蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf

返回 相似 举报
蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf_第1页
第1页 / 共7页
蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf_第2页
第2页 / 共7页
蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf_第3页
第3页 / 共7页
蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf_第4页
第4页 / 共7页
蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层_吴根耀.pdf_第5页
第5页 / 共7页
点击查看更多>>
资源描述:
第42卷第3期 2014年6月 煤田地质与勘探Vol. 42 No.3 Jun. 2014 COAL GEOLOGY molasse basin; coal-bearing strata; basin evolution; Early-Middle Jurassic; Mongolia 蒙古是个内陆国家,尽管国土面积不算很大(略 大于我国的内蒙古自治区和黑龙江省的面积之和), 煤炭资源却十分丰富。蒙古煤炭资源主要赋存于上石 炭统、上二叠统、下中保罗统和下白里统4个层位 中。其中,下一中保罗统尽管煤炭资源量最小,却广 布于除南戈壁地区外的蒙古全境[](图1),兼之它已 遭受多期改造(我国内蒙古自治区的保罗纪煤田亦 同[2-3]),故迄今所见的研究均未恢复出蒙古国早中 保罗世原始盆地的面貌,对盆地发育的构造背景也存 收稿日期20I 3-03-09 在着挤压和拉张两种截然不同的观点[1 ,4],这严重制 约了对煤层赋存规律和煤田保存特点的分析总结。 笔者首次重塑了早一中保罗世和晚保罗世原生 沉积盆地的分布范围[4],并提出了下列认识。a.早 中生代蒙古及相邻俄罗斯地区的主控构造是蒙古一 鄂霍次克洋的演化,它在早保罗世末到中保罗世初 消减闭合[坷,据之可把蒙古国保罗纪盆地的演化分为 两大阶段早一中保罗世的盆地发育与造山作用有 关,晚保罗世的盆地则指示了蒙古鄂霍次克造山带 作者简介吴根耀(1946一),男,上海人,博士,研究员,博士生导师,从事区域大地构造演化等研究. ChaoXing 2 煤田地质与勘探第42卷 门6。早-中保罗世含煤盆地的有关煤 田地质特征。 4go -l8。 1有戈壁 立也(号E .i,两,fl 、JHJ叮 宏大纠仰dt u咀ZT如一咀向 南阳山mM如阱 4毛主主成 I+'.省(蒙 ,,ti,部) 中牛灿 m仄山 俨 m川 川愣即11泣 如包A 叩 门低“ 4 重墨LEl E量高牌号俐ti 低l问1-JI仰 D币制l. CJ褐煤 WM 西蒙1戊煤省,EM一东纹’成Ji省;①-I书杭爱盆地; ②一大担lj,恪多盆地;③一翁金”I盆地;④一作j戈壁盆地 ⑤一守j\尔浑色楞将含煤区 图l蒙古国主要含煤地层的时代、煤牌号、资源茧’和分布川 Fig. I Ages, ranks、totalresources and distribution of main coal bearing strata in Mongolia 的剧塌[4]。b.由于该洋盆总体上是向北消诚的[匀, 洋盆以北地区(鄂尔浑一色楞格盆地)处于弧后拉张的 应力状态、11升l。c.该洋盆以南的地区是由多个克拉通 和地块在印支运动时最终拼合形成的中国一东南亚 次大陆[6],复合大陆内部的古缝合线因大陆外侧的板 间造山运动而被激活,发生陆内(板内)造山运动[7-8]0 d.在内蒙和黑龙江有4条1i缝合线,因蒙古-鄂霍次 克洋的消v在而活化.形成4条燕、111期的陆内造山带 (榈皱冲晰带). Jj“-控fill]了4个陆内造山的磨拉石盆地 发育[9-11];且 夕+’Jt;他3个盆地(向北向南依次为海拉尔、二连和 阴山一燕山盆地)均延入蒙7可同境内[4]。 