贵州省晚二叠系龙潭组地层厚度分布特征

2015-12-17杨有龙

西部探矿工程 2015年10期

关键词：含煤龙潭三角洲

杨有龙

（贵州省煤田地质局地质勘察研究院，贵州贵阳550081）

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）

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。

龙潭组地层厚度；古地理沉积演化；归纳；变化规律

1 贵州省二叠系地层划分

根据贵州省二叠系地层岩性、岩相、古生物化石、含煤性等特征，二叠系地层分为下统（早二叠）和中统（中二叠）以灰岩为主，上统（晚二叠）则为碎屑岩与灰岩组成、黔南及黔西地区与上石炭统连续沉积，黔中、黔北地区则假整合于下古生界的志层上。

下统（早二叠）：龙吟组、包磨山组分布于龙吟—花贡一带

中统（中二叠）：梁山组分布于黔北地区栖霞组广布全省茅口组广布全省

上统（晚二叠）：吴家坪组/龙潭组/宣威组分布于贵阳以东地区，其地层向西灰岩减少，为龙潭组，至织金、纳雍、大方、安顺、六盘水一带相变为砂、页岩、泥灰岩、夹灰岩，含丰富的煤层。是贵州主要煤层产出层位，含植物化石。威宁一带以砂泥岩为主夹煤层，属陆相宣威组。

长兴组、大隆组两者既是相变关系，有时也是上下关系。贵州在部分地区可分为下部长兴组深色灰岩与上部深灰色硅质岩为主大隆组。

晚二叠系龙潭组岩性呈东、西向变化，西部下部出露玄武岩，与中二叠系茅口组呈假整合接触，龙潭组为贵州省主要含煤地层。（见图1）

图1 贵州二叠系地层简表

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—巴颜喀拉—三江海域相连，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

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—毕节—熄峰—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—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—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—都匀—荔波一带发育开阔台地，沉积厚度较大，不含煤层。

图2 贵州省龙潭组早期岩相古地理图

3.2 龙潭组晚期

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.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—遵义以西地区，在原残积平原上发育了一套完整的泻湖—潮坪相含煤沉积，主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。

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：

龙潭组早期——西部玄武岩浆停止喷溢后，黔北未接受沉积。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：

（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。

（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—三角洲—潮坪—泻湖—碳酸盐台地—边缘生物礁（滩）及深水盆地。

（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。

（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

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。

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—潮坪相，则居于两者之间，其靠陆一侧，与三角洲形成三角洲—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—罗洲—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（P3x）”，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—贞丰—关岭—安顺—平坝—息烽—绥阳一线西部，及威宁金钟—赫章罗洲—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（P3β）（盘县地区）、龙潭组（P3l）和长兴组（P3c）[或汪家寨组（P3wj）]，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0～26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（P3w）和长兴组（P3c），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0～4.71m，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）