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[科普中国]-晚三叠世含煤地层

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一套位于三叠系顶部、以陆相为主、部分属海陆交替相的碎屑岩含煤沉积,常与其上的早、中侏罗世含煤地层相伴出现,在中国分布范围广,以新疆、川滇等地含煤性较好。1

地层特征在中国东北及华北东部缺乏上三叠统分布,川滇西部及西藏中南部三叠系均属无煤的海相沉积,中国其余地区都有晚三叠世含煤地层发育(下图),西北、西南、东南三区有不同的特征。

西北区上三叠统一般整合于中三叠统之上,基本由粗、中、细粒砂岩,粉砂岩及泥岩组成,岩石组成比较简单,横向相变不显著,含煤层、煤线及油页岩,有时亦含少量红色、杂色砂泥岩薄层,按岩性可划分为下、中、上三部 (表1),上部为主要含煤组层位。全统厚数百至千余米,产出丰富的植物化石,属拟丹尼蕨—贝尔瑙蕨植物群,并有双壳、介形、叶肢介、鱼等门类淡水动物化石,个别地点还发现昆虫。

表1 西北区晚三叠世含煤地层对比表

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△主要含煤组; °次要含煤组。

西南区上三叠统分下、中、上三部 (表2),在不同地区以不同层位假整合覆盖于中三叠统之上。下、中部为海陆交替相沉积(下部以海相层为主);上部为陆相沉积。上三叠统岩性以薄层状细砂岩、粉砂岩及泥岩为多,下部夹石灰岩,上部常含煤层,岩层横向延展较稳定。全统厚数百至千余米。下、中部产出大量海相化石,有头足类Tibetites,双壳类Halobia,Burmesia,Myophoria及腕足类、珊瑚等。上部产滨海相双壳类Yunnanophorus,Permophorus,Utschamiella及叶肢介Euestheria等化石。植物化石产于中、上部,除含格子蕨—网叶蕨植物群分子外,还有少量Danaeopsis,Bernoullia等西北区分子,以及Lureticopteris,Rireti-copteris等该区特有分子。上部往往是主要含煤组所在,在川滇交界渡口—永仁一带则中部的大荞地组为主要含煤组。

东南区上三叠统亦分下、中、上三部,一般与其下的中、下三叠统呈假整合接触。因上三叠统中、下部在该区不少地点缺失而使上部直接超覆于中、下三叠统之上。在粤北及湘东、赣西一带,上三叠统层位齐全,一般下、上部为碎屑岩含煤组,中部为海相泥质岩类,岩性岩相均较稳定,总厚500~1000m。该区其余地方上三叠统大部为碎屑岩含煤组,岩性较稳定,一般厚100~300m。统内产出植物属格子蕨—网叶蕨植物群,双壳类相当丰富,有Bakevellia,Bakevel-loides,Myophoriopsis,Unionites,Palaeopharus,Modio-lus,Oxytoma,Tosapecten,Jiangxiella等,此外还有叶肢介Euestheria,Lioestheria等。

形成条件包括古地理、古植物。

古地理昆仑山—秦岭一线以北为广阔陆地,其间分布一系列内陆盆地,于晚三叠世接受沉积,主要的盆地有陕甘宁鄂尔多斯盆地及新疆准噶尔盆地。这些盆地在下、中三叠统已经形成的基础上进一步拗陷而成,因地势起伏不大,故沉积物在纵、横方向上延展均较稳定。昆仑山—秦岭一线以南,大体仍继承中三叠世海陆分布的地理格局;西藏及滇西、川西地区当时为古特提斯海,其北的藏北地区及其东的四川盆地、滇中地区,均属滨海地带,后期因海退而演变为滨海平原。东南部粤闽一带,当时有海水从太平洋涌入,以指状海湾形式向北插到赣东和闽北,在海湾旁侧为狭窄的滨海地带,稍远则有鄂南、鄂西、湘西等一系列小型陆上盆地。总体说来,西南区及东南区晚三叠世地势仍较简单平坦,当时地壳拗陷作用也还和缓。

古植物以裸子植物松柏、苏铁及银杏类为主,蕨类植物次之。(参见彩图插页第29页)昆仑山—秦岭将全国划分为北方、南方两个植物地理区,北方型植物以楔叶纲,丁菲羊齿和舌叶属发育为特点,称为拟丹尼蕨—贝尔瑙蕨植物群; 南方型植物以含真蕨纲双扇蕨科及丰富的苏铁纲分子为特点,称格子蕨—网叶蕨植物群。

(1)拟丹尼蕨—贝尔瑙蕨植物群。化石赋存于中国西北区上三叠统中,以Danaeopsis (拟丹尼蕨) 和Bernoullia(贝尔瑙蕨)为代表,重要组成分子还有楔叶纲的Equisetites,Neocalamites,真蕨和种子蕨纲的Asterotheca,Todites,Cladophlebis,Thinnfeldia,银杏纲的Glossophyllum,松柏纲的Podozamites等,主要为蕨类,裸子植物次之,代表温暖潮湿气候,表明中国西北部当时处于温带。其代表时代基本为晚三叠世,植物群内部分子则可延续到侏罗纪。

(2)格子蕨—网叶蕨植物群。化石赋存于中国东南区及西南区上三叠统中,以Clathropteris和Dic-tyophyllum为代表,重要组成分子有:真蕨和种子蕨纲的Lepidopteris,Ptilozamites,Thaumatopteris,苏铁纲 的 Anthrophyopsis,Pterophyllum,Sinozamites,Sphenozamites,开 通 目 Sagenopteris,银 杏 纲Ginkgoites,松柏纲Pityophyllum,Podozamites等,以裸子植物苏铁类最为繁盛,银杏、松柏、真蕨及种子蕨类等次之。这一植物群落代表了潮湿炎热气候环境,表明中国南方当时处于亚热带。植物群内不少分子可延续到早侏罗世,但Lepidopteris ottonis(奥托鳞羊齿),Ptilozamites chinensis (中华叉羽叶),Anthrophyopsis crassinervis(粗脉大网羽叶)等属种仅限于上三叠统。

含煤情况西北区、西南区、东南区各有特色。

西北区含煤组位于上三叠统上部,以薄煤层为多,常与油页岩、泥灰岩呈互层状产出,含可采煤层1~3层,位居靠下层位,常为复杂结构煤层,单层厚1~2m。可采煤层主要分布于新疆天山南麓,青海北部黑河、大通河河谷,陕甘宁鄂尔多斯,陕西富县、子长一带。2

西南区上三叠统上部含煤组分布广,一般含可采煤层1~5层,单层厚1m左右,比较稳定。中部含煤组仅于川滇交界渡口—永仁一带发育较好,煤层层数多(8~132层),厚度大而不够稳定,在云南永仁华坪最厚,大于50m,但延伸数公里即变薄尖灭。

东南区在闽南、粤北的海湾相上三叠统的下部,一般含煤层,但灰分高,难以开发利用。在闽北邵武,赣西萍乡、湘南资兴等地,上三叠统上部一般为含煤组,含可采煤层2~10层,但多呈似层状,厚度变化于0~20m之间。

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学