在上述认识基7il1上,本文将迸一步探时蒙古国 1 盆地分布和构造背景 1.1 弧后张裂盆地 弧后张裂盆地见于蒙古北部即蒙古-鄂霍次克 洋以北地区。洋盆闭合后留下的蒙古一鄂霍次克缝合 线的位置是靠近蒙古的俄罗斯境内位于石勒喀 Sh ilk吗可一线和鄂嫩(Onon)河西北,人蒙古后大致 在肯特(Khentey)山脉以东,向南西延伸至阿达察格 Adaatsag)后转为近北西向进入杭爱山[5]n现有的地 ,髦’文献对该缝合线位置的认识基本一致,也普遍接 受它在蒙肯境 内可分为两段,东段近北东向,西段 近北西向。对西段为什么呈近北西向和延伸不远等 问题,前人并未讨论。本文作者在另文中已提出 近北西向构造是与近北东向构造相伴的剪切变换构 造带(transferzone),因杭爱山地长期隆升,浅部的 地质记录已被剥蚀掉,故缝合线的西段(阿达察格段) 西延不远即消失[13]。 因蒙古一鄂霍次克洋的洋壳总体上向北消减[匀, 蒙古北部处于弧后地区,发育弧后张裂盆地, Erdenetsogt等曾称鄂尔浑一色楞格含煤区[I],本文称 鄂尔浑一色楞格盆地。尽管该盆地覆盖了蒙古北部并 可延入俄罗斯,但含煤的下一中保罗统只充填于约 20个散布的、互不连通的小地重中[I]。这些小地重 内未见海相沉积,很可能是蒙古一鄂霍次克洋消减早 期在一个类似于今日安第斯山弧的弧后地区发育的 l组地笙;之后,随伸展的持续,它们被l个统一 的断(拗)陷盆地上叠[4]。 本文进一步强调以下认识。 a.下-中保罗统的北界自木伦(库苏古尔省的 省会)向东经图内勒入俄罗斯,向西经车车尔勒格 Tsetserleg)以南延至吉尔吉斯(Hyargas)湖以北。不 过,一种很大的可能性是,后者的下一中保罗统恰好 位于东西向的杭爱走滑断裂以南,盆地的原始位置 (西界)可能在车车尔勒格以南或西南(图2),因地史 期间杭爱断裂的右行走滑活动把这套地层向西错移 了。盆地的南西界总体沿布伦至额尔德尼曼达勒一 线呈近北西向,仅最西段转为近东西向;盆地的南 东界与肯特山走向大体一致,呈近北东向。即盆 地的南界总体上紧邻蒙古-鄂霍次克缝合线且与之 平行延伸,反映两者之间有着密切联系。 b.含煤地层沿盆地的北缘保存最好,尤其集中 在3个地区-是车车尔勒格以南,有l个在采矿 和l个待开发矿区(分别见图2中的9和6);二是木 伦附近,其南和东北各有4个和l个在采矿;三是 ChaoXing 第3期吴根耀蒙古国早-中保罗世含煤盆地分布及构造背景和地层 . 3 靠近俄蒙边境处,有两个在采矿(北边的在采矿见图 2的8)。在盆地的北部及中部也见含煤地层保存较 好者,尤以俄、蒙边境处的乌兰-敖包(U laan- Ovoo 矿著称(位置见图2)。东南边界和西南边界因紧邻缝 合线.构造活动性较强,煤层保存较差,仅l个在 采矿即纳来哈煤矿(图2中的7),因具地理优势(靠 近乌兰巴托,需解决发电和取暖用煤问题),已有百 年开采史。 1.2 陆内造山的磨拉石盆地 1.2.1 北带磨拉石盆地 该盆地属海拉尔盆地的西延,其北界在俄、蒙 边境线附近,向西经BaynAdarga、温都尔汗至额 尔德尼达来;南界自塔木察格布拉克以北、苏赫巴 托向西经德勒格尔(Delgereh)至赛汗鄂博(Saihan Ovoo)。之后,i亥盆地带折向西北,经阿尔拜赫雷至 乌彦嘎(Uyanga,翁金可源头)。北带磨投石盆地据 走向不同可分为两段。东段为北东东向,向西延伸 逐渐靠近蒙古鄂霍次克缝合线;随该缝合线在阿达 察格(Adaatsag)由近北东向急转为近北西向[匀,盆地 也随之折为近北西向,故西段紧邻缝合线并与之平 行延伸。原始盆地可能越过乌彦嘎后继续向北西延 川。,x;o 骂自占山。 4抖。 伸,但因后期杭爱山的隆起,下一中保罗统已被录蚀 掉了。 北带盆地的东段,除东部(因白辈纪盆地的发育) 下一中保罗统零星出露于断陷盆地的肩部隆起区或 次级断隆上(故常沿断裂带出露)以外,含煤地层发 育和保存较好,矿点密布(中戈壁省即有30余处)。 