浅谈本溪组在中国华北的分布特征

来源:用户上传      作者: 奚方喆 蔡义刚

　　摘要:本溪组是中国的主要含煤地层之一,而其在中国的华北和华南的分布却有许多差别,如分布的位置,煤系的岩性组成以及煤层的可采性等。因此研究中国的华北地区的本溪组具有十分重要的意义。
　　关键词:中国含煤地层华北 本溪组
　　
　　由于煤是植物遗体形成的沉积矿床,因此其分布与地理位置密切相关。由于古生代的加里东运动的作用,致使华北地区的上奥陶统、志留系和下石炭统造成严重的缺失。华北地区仅有上石炭统的本溪组和太原组晋祠段,其中本溪组是中国主要含煤地层之一。晚石炭世华北已经形成了广阔的坳陷。由于东部的郯庐断裂和西部的岗银断裂对本溪组沉积的控制作用,又可分为东部、中部和西部三个沉积区。其沉积厚度的变化总趋势是东、西部厚,中部薄。
　　1.本溪组东部地区(郯庐断裂以东)
　　辽东地区的本溪组厚度一般为100 --150米,最大厚度达350米。向东至浑江一带厚度渐减为40 ~ 150米,至长白山一带则为80米左右。总的趋势是:由北向南逐渐增厚,由辽宁的本溪向东向西均渐减薄。挟持于阴山古陆与辽东古陆的沉积坳陷总体呈北东到东西向展布。
　　东部区的本溪煤田,自上而下可分为三部分:下部为紫色泥岩夹粘土矿,厚约15米;中部为黄色砂岩,砂质泥岩夹透镜状灰岩,含薄煤层及煤线4 ~ 10层,厚约75米;上部为黄色砂岩、细砂岩夹石灰岩,产海百合茎、蜓、腕足、瓣鳃、珊瑚等海相化石,厚约55米。上部灰岩中以蜓类、腕足类为主,并产有腹足类和瓣鳃类,植物化石少见。
　　本区本溪组的蜓分为两个化石带,即Fusulina-Fusulinella带及Eostaffellasubsola- na带,前者产在上部灰岩层中,后者产在中部泥砂岩中。腕足类中以石燕为最发育,并产长身贝及戟贝等化石。
　　本区本溪组的灰岩层数和厚度由南向北逐渐减少变薄,变化显着。南部复州湾灰岩多达8~9层,总厚50~60米;至本溪一带灰岩一般为3~5层,厚度多在10米以下。再北东至吉林松树镇一带,灰岩缺失。本溪组底部多具砾岩层相变常为含砾砂岩、紫色铁铝岩。在横向上,东部区的岩相带多呈窄条状北东向延展,近古陆处砂泥岩比值均大于1。
　　本溪组所含煤层多为薄煤层和煤线,一般位于本溪组的中上部,局部地区在下部也夹有煤线。除在本溪煤田中含煤层较多和有可采煤层外,其它地区一般只有1-2层煤线,达到可采厚度者极少。
　　2.本溪组中部地区(郯庐断裂以西,岗银断裂以东)
　　本区总体显示为南高北低、西高东低的古地势,其中包括有两个坳陷和三个隆起:北部坳陷位于渤海湾一带,最厚沉积达120米;南部坳陷位于徐州的贾汪至皖北宿州一带,范围较小,最厚沉积可达90米,等厚线呈东西向延展。三个隆起是闾山隆起、阜平隆起和吕梁隆起。闾山隆起沿绥中北东向延展;阜平隆起由北京至太原呈北东向展布;吕梁隆起由内蒙清水河、晋西北的河曲、保德兴县至晋西的离石以南,为一南北向的隆起。隆起部位的本溪组的厚度明显变小,一般只有20米左右。中部地区以河北兴隆本溪组的沉积最厚,竟达230米左右,但分部范围较小。在阴山古陆南缘及北纬37°―38°一带的本溪组等厚线均呈东西向延展;而秦岭大别山古陆北缘则呈北西向,向东则渐转为东西向。陕西铜川以西无本溪组沉积,根据钻探资料,东胜以南地区可能也无本溪组沉积,在上述二者之间地带,很可能亦无沉积或沉积很薄,需进一步证实。西部在岗银断裂东侧附近的鸳鸯湖一带有本溪组的沉积,厚度约80米左右,向南、北、东三个方向逐渐变薄、尖灭。
