大陆边缘型

如题所述

中国大陆边缘型含煤盆地主要发育在印支期—早燕山期,围绕巴颜喀拉、松潘-甘孜印支褶皱系,与未封闭前的晚三叠世残留洋有关,例如分布在金沙江缝合线以东的三叠纪喇嘛哑组、唐古拉山南麓的土门格拉组、藏东、昌都的巴贡组、滇西的麦青组(冯福闿,1988),它们总体为一个统一的海盆(图8-13)。

图8-13 大陆边缘型含煤盆地分布略图

(据冯福闿,1988)

1—边缘海盆;2—缝合线;3—岛弧;4—大陆周边盆地①巴颜喀拉-甘孜边缘海盆;②金沙江岛弧边缘海盆地;③土门格拉-昌都-滇西盆地;④大通河盆地;⑤四川盆地(川西);⑥楚雄盆地;⑦黔西南盆地

晚三叠世是甘孜—阿坝褶皱系的主要构造运动时期,是当时地壳最活动区域,其沉积与西部特提斯海有密切联系。区内以巨厚的上三叠统为主,有较强烈的火山活动,在含煤岩系底部通常为磨拉石建造并常夹有火山喷发岩,从晚三叠世早期至后期是一个不断扩大沉积范围,但又不断海退的过程,下部以海相沉积为主,上部渐变为陆相—海陆交互相含煤沉积,含煤岩系厚度比较巨大,厚1000~2500m,甚至更厚,但厚度变化大,总体为贫煤富泥、煤层薄且不稳定,层数多达数十层,但含煤系数较小,并且岩性复杂变化大,韵律性强,分布范围较窄。

四川盆地上三叠统须家河组分为下段和上段,下段即俗称的“须下盆”,由马鞍塘组、小塘子组、须家河组二段、须家河组三段组成;上段即俗称的“须上盆”由须家河组四段、须家河组五段组成。“须下盆”和“须上盆”虽统称为上三叠统须家河组,但分属构造性质不同的坳陷,“须下盆”下部是巴颜喀拉边缘海伸向稳定大陆(上扬子地台)内的近海型沉积,是大陆边缘型含煤盆地,“须上盆”是前缘坳陷型(类前陆型)含煤盆地(冯福闿等,1988)。

王金琪(2003,2010)、(王仁农,1998)等论述其从“须下盆”转化为“须上盆”的特点:进入晚三叠世,西侧的甘孜地区整体下沉为块断型深水盆地,向NW下倾很突出,巨厚的西康群覆盖甘孜松潘全区,典型的复理石建造和鲍马序列显示为宁静深水海盆地相沉积;此时(约相当于马鞍塘组至小塘子组沉积早期),在龙门山区以海湾及滨海礁滩相沉积为主,显示了陆棚边缘海沉积特点;马鞍塘期(卡尼克期)为面向深水的大陆边缘礁滩发育区,诺利期包括小塘子组、须家河组二段、三段(合称“须下盆”),向NW增厚趋势加大,可达3000m;向大陆(川中)方向变薄至缺失(王金琪,2003)。晚三叠世诺利克期之后的安县运动,龙门山及其以西的甘孜-阿坝地区迅猛升起,褶皱成山,形成壮观的龙门山系和松潘-阿坝高原,使四川盆地西部含煤盆地从大陆边缘型“须下盆”迅速转化成为类前陆型和陆内坳陷型含煤盆地的“须上盆”(图8-14)。

导致“须下盆”转变为“须上盆”的主要构造运动——安县运动,它并不是发生在侏罗纪与三叠纪之间,而是发生在晚三叠世诺利期与瑞替期之间,它相当于甘孜-阿坝褶皱系的主要构造运动期(图8-15)。

近年来,西南石油地质局在龙门山断裂带内大圆包构造钻的龙深1井及川西凹陷新场构造的川科1井资料对比,表明了龙门山断裂带内的“须下盆”地层与四川盆地本部相连,但厚度巨大。龙深1井马鞍塘组钻厚329.1m,岩性以海相黑色泥质岩为主,夹粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、泥灰岩和灰岩的混积物,从下向上为陆棚深海、边缘海礁滩、海湾及滨岸河口砂坝等沉积环境,岩性组合及沉积环境的变化,显示了由广海洋盆向大陆边缘过渡的斜坡相沉积特点(图8-16)。

图8-14 大陆边缘型盆地发展示意图

(据冯福闿等,1988)

图8-15 四川盆地印支期沉积构造发展示意图

(据王仁农等,1998)

a—浅海台地沉积;b—须下盆(大陆边缘坳陷)沉积构造;c—须上盆(陆内前陆盆地)沉积构造

进入须家河组二段,龙门山开始掀起,逐渐从沉积区转变为物源区,预示了安县运动即将来临,也为在龙门山印支褶皱带前缘(川西坳陷区)“须上盆”类前陆型含煤盆地的形成奠定了基础。

李学慧等(1988)总结的大陆边缘型含煤盆地的沉积模式图(图8-17)表明,沉积相的平面展布,由陆到海,依次为河流-湖泊、三角洲、湖泊混积—滨海、浅海—半深海、深海相带展布;早期边缘海向大陆内部不断海侵,形成海湾相碳酸盐岩、石英砂岩与泥质岩,在半深海及深海盆地相与海湾浅水相间常形成点礁、鲕滩沉积;在中晚期,由于海水退出和近海湖沼的广泛发育,含煤沉积的范围逐步扩大,造成沉积相带的逐次叠覆,含煤沉积向稳定地台区逐步扩展,形成大面积、厚度不大的含煤岩系沉积。

川西新场地区川科1井源自马鞍塘组—小塘子组的高产天然气,表明大陆边缘型含煤沉积在具有良好保存的地区也有煤成气前景。

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