盆地北部和近盆地北缘处含煤地层发育尤好,如戈 壁苏木贝尔省、东戈壁省和中戈壁省的交界处,前 两者各有l个在采矿(分别为图2中的2和I),中戈 壁省东部则有3个在采矿(最西的在采矿见阁2中的 3)。矿点也主要分布在盆地的中北部,因密集而呈 带状,近盆地南缘处仅个别矿点。磨拉石盆地常呈 模形(向着前陆方向尖灭),北带盆地东段含煤地层 的这一发育规律意味着该盆地呈北深南浅的模形。 北带磨拉石盆地的西段为近北西向,走向与蒙干ti 一鄂霍次克缝合线一致且紧邻缝合线,故盆地北界的构 造活动性较强。尽管原始沉积时在盆地北部煤层发育 较好,但北部的后期改造强烈,现保存下来的煤炭资 源集中于盆地中-南部。盆地中部的在采矿见罔2巾的 4,位于中戈壁省最西部,附近还有若干个矿点。位于 盆地南缘的在采矿见罔2中的5,位于前杭爱省西部。 国飞 回1日4 ,r,o 122。1i,o l一蒙1,一号II霍次克缝合线;2一早一中你罗时盆地(虚线示推测边界)3-i可流湖111;4--111岭(旁 注数字为其海拔);5一煤矿及编号, 货1-Sharyngol; 2 Shivee ovoo,忧3-Khoetiinkhonhor,铃4一Tsagaanovoo忧5-Bayantceg;父6-0voot;父7-Nalaih,父8-Baganuur; 铃9-Mogoingol;安I0- Saihan ovoo;铃l1- Sharuin gol 忧12-LhkBogd忧13Alug Tsaluir; 14 Khamaryn khural I一鄂尔浑-色楞格 盆地;11, 海拉尔盆地;112-(蒙古)北带磨技石盆地;Ill I一二连盆地,111z一(蒙占)中带磨tii.石盆地ftf};il3 (蒙芮)中带磨投石ft地西段; JV银根盆地+(蒙古)南带院校石往地 图2蒙古国及中、蒙交界区早一中保罗世含煤盆地(带1的分布 Fig.2 Distribution of Early-Middle Jurassic coal bearing basins gray colored in Mongolia and neighboring China 1.2.2 中带磨拉石盆地 二连盆地西延入蒙古后称中带磨拉石盆地,据 东经102至104之间的保罗系缺失区(原可能为保 罗纪隆起区,见下述)分为东、西两段。东段近东西 ChaoXing 4 煤田地质与勘探第42卷 向,其北界在赛音山达以南(北纬4440’一线),南界 大致在43。30’一线,向西盆地变窍,在翁金河以东 尖灭。下-中保罗统在盆地北缘发育较好,如赛音山 达东南有l个在采矿(图2中的i斗),赛音山达西南 矿点相对密集。这说明中带盆地东段也呈北深南浅 的模形。 已有研究表明,华北的阴山一燕山盆地的控盆断 裂位于盆地北侧,曾发生过向南的冲断[14]。蒙古的 北带磨拉石盆地和中带磨拉石盆地东段均以北界断 裂为控盆断裂,两者都发生过向南的冲断,这说明 三者有相同的成盆动力学机制因蒙古鄂霍次克洋 向北消减,洋盆南侧的原被动大陆边缘区反转成前 陆榴皱冲断带,并激活基底中的北东东向断裂或东 西向断裂发生向南的冲断,在其下盘各控制了一个 磨拉石盆地发育。 中带盆地的西段可分为南、北两个亚带。南亚 带的东端在巴彦勒格(Bayanlig)的东南,呈北西西向 延至阿尔泰山东端的希奈金斯(Shinejinst)煤矿,折 向西北沿阿尔泰山北麓经贝格尔(Biger)、达尔维 Darvi) 、泽雷格(Dzereg)至哈尔乌苏湖以南。北亚带 的东端在西巴彦乌兰(Baruunbayan-Ulaan),向北西 经Lhk Bogd矿和AlugTsaluir矿(图2中的12和13)、 吕德曼(Chandmani)以北、阿尔泰以南至巴彦乌拉 Bayan-Uul),转为偏北北西向延至哈尔乌苏湖以 北。北亚带的最西段和中西段也分别称大湖谷地 Valley of Great Lake)和多湖谷地(Vall巳yof Lakes)。 可以清楚地看到中带盆地西段与东段几何学上的明 显不同,一是走向由近东西向变为近北西向,二是 由一个宽盆变成两条窄盆。 