藏東的昌都賦煤帶是青藏高原最重要的煤炭資源富集區(qū),集中了青藏高原全區(qū)近70%的煤炭資源,發(fā)育下石炭統(tǒng)馬查拉組、上二疊統(tǒng)妥壩組以及上三疊統(tǒng)巴貢組三套含煤地層,其中尤以上三疊統(tǒng)巴貢組含煤地層分布面積最廣,占全賦煤帶含煤地層面積的73%,資源量占全賦煤帶煤炭資源量的60%。但是由于“三江”特提斯構(gòu)造域漫長的演化歷史,昌都地區(qū)經(jīng)歷了多期復(fù)雜的板塊離散和拼貼過程、后期青藏高原的隆起以及多旋回的構(gòu)造演化,導(dǎo)致原型的成煤盆地被后期的地質(zhì)作用所改造,大量反映歷史的信息遭受到強(qiáng)烈的破壞。同時,斷層和褶皺的發(fā)育使得成煤期原始的古地理特征、古構(gòu)造樣式已經(jīng)不可識別,含煤地層現(xiàn)今的賦存狀態(tài)與原始沉積狀態(tài)相距甚遠(yuǎn)。而原型的成煤盆地類型及其動力學(xué)背景的識別是揭示現(xiàn)今煤炭資源賦存規(guī)律的關(guān)鍵所在,含煤地層沉積時盆地所處板塊的位置、板塊邊緣的性質(zhì)、地殼屬性以及盆地形成時的地球動力作用都直接決定了成煤植物生長的氣候條件、制約著泥炭沼澤的形成及展布。因此,探討原型成煤盆地類型和成煤期地球動力背景對昌都賦煤帶形成的控制作用,對于揭示昌都地區(qū)煤炭資源賦存規(guī)律,乃至提升“三江”地區(qū)特提斯演化過程的認(rèn)識均具有重要意義。本文以昌都盆地含煤巖系為研究對象,以煤系現(xiàn)今的賦存特征入手,通過野外地質(zhì)調(diào)查、實(shí)測剖面、采樣采集、室內(nèi)測試分析、相關(guān)圖件編制,綜合運(yùn)用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等多學(xué)科相結(jié)合的研究理論,探討了昌都地區(qū)成煤盆地原型,揭示了不同地球動力背景對成煤作用的控制機(jī)理。(1)通過資料搜集、野外地質(zhì)調(diào)查、實(shí)測剖面以及手標(biāo)本觀測表明:下石炭統(tǒng)馬查拉組發(fā)育于昌都賦煤帶西側(cè),受早期沉積古地形以及后期構(gòu)造破壞,常呈帶狀沿NNW向展布,煤層形成于海侵體系域的(?)湖-障壁島環(huán)境,是一套海陸交互相含煤地層。同地區(qū)含煤層數(shù)、層厚差距大,總體具有由北向南跳躍性變差的特點(diǎn)。馬查拉背斜為該套含煤地層的主要控煤構(gòu)造,背斜翼部發(fā)育的次級褶皺和斷層將煤層切割成支離破碎的塊體,形成褶-斷的形態(tài)。晚二疊世妥壩組在研究區(qū)出露有限,僅在昌都賦煤帶中部出露且呈NNW向的斷續(xù)條帶狀展布。妥壩組含煤性較好的地方主要為賦煤帶中部的妥壩地區(qū),向北、向南含煤性均迅速變差,該套煤層屬于海陸交互環(huán)境中濱岸(?)湖相的海侵成煤。妥壩組煤受東側(cè)妥壩逆斷層影響,斷層控制下的次級褶皺變形為含煤地層賦存的樣式,上三疊統(tǒng)巴貢組含煤地層廣泛發(fā)育于整個昌都地區(qū),含煤地層總體呈NW、NWW向展布。中部青泥洞-貢覺古隆起將賦煤帶分為東西兩部分,西部的巴貢組地層厚度基本相近,其頂部發(fā)育有海陸交互相的含煤沉積,屬于障壁島-(?)湖體系的海退成煤;東部巴貢組地層厚度變化較大,無明顯規(guī)律,在瓦許地區(qū)有代表著深水環(huán)境的泥灰?guī)r沉積,不見煤層出露。昌都-芒康復(fù)向斜是該套地層最主要的控煤構(gòu)造,含煤地層發(fā)育在復(fù)向斜翼部,而翼部次級褶皺、斷層的發(fā)育使得巴貢組地層被褶皺、錯斷,部分煤層呈疊瓦狀展布。(2)對含煤巖系碎屑巖主微量元素研究表明,早石炭世馬查拉組、晚二疊世妥壩組與晚三疊世巴貢組均具有輕稀土元素富集,同時Eu以及重稀土元素相對虧損的樣式。