二連盆地群烏蘭呼都格盆地白堊紀(jì)煤層與古地理關(guān)系淺析

田曉紅　馬云平　張曉東

摘要：在早白堊紀(jì)，由于燕山運(yùn)動(dòng)，在新華夏系第三沉降帶二連區(qū)形成了眾多的斷陷盆地。這些盆地的形成含煤巖系的沉積提供了良好的場(chǎng)所。這些斷陷盆地走向近東西。主要發(fā)育有白堊系的大磨拐河組含煤建造。

由于盆地基底不平，形態(tài)千差萬別致使該地層非全區(qū)發(fā)育。沉積環(huán)境從淺部的沖積、洪積相過渡到沼澤相、淺水湖相，在水深適中，環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域，交互沉積了煤層，砂巖、砂礫巖等為主的大磨拐河組含煤段。古構(gòu)造對(duì)沉積環(huán)境有著巨大的影響，因而對(duì)煤層的形成也起著決定性的作用。研究盆地古構(gòu)造形態(tài)對(duì)進(jìn)一步勘查煤層的賦存范圍及制定各種技術(shù)指標(biāo)都有著一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：二連盆地群 烏蘭呼都格盆地 古地理 煤層 沉積旋回 含煤性

烏蘭呼都格盆地處于新華夏系構(gòu)造體系第三沉降帶，內(nèi)蒙古弧形褶皺帶與巨型緯向構(gòu)造體系陰山—天山構(gòu)造帶中段相連接的地方。受區(qū)域構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造線方向?yàn)榻鼥|西。聚煤盆地的形成和其展布方向嚴(yán)格的受構(gòu)造控制。自二疊紀(jì)華力西運(yùn)動(dòng)后，區(qū)內(nèi)結(jié)束了地槽發(fā)展的歷史。從早二疊世晚期至中侏羅世，本區(qū)一直處于長時(shí)期的剝蝕狀態(tài)。晚侏羅世，燕山運(yùn)動(dòng)早期的強(qiáng)烈地殼運(yùn)動(dòng)，在華力西褶皺帶上形成了近東西向的隆起和凹陷。由于受到南北方向壓應(yīng)力的強(qiáng)大擠壓作用，表現(xiàn)在褶皺和斷裂的方向?yàn)榻鼥|西向。形成了眾多的中生代斷陷盆地。沉積了白堊系含煤地層。

1.物探資料分析

二連盆地群的聚煤盆地分布范圍較廣，形成有規(guī)模大小不一的各種次級(jí)盆地。如何判斷各個(gè)盆地的含煤性就需要收集各類物探資料進(jìn)行綜合分析，但主要以電測(cè)深和重力資料為主要依據(jù)。從以往工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)地勘查效果來看，電測(cè)深和重力資料在盆地中套和程度好的其聚煤條件也好，含煤性亦不錯(cuò)，反之則含煤性一般。因?yàn)樵谠撆璧匦纬梢院?，由于其在接受沉積過程中未能持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，造成成煤物質(zhì)不能很好地在有利環(huán)境下保存，在各個(gè)盆地的鉆探工程中得到驗(yàn)證。

2.第四紀(jì)地貌

晚侏羅世，燕山運(yùn)動(dòng)早期的強(qiáng)烈地殼運(yùn)動(dòng)后，本區(qū)總體處于下降接受沉積階段，有個(gè)別盆地也有抬升，但盆地的總體形態(tài)變化不大。從現(xiàn)在的第四紀(jì)地貌也可大致看出中生代盆地的形態(tài)，雖然不能詳細(xì)準(zhǔn)確地把握盆地古地理形態(tài)，但具有一定的參考價(jià)值。在以往工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐中也驗(yàn)證了這一情況。在地形起伏變化大的地區(qū)，煤層也跟著起伏變化，在現(xiàn)代地貌高區(qū)，煤層變薄甚至尖滅，沉積相特征以河流相，三角洲相為主，巖相特征為粗砂巖，砂礫巖等，泥質(zhì)含量減少。反之，在現(xiàn)代地貌低區(qū)，以湖泊相為主，砂巖、粉砂巖、泥巖逐漸增厚，對(duì)形成煤層具有利條件。由于受南北構(gòu)造應(yīng)力影響，盆地主要為近東西發(fā)展的狹長地帶。在地貌上也能體現(xiàn)出這一特征。該特征對(duì)實(shí)際勘查工作也具有一定的指導(dǎo)意義。