南带上的泽雷格盆地限于Baataryn山(南西侧) 和Jargalant山(北东侧)之间,Jargalant山的北东侧即 多湖谷地。据Howard等的研究[I匀,可总结该盆地的 主要特征如下a.盆地的南西侧和北东侧均以压扭 性断裂为边界,是一个压扭性盆地;b.古水流方向 表明盆地两侧均有物源区为盆地供应碎屑;c.砾岩 集中堆积于盆地南侧,说明盆地南侧的断裂活动性 更强,是主控盆断裂。结合希奈金斯盆地的控盆断 裂是南侧具左行走滑的斜冲断裂(另文讨论(13]),可总 结中带盆地西段与东段运动学特征的不同是西段 盆地发育受具走滑分量的斜冲断裂控制,且总体上 表现为向北冲断(东段向南冲断)。 1.2.3 南带磨拉石盆地 蒙古的南带磨拉石盆地仅分布于南戈壁省的西 南部。在那林苏海特(NariinSukhait)煤田(位于吉尔 班特斯县,距策克口岸约50km),可见保存在冲断层 下盘的下-中保罗统,其东(南)的瑞云地区有陆相的 上二叠统至下保罗统的沉积[16]。该地的下一中保罗统 与内蒙西部阿拉善地区(潮水盆地)的茧茧沟组青 土井组(17]实为一套地层,只是后者的地层可东延至 阴山地区,而南带盆地的下一中保罗统东延未能越过 戈壁阿尔泰山。 南戈壁省有两个著名的上二叠统煤田一一那林 苏海特煤田和塔温陶勒盖(TavanTolgoi)煤田,后者 位于达兰扎德嘎德以东。两地的中生界发育明显有 别那林苏海特煤田见较为连续的三叠系和下-中株 罗统,缺失下白辈统,上白辈统未受冲断构造的限 制,不整合覆盖在不同时代的地层之上;塔泪陶勒 盖煤田及邻区则大面积缺失三叠系,株罗系分布零 星,上二叠统直接被下白辈统(以中部粗碎屑岩分布 最广,称赛音山达组)不整合覆盖(在缺失下自主统 的地方则见上二叠统被上臼噩统不整合覆盖) 。这意 味着达兰扎德嘎德及附近地区是一个三叠纪的隆起 区,保罗纪可能总体上仍保持隆起,仅沿断裂带或 断裂控制的谷地内有保罗系沉积,如达兰扎德嘎德 以东60km的西那然(Baruun Naran)煤田,位于一北 东东向的挟窄谷地内,二叠系含煤地层之上的凝灰 岩或凝灰质砂岩可能与东戈壁盆地沙日林(Sharilin 组中的凝灰质砂岩同时,后者据155土lMa的 40Ar-39 Ar年龄(18]而定为晚保罗世。这个三叠(--{卡罗 纪)的隆起区因戈壁阿尔泰山的崛起(隆升发生在距 今约5土3Mal1坷,即始自上新世),南戈壁省的西南 部原沉积的下一中保罗统被剥蚀掉,保罗系缺失区的 面积进一步扩大了。 2 地层和盆地发育 2.1 地层记录概述 鄂尔浑色楞格盆地的下中保罗统称赛坎 Saikhan)组,图3右所示的地层柱来自盆地的北部 和东北部,常见厚度小于670m[IJ,这显然是后期剥 蚀的结果。赛坎组岩性上可分为两段下段是厚250m 的砾岩夹薄层砂岩;上段的下部为砂砾岩,向上变 为砂岩粉砂岩页岩,煤层位于上段的最上部,更高 层位的地层(包括部分煤层)已被剥蚀掉。要指出的 是该盆地实际上包括了约20个互不连通的地辈, 下-中保罗统的岩性组合与含煤性可能相差较大。如 盆地中部靠近俄、蒙边境处的乌兰-敖包煤矿(图2, 那里煤系保存相对完好,发育12个煤组(煤类为亚烟 煤),单个煤组厚度7.8--49.6m(最大可达63ml1),显 然较盆内其它地区的下一中保罗统煤系发育更好。 北带盆地东段和中带盆地东段的下一中保罗统 ChaoXing 第3期吴根耀蒙古国早中保罗世含煤盆地分布及构造背景和地层 5 称卡玛考博(Khamarkhoovor)组。Graham等的研究[17] 指出其底部为2层砾岩夹砂岩,厚60m以上,砾 石中见属盆地基底的变质灰瓦岩,出露于盆地北侧 (即物源区在盆地以北),古水流方向’也表明水向南 流;其上是一套向上变细的序列,由砂岩、粉砂岩 和泥岩组成,沉积环境由砂质的辫状河道发展为 蛇曲河的洪积平原和沼泽。由于研究区位于东戈 壁盆地的次级断隆上,卡玛考博组的残留厚度略大 于300m,故煤系和更高层位的地层已被剥蚀掉(地 层柱状图可参阅文献[17]中的图IOA)。 系统组地层中主 厚度 Im 系|统|组 ...... ...... ..... 中带盆地西段的下一中保罗统称贾嘎兰 Jargaland)组。