大同晚古生代聚煤盆地砂体特征及其构造意义

摘要

本文以大同晚古生代聚煤盆地中的砂体为研究对象，从沉积学角度出发，结合聚煤盆地的演化史，系统地分析与研究了砂体的沉积环境、分布特征以及骨架颗粒碎屑组分特征，初步探讨了砂体沉积环境与聚煤作用的关系、砂体分布特征对煤层灰分的影响以及盆地物源区位置和构造背景。 通过岩石学特征、沉积构造特征、泥岩中粘土矿物与微量元素特征、砂岩的粒度分析等的综合研究，初步确定了大同晚古生代聚煤盆地沉积环境经历了从海相到陆相的转变。中石炭统本溪组为泻湖-潮坪相，上石炭统太原组底到5号煤顶为三角洲相，5号煤顶到下二叠统山西组顶为河流相。聚煤作用的发生主要受控于沉积环境，厚煤层主要形成于三角洲分流河道间的泛滥盆地和三角洲冲积平原大范围沼泽化的聚煤环境。 利用所绘制的5层主要可采煤层灰分等厚值线图及下伏砂体等厚线图，分析研究了不同环境下形成的不同分布特征的砂体与其上覆的煤层灰分的相互关系。通过对比研究，发现砂体常与其上煤层的高灰带呈错位关系，并且不同环境中高灰带常与厚煤带有一定的相关性，即与河道有关煤层的高灰带常位于厚煤带内，而与潮滩砂坝有关煤层的高灰带常位于煤层的较薄带内。 通过具代表性的4个砂岩体古流向分析，确定了大同晚古生代聚煤盆地物源区为北侧的阴山隆起造山带，对实测的两个剖面上95个砂岩样品进行显微镜观察统计，砂岩的骨架颗粒类型和母岩岩性分析，证明了大同晚古生代聚煤盆地北侧的陆源剥蚀区，即阴山一带曾经有下古生界寒武-奥陶系和上元古界震旦系沉积盖层分布，说明现存的阴山造山带至迟到早石炭世末期属于华北地块的一部分，具有与整个华北地块相同的结构与演化历史和板块作用构造背景，并非是自元古代以来就隆升的“古陆”；通过对砂岩骨架颗粒量比关系分析，确认大同晚古生代聚煤盆地本溪组砂岩具有单一物源特征，反映北侧陆源区构造作用特征表现为相对平稳的抬升，或者是仅仅发生了宽缓的褶皱变形。太原组和山西组砂岩具有混源物源特征，反映了晚石炭世到早二叠世早期，盆地北侧陆源区构造作用特征表现为强烈褶皱变形和冲断作用，而且构造作用愈来愈强。应用Dickinson的Q-F-L和Qm-F-Lt三角图对统计结果做了相应分析，确认大同晚古生代聚煤盆地物源区，即阴山一带为陆内隆升构造背景。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章大同晚古生代聚煤盆地概况

第三章大同聚煤盆地晚古生代沉积环境与聚煤作用

第四章大同晚古生代聚煤盆地砂体分布特征与煤灰分的关系

第五章砂体的物源分析及源区构造背景

第六章结语

参考文献:

致谢

攻读学位期间发表的学术论文