其中馬查拉組與巴貢組稀土元素總量相近高于妥壩組稀土元素總量。(馬查拉組樣品:∑REE=176.23 ×1 0-6～293.47×10-6 均值 232.76×10-6。LREE/HREE=5.05～7.61,均值 6.29。La/Yb=10.04～15.62,均值 13.17。δEu=0.55～0.71,均值為 0.61;妥壩組樣品:∑REE=56.90×10-6～64.45×10-6,均值59.32×10-6。LREE/HREE=4.71～5.43,均值 5.09。La/Yb=10.24～11.76,均值 10.82,δEu 為 0.69;巴貢組樣品:∑REE=140.54×10-6～281.30×10-6 均值 201.99×10-6,LREE/HREE=8.09～12.01,均值 9.61。La/Yb=12.10～17.68,均值 15.02,δEu=0.59～0.70,均值為0.66)。將3套煤系微量元素同Bhatia總結(jié)出的典型構(gòu)造環(huán)境的稀土元素特征作對比,并結(jié)合Zr-Th、Th-Co-Zr/10、Th-Sc-Zr/10等構(gòu)造判別圖解,La/Yb-∑REE、La/Th-Hf源區(qū)物質(zhì)組成判別圖解以及前人研究成果綜合分析出:早石炭世研究區(qū)西側(cè)馬查拉組沉積時,處于由活動大陸邊緣向大陸島弧邊緣過渡的環(huán)境,即在昌都地體西緣的瀾滄江洋盆開始形成陸源火山弧,馬查拉沉積區(qū)位于昌都地體邊緣,大陸地殼內(nèi)部的弧后環(huán)境中,沉積物源由有酸性巖以及沉積巖組成;晚二疊世,研究區(qū)兩側(cè)的瀾滄江洋盆與金沙江洋盆均已俯沖,妥壩組沉積于介于大洋島弧和大陸島弧的環(huán)境,即類似于西太平洋型島弧以及安第斯型陸緣弧構(gòu)造背景,沉積物源與下石炭統(tǒng)類似,具有雙源性。晚三疊世,研究區(qū)兩側(cè)的瀾滄江洋盆以金沙江洋盆已經(jīng)閉合,巴貢組沉積于板塊內(nèi)環(huán)境,沉積物源具有多源性,包括酸性巖(火山弧造山帶)、沉積巖以及堿性玄武巖的混合,多種物源性的特點(diǎn),反映出三疊世含煤地層沉積時,區(qū)域處于不同大地構(gòu)造背景轉(zhuǎn)換的過渡區(qū),區(qū)域構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜。(3)在基于研究區(qū)沉積相研究的基礎(chǔ)上,通過對研究區(qū)含煤地層三級層序地層格架內(nèi)地層橫向平面展布、縱向充填特征分析:下石炭統(tǒng)馬查拉組僅在盆緣呈條帶狀沉積,煤層連續(xù)性差,具有成孤立的聚集中心富集的特點(diǎn),成煤期泥炭沼澤被圍限在平行于物源區(qū)的狹窄條帶內(nèi)發(fā)育。結(jié)合區(qū)域沉積相分析,早石炭世研究區(qū)總體上為一個被類烏齊-瀾滄江斷裂所控的斷陷型海相盆地,整體處于青泥洞古隆起剝蝕與廣泛的海相、海陸交互相沉積于泥盆系碳酸巖臺地之上的古地理特征。上二疊統(tǒng)煤層呈條帶狀分布于成煤盆地中部,煤層連續(xù)性較好,具統(tǒng)一的聚煤中心。顯示出成煤期泥炭沼澤具連續(xù)性較好的特征,成煤盆地基底較為平緩,在盆地中部可容空間變化不大,能夠讓泥炭沼澤連續(xù)的大范圍的發(fā)育。結(jié)合區(qū)域沉積相分析,晚二疊世研究區(qū)屬于石炭紀(jì)巖性盆地基礎(chǔ)形成的繼承性盆地,為一夾于類烏齊-瀾滄江以及青泥洞斷裂之間的海相斷坳陷盆地。上三疊統(tǒng)煤層以青泥洞-貢覺為界具有不同的發(fā)育規(guī)律。賦煤帶西緣,煤層連續(xù)性較好,具統(tǒng)一的聚煤中心,反映出顯示出成煤盆地西緣基底較為平緩,在盆地可容空間變化不大,適于泥炭沼澤連續(xù)的大范圍的堆積。