北亚带最西段(大湖谷地)的地层柱状 见图3a,它不整合覆于新元古界至下石炭统之上, 下部为砾岩,上部以中一粗粒砂岩、粉砂岩和泥岩的 互层为特征,煤层位于顶部(更高层位的地层已被剥 蚀掉),整套地层残留厚度为600~I400 m。总体来 看,该地贾嘎兰组的剖面结构与赛坎组十分相似。 南亚带泽雷格盆地的下中保罗统为厚l180 m的陆 相碎屑岩;其下部为厚640m的红色砾岩,向上变 细为砂岩粉砂岩,偶见夹煤层[15]。 i也剧|节 系 d习鸟食c 组fl }也层件 厚度 /111 ’’’τ 去需军三 =--=--="""二..___. ...... 上 ...... {来 ..... 下巾 嘎责 ...... ..... 罗系 .......... . 』. .,,_ 品D。C,。。。口。。。.。D 统 组。白。。-。1吨oot。0o。 三主三圭,,-- I豆浅I 组|------ 段 - i未 下巾 \5. --- ---- . 母、 罗 嗖 17,, 、 3 系 且, 统 组 。电;."」o,o,Qτ"' ’口.。口。Oo 电0000 0",。 。o口- o。0口飞;ioi,c, 。、 干去工 下 ,电。。,口0。0。0。.。。 段 j ,‘宅毛吨n。。i.,。o.0 。. a b c 匡LJE3 1词’、持砂主粉liJ;岩页斗,泥it煤火ILI石半Wlrf不斗在干干附i 图3大湖谷地(a)、巴卡尔组(b)和塞坎组(c)的下-中保罗统地层柱状图川 Fig.3 Lower-Middle Jurassic columns of the Valley of Great Lake (吟,Barrcard group b and plug candy group c 邻近杭爱山区(如多湖谷地和北带盆地西段)的 下一中保罗统则有明显不同,它称巴卡尔(Bakhar)组, 是厚达2700 m的陆相碎屑岩沉积,由砾岩、砂岩、 页岩夹煤组成[I]。其特点表现为a.多个层位中见 火山碎屑岩夹层(其它地区未见);b.发育4-5个煤 组,煤系厚约I100 m,较其它地区厚度大(如希奈 金斯矿亦发育5个煤组,但煤系厚度仅250m;c.煤 系中不但有火山碎屑岩夹层,而且有砾岩夹层,这 也不同于其它地区。这说明该地的早中保罗世盆地 有更大的构造活动性,应与蒙古一鄂霍次克缝合线西 段的演化有关。 南带磨拉石盆地,如前所述,保罗系已遭受较 强烈剥蚀,如白音文德尔格矿区(位于吉尔班特斯以 东)仅见下保罗统,是300~500m厚的砾岩(原报告中 称莎莎组),未见顶,与上覆白主系和下伏三叠系地 层间的接触关系均不清楚(据内蒙古普盛能源集团公 司201l年的未刊报告)。南延入内蒙阿拉善地区,下 保罗统称复复沟组,是砾岩、砂岩和湖相泥岩夹火 山熔岩,假整合或不整合覆以中保罗统青土井组含 煤的碎屑岩,青土井组之上连续沉积不含煤的上保 罗统沙枣河组,是红色和杂色的湖相泥岩,下部有 深湖相浊流沉积和洪泛性水下重力流沉积[17]0可以 清楚地看到该盆地也是一个北深南浅的模状盆地, 受北侧冲断层活动的控制,盆地北部地区距物源区 近,沉陷快,堆积的碎屑粗,向南碎屑变细井有泥 页岩和煤层发育;盆地反转阶段则北部地区隆起强 烈,故地层记录遭受更强烈的剥蚀。 以上事实使我们对蒙古国早一中保罗世盆地 的地层记录得到两方面的认识。一方面,因它们 分布于蒙古一鄂霍次克洋盆的两侧而有不同的构 造背景,洋盆南侧的陆内造山作用控制了3个磨 拉石盆地发育,北带盆地和中带盆地的东段与西 段之间的几何学和运动学特征也有若干不同,各 盆地沉积的岩性岩相和煤系发育有明显差别;另 一方面,因盆地发育受制于同一个造山作用,故 沉积记录有不少相似性,如底部都为砾岩沉积, 都是一个向上变细的沉积序列,煤系位于下一中保 罗统地层柱状图的中部,煤层则都位于每个次级 沉积旋回的顶部等。这反映鄂尔浑一色楞格盆地与 3个磨拉石盆地带之间尽管有不同的构造背景和 地理位置,但盆地演化有其共性,即都表现出三 阶段演化的特征。 ChaoXing 6 煤田地质与勘探第42卷 2.2 盆地的三阶段演化 蒙古国早一中保罗世盆地的演化明显可分为3 个阶段,各阶段成煤作用特征各不相同。 