,煤炭资源丰 富,是贵州省的主要产煤区;可划分为六盘水、织纳、黔 北、兴义4个小区;晚二叠统含煤岩系厚76 ̄543m,含 煤1~83层,煤层总厚1.93~52.0m,含可采煤层O~26 层,可采厚度0~29.8m,盘县、水城、纳雍之间地区含煤 性渐好,往外围含煤性逐渐变差。 海相区(Ⅲ)位于贵州东部和南部,包括贵阳、黔东 北、黔东南和黔南4个小区,为一套以浅海台地相为主 的碳酸盐、硅质岩夹砂泥岩含煤沉积,上二叠统分为吴 家坪组(P。 )和长兴组(P。f),称为吴家坪相区;含煤岩 系厚93 ̄2380m,北薄南厚;含煤0~16层,煤层总厚 0~9.10m,含可采煤层0~3层,可采厚度O~4.71m,由 北西向南东,含煤性逐渐变差;黔南小区上二叠统包括 碳酸盐台地和深水盆地2个亚相区,后者领蒿组为一套 巨厚陆源碎屑岩夹硅质岩、碳酸盐岩及凝灰岩沉积,统 称为“晒瓦群”;含煤岩系厚138 ̄2380m,含煤性极 差。(见图5) 6结论 综上所述,贵州晚二叠系龙潭组地层厚度分布特 征如下: (1)龙潭组地层厚度变化受古地理沉积环境海进、 海退及沉积迁移的直接影响; (2)龙潭组地层厚度的变化直接影响其地层可采 煤层厚度、含煤性; (3)龙潭组地层厚度变化趋势为北薄南厚,在北部 156 西部探矿工程 2015年第l0期 图5贵州晚二叠系龙潭组地层等厚线图 的纳雍一瓮安一线以北的广大地区一般都为300m,黔 北小区的黔西素朴、大方黄金、桐梓淮子水、习水温水 等地,其厚度则不足100m; (4)在南部的纳雍一瓮安一线南侧一般大于 300m,在南面的坳陷区(如茅口、牛田、兴f■、摆哈等)其 厚度普遍大于500m,镇宁牛田最大厚度达2380m; (5)海相区地层厚度比过度相区、陆相区地层厚度 大; …徐彬彬,何明德,等.贵州煤田地质[M].中国矿业大学}n版 社,2003. 【21熊孟辉,秦勇,易同生.贵州晚二叠世含煤地层沉积格局及 其构造控制[R】. [3】唐显贵,吴亚荣,孑L维敏.贵州省煤炭资源潜力评价【M】.中国 矿业大学出版社,2011. 刘鸿允.古地理学和它的基本方法地质知识lJ1.地理知识, 1953(创刊号):27—29. [5】 贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志IM】.北京:地质出版 社,1987. (6)由北西方向至南东方向晚二叠系地层厚度逐 渐增厚; f61苏邑明,曾明,等.贵州晚二叠世含煤地层沉积环境与聚煤规 律[M].贵州省煤田地质局,1991. [71 肖建新.一种低能障壁——泻湖含煤沉积体系——以贵州 织金晚二叠世煤系上部为例IJ1.煤田地质与勘探,1997. [8】黄昔容,陶述平.贵州织金地区晚二叠世的沉积环境分析IJ1 .贵州地质,1996. (7)西面的康滇古陆是晚二叠系龙潭组地层主要 物源区,东面的雪峰古陆直接造成荔波、凯里、余庆、沿 河以东缺失晚二叠系龙潭组地层。 参考文献