賦煤帶東緣,煤層連續(xù)性差,僅在局部孤立發(fā)育,地層沉積厚度大,反映出成煤盆地東緣,基準(zhǔn)面在不同區(qū)域變化大,基底地形凹凸不平的特征。結(jié)合區(qū)域巖相分析,晚三疊世盆地由古生代板塊邊緣盆地轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍓K內(nèi)盆地,整體處于整體隆升的背景之下,成煤盆地東西兩緣基底特征具明顯差異。(4)通過分析研究區(qū)內(nèi)火山-巖漿活動特征,早石炭世馬查拉組鈣堿性玄武巖具較高的Al2O3,低的Na2O、K2O。其微量元素特征顯示,樣品雖具明顯Th、P負(fù)異常,以及弱的Ta、Ti異常,指示具有洋殼物質(zhì)的參與,但無Nb、Ta、Ti明顯負(fù)異常,lgZr/Y-lgZr構(gòu)造辨別圖解顯示形成于板內(nèi)環(huán)境,顯示早石炭世研究區(qū)整體處于弧后拉張背景之下;晚二疊世,盆地東西緣發(fā)育鈣堿性的中性、中基性火山巖,樣品中無明顯的Eu負(fù)異常,以及富集大離子親石元素Rb、Th,明顯虧損高場強(qiáng)元素Ba、Nb、Sr、Ti元素,具典型的火山弧型玄武巖特征。反映出晚二疊世研究區(qū)兩側(cè)的火山活動是受瀾滄江洋盆與金沙江洋盆雙向俯沖影響而形成,研究區(qū)整體處于雙向收縮擠壓的地球動力背景之下;晚三疊世,盆地西緣無火山活動,侵入巖主量元素特征顯示具有高K、高Al、低Ti的特征,稀土元素分析顯示具有明顯的Eu異常,富集K、Rb、Th、Ce,相對虧損Ba、Nb、P,地球化學(xué)特征顯示侵入巖為瀾滄江洋盆俯沖過程中形成的鉀質(zhì)花崗巖,巖漿來源以殼源為主,反映區(qū)域以擠壓應(yīng)力為主。盆地西緣同期火山活動頻繁,火山巖主量元素顯示基性巖類SiO2在42.38～55.97%之間;酸性巖類SiO2在68.49～76.54%之間,雙峰特點(diǎn)明顯,巖石地球化學(xué)特征顯示為一套典型板內(nèi)裂谷型雙峰式火山巖。反映盆地西緣以伸展背景下的張應(yīng)力為主。(5)綜合分析研究區(qū)三個成煤盆地類型,結(jié)合區(qū)域地球動力研究結(jié)果:早石炭世在伸展背景控制下的弧后成煤盆地中,盆地基底以箕狀斷陷為特征,控制含煤地層在盆地邊緣呈帶狀展布。在伸展-拉張初期,區(qū)域沉降速率與沉積速率穩(wěn)定,低可容空間可以長期保持,利于煤層發(fā)育。但是由于成煤期盆地西緣為一斷續(xù)展布的鏈狀島弧,島弧延伸方向上基底地形高低起伏,導(dǎo)致可容空間變化較大。因此早石炭煤層在研究區(qū)難以大面積出露,煤層連續(xù)性差,僅在盆地局部成煤條件好。晚二疊世擠壓背景控制下的弧背斷坳成煤盆地,盆地基底常平整、寬緩,盆地內(nèi)可容空間變化不大,在擠壓作用發(fā)生初期,能夠?yàn)楹旱貙映练e提供良好的沉積場所,泥炭沼澤可以在盆地內(nèi)大范圍形成。煤層一般具有連續(xù)型好,具統(tǒng)一聚煤中心的特點(diǎn)。但是研究區(qū)受瀾滄江洋盆和金沙江洋盆雙向俯沖的影響,擠壓作用增強(qiáng),構(gòu)造活動頻繁,難以保持穩(wěn)定的沉積速率和盆地沉降速率,在反復(fù)的構(gòu)造活動中,海平面變化頻繁,煤層具有層數(shù)多而厚度薄的特點(diǎn)。晚三疊世復(fù)合應(yīng)力背景下控制的成煤盆地中,不同的地球動力背景導(dǎo)致成煤盆地不同區(qū)域的成煤性差異明顯,盆地低西緣受擠壓應(yīng)力控制下,基底平整、低可容空間連續(xù),可以有大范圍、連續(xù)性好的煤層形成;東緣受伸展應(yīng)力作用,基底拉張斷裂,可容空間變化大,區(qū)域沉降迅速,不利于煤層形成。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P618.11
【部分圖文】：