第l阶段为初始盆地阶段(成煤前阶段),洋盆以 北是若干个孤立的小地墅,洋盆以南古缝合线活化控 制了3个磨拉石盆地发育。该阶段的盆地范围较小, 地形反差强烈,剥蚀和堆积速度都较快,碎屑物搬运 不远,以砾岩层(夹砂岩)为地质记录(图4c)。尽管厚 NW「 广s 度不一(卡玛考博组砾岩厚度不足50m,泽雷格盆地 厚约640m, {_下一中保罗统底部的砾岩层在每个盆 地都有发育且不整合覆于下伏地层之上。在大多数盆 地,可见该阶段形成的煤线、透镜状煤层或不具经济 价值的薄煤层,也可能连煤线也不发育(如卡玛考博 组)。这由两个原因造成,一是堆积空间有限且盆地 的稳定性较差,二是气候条件尚不利于植物的大量繁 殖(常见砾岩层为红色)。 MMB SMB 口号Jc-在2兰主二一举二三芒寸 c a)成煤h丁阶段 仁、〕l〕纵、合只/牛妻J、主义/) b)成煤阶段 仁司主盖,--G在才τ在飞、b芝/、/\) c)成煤前阶段 EJ1 B 2 B 3 匡亘4Qs E36 [2]7 [as B9 10 l一大陆地壳,2一洋壳,3一火111弧;4一砾岩,5一砂页岩;6一煤层;7一正断层;8一逆冲断层;9一剖面方向;10构造单元名称, SBC一西伯利亚次大陆;MOO-蒙古鄂霍次克洋;CAC一中同一东南亚次大陆,OSB一号II尔浑一色愣棉盆地;NMB-t带磨拉石盆地, MMB一中带磨拉石盆地(东段);SMB一南带磨拉石盆地 图4蒙古国北部、东部和南部早-中保罗世盆地演化示意图 Fig.4 A scheme showing evolution of the Early-Middle Jurassic basins in northern , eastern and southern Mongolia 第2阶段是盆地的扩大阶段,沉积环境变得相对 稳定(图4b)。磨拉石盆地与弧后张裂盆地的扩大方向 不同。磨拉石盆地向着前陆方向单向地扩展,伴以沉 降一沉积中心向着前陆方向迁移;盆地内出现河流, 在远离活动河道的冲积平原上,或河流开阔的边滩、 心滩上,都可能因沼泽化而有煤层形成。弧后张裂盆 地则可能向两侧都扩展其范围(尽管上述的约20个地 重当时尚未连通);早期地堂中央为河流相沉积,边 缘为冲积相沉积,之后发展为一个湖盆,以湖相沉积 为主。河一湖相沉积阶段,局部地区沼泽化而有泥炭 堆积,冲积层中有成煤物质供应时也有煤层发育,故 弧后地区的成煤环境较为多样[I]。 该阶段因发育具重大经济价值的煤层而可称成 煤阶段。与下白辈统的煤层相比,尽管两者都为陆相 环境,保罗纪煤的特点是镜质体高(达87.3~ 96.6),壳质组也较高(TsagaanOvoo煤矿为l1.7, 反映当时为雨季气候和季风气候11],年降雨量大,气 候湿润,地下水位上升导致沼泽化频繁发生,沼泽中 的成煤物质在庆氧环境下得到保存,故成煤物质供应 十分充分,与白主纪的干旱气候明显不同。 第3阶段是盆地发育的全盛阶段。3个磨拉石盆 地进一步向前陆方向扩展,图2所示的盆地面貌在该 阶段出现(因为有些地区的地层记录可能已被全部剥 蚀掉,原始盆地的范围可能较图2所示的大)。蒙古一 鄂霍次克洋以北,原分散孤立的近20个地望被一个 统一的断(拗)陷盆地(即鄂尔浑-色楞格盆地(图4a))上 叠。此阶段容矿空间进一步扩大,沉积地层的厚度可 观,如前述的巴卡尔组,煤系之上仍有厚逾千米的沉 积;希奈金斯是蒙古具代表性的下一中保罗统煤矿, 尽管已遭受剥蚀,仍残留有厚逾500m的煤上地层。 但这套地层内未见具工业价值的煤层发育,故可称成 煤后阶段。这可能与气候变化有关,即由于气候变 得干旱,植物已不再像成煤阶段那样繁茂;地下水位 下降则使沼泽化难以发生。至晚保罗世,蒙古全境及 相邻的内蒙等地均以厚大的红色沉积为主,表明气候 已完全不同于早一中保罗世中期的成煤阶段。 中保罗世末,鄂尔浑一色楞格盆地和北带、中带、 南带3个磨拉石盆地都反转闭合,遭受隆起剥蚀。在 蒙古东部和南部有晚保罗世张裂盆地发育,下-中保 罗统被上保罗统不整合覆盖。