[科普中国]-含煤建造

含煤建造又称含煤地层或煤系。指在成因联系上大致连续沉积的含煤沉积岩层。岩层主要由各种粒度的粉砂岩、砂岩及泥岩等沉积岩组成。岩层除必须有煤层之外,有时还有石灰岩或砾岩层。如在煤系沉积过程中附近有火山活动,煤系中可能出现火山喷出物质组成的火山碎屑岩和火山熔岩。在煤系中还常伴生有其他沉积矿产,如油页岩、耐火黏土、铝土矿、磷铁矿、黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿,有时还可能有锰矿等。

基本概念是一套由砂岩、页岩为主夹有多层煤或煤线的岩系。无论是否具有可采煤层，都可称为含煤建造。该类建造主要形成于古陆边缘的滨岸地带或陆内的陆相盆地中。在构造环境上，它是后地槽阶段的产物，也可理解为是地台发展阶段的一种沉积建造。含煤建造是湿润气候条件下的产物，与潟湖建造所代表的气候条件截然不同。1

含煤建造是在潮湿气候条件下形成的一套具有成因联系的含有煤层(或煤线)的沉积岩系。含煤建造的含义与煤系、含煤岩系、含煤地层、含煤沉积等术语无实质性区别,只是各自所强调的方面不同。含煤建造强调建造与改造,含煤岩系强调沉积物,煤系常作地层单位使用,往往指区域内含有煤层的段位,如香溪煤系,龙潭煤系等。含煤建造常以地区名称加上含煤建造形成的时代命名,如华北石炭-二叠纪含煤建造。它虽然也沿用了地质时代名称,但与区域性的地质时代不全相同,它既包括石炭纪的本溪组、太原组,又包括了二叠纪的山西组、下石盒子组,即含煤建造的形成可以是跨时代的。含煤建造的上、下界限的确定除考虑含煤建造本身的特点外,还应考虑是否为连续沉积。

例如,华北地区本溪组虽然基本不含煤层,但它与太原组之间为连续沉积,面与中奥陶统之间明显为沉积间断,故应把本溪组划为含煤建造中。含煤建造的分布常以大区域中与煤层(或煤线)有成因关系的沉积岩系的范围作为界限。如华北石炭二叠纪含煤建造的分布范围,就是指自本溪组至下石盒子组诸地层的分布范围。

含煤建造的特征,主要表现于岩石性质、沉积相、旋回结构三个方面。2

相关概念浅海型含煤建造主要形成于浅海环境的沉积岩层。沉积物主要为石灰岩,也有泥岩,含海相生物化石。其岩性、岩相稳定,旋回结构清楚,煤层比较稳定,顶板含硫铁矿结核,含藻类低等生物化石,煤为腐泥煤,硫分和灰分较高。1

近海型含煤建造一般形成于海岸线附近的浅海平原、滨海三角洲、滨海冲积平原及潟湖海湾环境中的沉积岩层。海相沉积物与陆相沉积物交替出现。其岩性、岩相稳定,旋回结构清楚,岩、煤层易于对比,含煤性较好,煤层中往往含硫铁矿结核,煤中硫分较高。1

内陆型含煤建造般形成于远离海洋的内陆盆地、山间盆地及山间谷地等大陆环境中的沉积岩层。为纯陆相沉积,其岩性、岩相不稳定,旋回结构不清楚,煤、岩层对比困难,煤层结构较复杂,煤层厚度变化较大。1

含煤建造的岩石性质特征组成含煤建造的沉积岩的颜色主要是灰色、灰黑色、黑色和灰绿色,也有杂色(带红色、紫色、灰绿色斑块)。灰色和黑色大部分是因含氧化亚铁或硫化铁及未完全分解的有机质所致,一般是气候潮混、经常积水的还原环境中的沉积特征。杂色、紫色、灰绿色斑块表示沉积物是在常流水的河道两岸、还原条件占优势的环境里形成含煤建造中的岩石,主要是各种粒度的碎屑岩和粘土岩,并夹有石灰岩、燧石层等。碎屑岩中最常见的是石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑秒岩,以及粉砂岩和砾岩。长石石英砂岩和岩屑砂岩是在内陆条件下形成,酥岩和粗砂岩反映沉积物离剥蚀区较近。此外,含煤建造中还有铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁矿、黄快矿等。含媟建造沉积岩的非水平类型层理比较发育,并且常产有丰富的生物化石,特别是植物化石。此外,还常含有黄帙矿和各种礒酸盐结核及泥质、粉砂质等包体。含煤建造形成过程中,若附近有火山喷发,就会有相应的火山碎屑岩的分布,若遭到岩浆侵入还可见到各种相应的岩浆岩,但岩浆岩一般不作为含煤建造的组成部分。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学