3.烏蘭呼都格盆地整體形態(tài)表現(xiàn)為北陡南緩，東西長，南北相對(duì)狹窄，盆地北部鉆孔揭露的巖性粒度較粗，且大多含礫石，沉積環(huán)境不穩(wěn)定，為湖泊周圍發(fā)育的沖積沉積體系，因而含煤性較差。而盆地南部鉆孔揭露的巖性粒度變細(xì)，多為泥巖，泥質(zhì)粉砂巖等，為沉積環(huán)境穩(wěn)定的湖泊沉積相，并發(fā)育較好的煤層。

烏蘭呼都格盆地劃分為東西兩個(gè)亞盆地，各亞盆地形態(tài)與整體盆地形態(tài)基本一致。東部亞盆地含煤性差，只有兩個(gè)鉆孔見0.5m左右的不可采煤層。其西部亞盆地含煤性好于東部亞盆地，西亞盆地的煤層較厚，煤層分布范圍廣泛，可采煤層兩層，總體含煤性較好。煤層沉積相特征為淺水湖泊相，煤的變質(zhì)程度較低。

通過二連盆地群大磨拐河組含煤巖性的對(duì)比，一般可見五個(gè)巖段，也有六個(gè)的。大致分為三個(gè)沉積旋回，大磨拐河組一、二、三巖段為第一沉積旋回，一段砂礫質(zhì)含量少，二巖段的含煤性變差，煤層層數(shù)變少厚度變薄，基本不含煤，且與三段界限不好劃分，由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖組成，顏色顯示紫紅色。大磨拐河組的四巖段為第二沉積旋回，在各個(gè)盆地中均比較發(fā)育，煤層層數(shù)厚度各個(gè)盆地有差異，上下兩個(gè)旋回的含煤地層巖性、厚度比較穩(wěn)定，在不同的盆地，同一盆地中所處盆地位置即盆緣和盆地中心不同，其深度厚度變較大，不易對(duì)比。中部旋回為大磨拐河組的四巖段，上部旋回為大磨拐河組的五、六巖段，一般顆粒較粗，碎屑成分以中細(xì)砂巖為主。

4.古地理對(duì)盆地的影響

斷裂帶在早白堊紀(jì)，由于燕山運(yùn)動(dòng)，烏蘭呼都格盆地持續(xù)下降接受了大磨拐河組含煤地層的沉積，這一時(shí)期持續(xù)長，深水湖泊被淤淺變成大型淺水湖泊，為以后提供了最有利的條件，陸續(xù)形成了5個(gè)煤組，所以大磨拐河組地層以淺湖相特征為主。中淺湖相周期性出現(xiàn)。在淺水湖泊的基礎(chǔ)上，盆地開始沼澤化。盆緣以河流相為主而盆地內(nèi)部占優(yōu)勢(shì)，反映了盆地晚期受頻繁的升降構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制的結(jié)果。

河流沉積物雖然常為煤層的直接頂板，但煤層在傾向和走向上的厚度變化不大，說明河流底侵能力很差，對(duì)煤層影響不大，綜上所述，盆地由南東向北西巖性橫向變化具有一定的規(guī)律性，即砂礫巖逐漸變薄，砂巖、粉砂巖、泥巖逐漸增厚，煤層層間距、組間距由北西向南東逐漸增大。

S.sp.球蜆未定種

上述介形類化石中，Cypridea，Mongolocypris和Darwinula三屬的個(gè)體數(shù)量較多，其他屬和成員個(gè)體數(shù)量較少。女星介中僅見左瓣大于右瓣者，Cypridea（Cypridea）unicostata和C.（C.）prognata在蒙古人民共和國東南部、我國內(nèi)蒙古二連盆地和遼西等地早白堊世地層中廣泛分布，且主要分布在義縣組及其相當(dāng)層位的地層之上，孫家灣組及其相當(dāng)?shù)牡貙又?。Mongolocyprisabagensis始見于二連盆地阿巴嘎旗下白堊統(tǒng)賽漢塔拉組。Mongolianellapalmosa、Lycopterocyprisinfantilis和Darwinulacontrata雖時(shí)限較長，但在早白堊世沉積中常見。根據(jù)介形類化石組合面貌，可與二連盆地都紅木組——賽漢塔拉組尤其是后一組進(jìn)行對(duì)比（參見李宏容著二連盆地中生代介形類，1989）。

該樣品的介形類化石屬原地或準(zhǔn)原地埋藏，以底棲類群為主，代表淺水湖泊沉積環(huán)境。除介形類外，還有大量的腹足類及雙殼類化石。

這一鑒定結(jié)果也說明了該盆地的古地理環(huán)境和沉積相特征。