蒙古西部普遍缺失上保 罗统,下一中保罗统被下白主统不整合覆盖。蒙古北 部的下中保罗统常见被下白噩统不整合覆盖,局部 地区可能被上保罗统不整合覆盖;因后期隆起剥蚀, 现蒙古北部所见上保罗-下白主统仅保存在相对低洼 ChaoXing 第3期吴根耀蒙古国早一中保罗世含煤盆地分布及构造背景和地层 7 的地区如色楞格河的河谷内。 3结语 a.蒙古国早中保罗世盆地演化的主控构造是 蒙古一鄂霍次克洋的消减闭合。蒙古北部地区处于弧 后张裂状态,早期形成近20个孤立的地墅,之后为 一个统一的断(拗)陷上叠。洋盆以南地区的拼合大陆 内,因古缝合线被消减造山作用激活而在内蒙形成3 条燕山期的陆内造山带,并控制了3个陆内造山的磨 拉石盆地发育,它们均延入蒙古境内,本文称这3 个盆地为蒙古的北带磨拉石盆地、中带磨拉石盆地和 南带磨拉石盆地。 b.海拉尔盆地一北带磨拉石盆地东段、二连盆地 一中带磨拉石盆地东段和南带磨拉石盆地有相同的几 何学和运动学特征,控盆断裂均位于盆地北侧且向南 冲断,盆地呈北深南浅的模形,故盆地的中北部地 层厚度大,煤层发育较好。北带磨拉石盆地的西段和 中带磨拉石盆地的西段因受制于基底构造、同造山的 应力场和区域构造演化等原因,表现出不同于东段盆 地的几何学和运动学特征,限于篇幅,本文内未能展 开论述,拟另文探讨[13]。 c.简要介绍了蒙古国4个早一中保罗世盆地的典 型地层剖面,指出因构造背景和地理位置等不同各盆 地的岩性和含煤性有明显不同。同时也发现因盆地 演化受制于同一造山作用,地层记录表现出相似性, 据此把早中保罗世盆地演化分为3个阶段,分别称成 煤前、成煤和成煤后阶段。成煤阶段形成具重大经济 价值煤田的双重主控因素是构造和气候,即既有开阔 的堆积空间又有丰富的成煤物质供应。 d.下一中保罗统煤层在蒙古分布广泛且煤类为 烟煤(及亚烟煤),这对于没有其他层位的煤层或仅有 下臼噩统褐煤的蒙古东部和北部地区有重要意义。北 带盆地和中带盆地内一些资源量可观的煤田距中国 边境口岸仅数百千米,有良好的开发前景。本文只是 勾绘了建造阶段盆地空间分布和含煤地层发育的一 个轮廓,下一步工作重点应具体分析各煤(矿)田下 中保罗统经受的改造和煤层保存特点,以确定勘探靶 区和远景区。 参考文献 [I] ERDENETSOGT B, LEE I, BAT-ERDENE D, et al. Mongolian coal- bearing basins Geological se忧ings,coal characteristics, distribution and resourcesJ]. International Journal of Coal Geo- logy , 2009, 80 87一104 [2]杜菊民,张庆jι杜松金.等内蒙古中部石拐保罗纪陆相含 煤盆地构造变形[JJ.煤田地质与勘探,2006,346 8门 [3]王怀石拐盆地西段逆冲构造及找煤方向预测l][JJ煤阳地质与 勘探.20门,39515一17,40 [4] WU Genyao. Palinspastic reconstruction and geological evolution 。fJurassic basins in Mongolia and neighboring China[J]. Journal of Palacogeography English Ed., 2013, 23 306 3 17 [5] ZORJN Y A. Geodynamics of the western part of the Mongo- lia-Okhotsk collision belt, Trans Baikal region Russia and Mongolia[J]. Tectonophysics, 1999, 306 33 56 [6] WU Genyao. Tethyan evolution in South China and its env卜 rons[C]// XIAO X C. LIU H F eds. Global tectonic zones. Supercontinental fom1ation and disposal. Utrecht VSP, 1997 55- 76 [7] WU Genyao. R句uvenationof fossil sutures and related M巳SOZOIC intracontinental orogens in South China[J]. Acta Geologica Sinica English Ed.. 2000, 742 194- 200. [8]吴根耀燕山运动和中|刮大附晚中牛代的情化[JJ.