　　中部地区的本溪组岩性可分为两部分:下部为杂色铁铝岩及不稳定的“山西式铁矿”和“岭铁矿层”,局部有底砾岩存在;上部为细砂岩、粉砂岩、泥岩夹灰岩或泥灰岩,含薄煤层1-2层,除晋、冀、鲁个别地点外,多不可采。目前在本溪组中已发现的化石门类有:蜓、腹足、腕足、头足、瓣鳃、珊瑚、苔藓虫、三叶虫、昆虫翅翼、叶蜚蠊及大量植物化石。蜓类化石只见有本溪煤田Fusulina-Fusulinella带,而未见到下部化石带Eostaffella subsolana带。江苏的丰沛地区发现有Eostaffella quasiampla,在唐山见到头足类Gastrioceras。
　　近古陆边缘一带岩性普遍偏粗,底砾岩甚为发育,砂泥岩比值均大于1,如陕西的韩城,内蒙的桌子山,河北的兴隆、平泉,辽宁的南地和北京的西山等地。除此,在西部的阴山古陆南缘及秦岭大别古陆北缘一带,既无灰岩沉积,也无煤层富集,其具体范围是准葛尔旗――韩城一线以西至岗银断裂以东;宿县――三门峡――合阳一线以南;清水河――大同――兴隆――沈阳――浑江以北等地,均无灰岩沉积,且不含可采煤层。宿县至淮南间的本溪组地层与其它地区特征不同,这一带本溪组地层甚薄,主要由杂色铁铝岩组成,其它碎屑岩极少或没有,反映当时沉积环境为一地势稍高的、向北缓倾的斜坡地带。在中部区除上述地区外,本溪组均普遍含有灰岩,在石家庄――鹤壁一线以西,灰岩层数少,一般为2~4层,厚度多小于10米;该线以东地区,除隆起部位外,一般厚度均大于10米,向东灰岩厚度变大,层数加多,灰岩厚度中心与本溪组沉积中心近于一致。
　　3.本溪组西部地区(岗银断裂以西)
　　晚石炭世的羊虎沟群沉积厚度变化极大,等厚线围绕银川以北的大武口隆起呈南北展布,乌达地区厚度超过1200米,向南逐渐变薄,至银子洞仅厚40米。
　　宁夏地区的羊虎沟群一泥岩、砂岩为主,中夹灰岩、泥灰岩及煤层,并含丰富的腕足、珊瑚、瓣鳃、腹足类及植物化石。在胡鲁司太羊虎沟群下部产有纳缪尔阶的典型分子网纹菊石(Reticeloceras)。
　　胡鲁司太的羊虎沟群含海相灰岩及泥质灰岩18层,灰岩厚达22米;至乌达仅有4层不稳定的泥灰岩,厚约3米;向南至苏峪口含灰岩2层,厚仅2米;再向南至银洞子无灰岩沉积。灰岩层数和厚度由北向南,由东向西均有明显减少变薄的趋势。
　　胡鲁司太羊虎沟群含煤40余层,乌达含煤20多层,横山堡含煤5层,越向南含煤层数越少,且多为极薄煤层。
　　4.结论
　　( 1)本溪组岩石地层划分的不统势态,有必要逐步达到共识,比较当前各家之说,建议统一到全国地层多重划分对比研究的成果上来 。
　　(2)本溪组的年代地层从典型区所产各门类生 物化石,在东北南部为维宪阶至纳缪尔阶,在晋东冀西为维斯发阶;豫西北则为斯蒂芬阶,显示出由东北向西南年代地层逐渐变新的穿时特征。
　　(3)证明岩石地层形成的“侧向堆积”和“普遍穿时”原理,完全适用于我国北方石炭--二叠纪 陆表海的海陆交互沉积。
　　(4)本溪期海水来自北方,并经太子河流域向华北华南部、西部逐渐推进扩大,证明当时华北地区的地势是北东低、南西高的古地理格局。
　　
　　
　　参考文献:
　　[1] 曾勇.古生物地层学[M],徐州:中国矿业大学出版社,2009.2
　　[2] 韩德馨、杨起.中国煤田地质学(下册)[M],北京:煤炭工业出版社,1980
　　[3] 王增吉等.中国地层8:中国的石炭系[M],北京:地质出版社,1990
　　[4] 《中国地层典》委员会.中国地层典石炭系[M],北京:地质出版社,2000
　　

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