滑斷層發(fā)育，對早期復(fù)向斜的改造，次級褶皺多被相力：穿插、替代和轉(zhuǎn)換，軸部逡逑常被截切。多期次的構(gòu)造變形疊加，使得昌都賦煤帶內(nèi)沉積地層的完整性受到了逡逑極大的破壞，造成地層重復(fù)或缺失［８￣。（圖２．２）逡逑１０逡逑

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文逡逑而丨．砂泥質(zhì)減少，灰?guī)r含Ｍ增加，具水平層理，水平波狀及沙紋紀(jì)理，生物擾動逡逑構(gòu)造。產(chǎn)丨．富的海相動物化石。該段地層巖性、厚度變化較大，在自家浦－機(jī)丨：丨馬逡逑等地，以砂巖為主并夾泥巖，在馬查拉一帶，灰?guī)r含量增加，厚度增大。在加卡逡逑等地砂質(zhì)含量增加，泥質(zhì)含量減少。至曲登一帶本段基本尖滅。逡逑

邐中國礦業(yè)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文邐逡逑地層厚度變薄，砂質(zhì)減少，泥質(zhì)含量增加，底部…屮：疊統(tǒng)交唣組整介接觸。地逡逑Ｗ中部厚度約４８０ｍ，巖性為灰色泥質(zhì)砂巖、粉砂Ｗ、粉砂質(zhì)泥巖為主，發(fā)育水平逡逑層理，小型交錯層理。含可采煤層３層。該段同樣在妥壩一帶發(fā)育最好。向南到逡逑交嘎一帶地層厚度較薄至２１０ｍ，地層中泥質(zhì)增加，砂質(zhì)減少，僅含煤線。地層上逡逑部巖性主要為灰色中粗粒砂巖、石英砂巖、泥巖以及可見煤層、灰?guī)r透鏡體產(chǎn)出，逡逑地層厚度６２０ｍ，由妥壩向南地層厚度減少，至交嘎？帶僅７０ｍ，巖性中泥質(zhì)、灰逡逑質(zhì)含量減少，砂質(zhì)含量增加，該段地層其上被上：疊統(tǒng)夏牙村組整合覆蓋。逡逑ＩＳ＂邋ｖ逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧新衛(wèi);陜西各成煤期煤中硒的含量賦存特征及環(huán)境效應(yīng)研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2004年02期

2 馮少南;林甲興;;論華南地區(qū)二疊紀(jì)成煤期[J];中國區(qū)域地質(zhì);1987年01期

3 姚振凱;中國成煤大地構(gòu)造演化與煤中鈾的成礦作用[J];大地構(gòu)造與成礦學(xué);1988年03期

4 秦蘇保;中國中生代成煤大地構(gòu)造及其演化[J];大地構(gòu)造與成礦學(xué);1988年04期

5 譚岳巖,魏振聲;西藏成煤大地構(gòu)造基本特征——西藏板塊構(gòu)造及其演化[J];現(xiàn)代地質(zhì);1989年03期

6 秦蘇保;論新疆北部石炭-二疊紀(jì)成煤大地構(gòu)造[J];大地構(gòu)造與成礦學(xué);1989年03期

7 孟繁松;;論華南地區(qū)中生代成煤期[J];中國區(qū)域地質(zhì);1989年04期

8 張瑞文;;地球史上的三次成煤期[J];地球;2005年01期

9 郭蓋;溫博;;煤炭傳奇之二 能源儲備的輝煌時代——成煤期[J];地球;2013年01期

10 劉善德;;永隴礦區(qū)南緣煤巖煤質(zhì)特征及成煤環(huán)境分析[J];煤田地質(zhì)與勘探;2018年S1期

相關(guān)會議論文 前4條

1 張泓;;我國西北地區(qū)侏羅紀(jì)成煤期及其古氣候、古地理[A];中國古生物學(xué)會第21屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2001年

2 林甲興;;鄂西、湘西北二疊紀(jì)(?)類的古地理分區(qū)及其意義[A];中國地質(zhì)科學(xué)院文集（11）[C];1985年

3 張泓;;我國西北地區(qū)侏羅紀(jì)成煤期及其古氣候、古地理[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

4 胡斌;宋慧波;劉順喜;張璐;胡磊;楊連超;;河南省晚古生代成煤期巖相古地理研究[A];第十二屆全國古地理學(xué)及沉積學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 段智;中國首家煤炭地質(zhì)陳列館落戶昆明[N];云南政協(xié)報;2007年

2 于德福;高硫高灰煤不能一禁了之[N];中國礦業(yè)報;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 宋時雨;昌都成煤盆地類型及其地球動力背景對成煤作用的控制[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王金月;巨厚煤層成煤環(huán)境及其對儲層孔隙特征的控制[D];中國礦業(yè)大學(xué);2018年

本文編號：2812034