地质科学. 2002, 374 453-461 9]吴根耀向主纪中国及邻|又饭块构造演化的一个重要变快 期[J].中国地质,2006,331 64-77 [10]吴根耀造山带古地理学一重建区1戎构造古地用的若下挝、与[J].ii“ 地E里学报,2007,96 635- 650 [11]吴根耀,马力.梁兴.等从郊庐断裂带两侧的“俭’叫11”ti马合 演化看前白辈纪“郊庐断裂带”的性质[JJ.地质通报.2008 . 273 308 325 12]吴根耀,冯志强.杨建国,等中 国东北漠河盆地的构造背景 和地质演化[JJ.石油与天然气地质,2006咽274528- 535 [13]吴根耀蒙古国西部甲一中你罗世介;煤盆地的演化和l后期收造以 希奈金斯盆地为例[J].地球科学前前,2013.34 253- 266 [14]和政军,李锦轶.牛宝贵咱等杰1[1一阴山地区晚保罗世强烈 推夜一|瓷刑事件及沉积响应[J].地质论评噜1998,444 407-418 [15] HOWARD JP, CUNNlNGHAM W D. DAVIESS J. et al. The stratigraphic and structural evolution of the Dzercg Basin. western Mongolia elastic sedimentation, transpressional臼ultingand basin destruction in an intraplat, intracontinantal setting[JJ. Basin Re- search, 2003, 15 1 45 72 [ 16] HENDRIX MS, GRAHAM S A , AMORY J Y. et al. Noyon Uul syncline, southern Mongolia Lower Mesozoic sedimentary record of the tectonic amalgamation of central Asia[JJ. Geological Society of America Bulletin , 1996. I 08 10 1256一1274. [17]李文间内蒙古自价仅岩石地层[M].武汉.中同地质大学出 版社,19961- 344 [18] GRAHAMS A, HENDRlX M S, JOHNSON CL, et al. Sed1- mentary record and tectoiic imp ications of Mesozoic rifting in Southeast如longoliafJJ. Cological Society of America Bulletin. 2001, 1132 15,0一1579 [19] VASSALO R, JOUVET M,阳TZI F, et al. Uplift age and rates of 由eGurvan Bogd system Gobi- Altay by apatite fission track analy- sis[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2007, 259 333 346. ChaoXing
展开阅读全文

资源标签

最新标签

长按识别或保存二维码,关注学链未来公众号

copyright@ 2019-2020“矿业文库”网

矿业文库合伙人QQ群 30735420