早石炭世含煤地層

早石炭世含煤地層位於下石炭統上部，主要分布在中國南方的含煤地層。湘中及黔南、桂北含可採煤層，其它地區含煤性較差。

基本介紹

• 中文名：早石炭世含煤地層
• 外文名：Early Carboniferous coal-bearing stratum 
• 位置：下石炭統上部
• 分布：湘中及黔南、桂北
• 學科：煤田地質學
• 時期：早石炭世

地層特徵

下石炭統在中國南方分岩關階(下部)及大塘階(上部)。大塘階據貴州省平塘縣大塘剖面命名，階內較普遍發育有含煤組。

黔滇區在滇東及黔中、黔西等地，大塘階以淺海相石灰岩為主，夾濱岸型碎屑岩及煤層。在貴州，其下部為產Thysanophyllum珊瑚化石的舊司組，由石灰岩夾碎屑岩組成，近底部含煤層，煤層附近產出Sublepi-dodendron等植物，全組厚200～500m; 上部為產Yuanophyllum、Kueichouphyllum等珊瑚化石的上司組及含Eostaffella化石的擺佐組石灰岩。在滇東，大塘階下部為海陸交替相碎屑岩及泥灰岩組，夾煤層，稱萬壽山段，產出Sublepidodendron植物，Kuei-chouphyllum珊瑚及Megachonetes等腕足類化石，厚度一般小於50m。大塘階上部包括灰岩段及岩石嶺段兩個岩段，均產出Yuanophyllum、Kueichouphyllum等珊瑚化石， 岩石嶺段內還有Eostaffella化石產出。

湘桂粵區在桂北、湘中南、贛西、粵北及黔南荔波等地，大塘階分三部分，下、上部為黑色至黑灰色中至厚層狀泥質灰岩組，含矽質條帶或團塊，下部稱石磴子組，產Thysanophyllum珊瑚化石;上部稱梓門橋組，產Yuanophyllum、Kueichouphyllum等珊瑚化石及Eostaffella化石; 中部系含煤組， 稱測水組或寺門組、芙蓉山組。

測水組據湖南省雙峰縣城北測水河畔剖面命名。該組連續沉積於石磴子組之上，由海陸交替相石英砂岩、粉砂岩、泥岩等組成，夾煤、菱鐵礦、鮞狀粘土岩及泥灰岩薄層等，煤層附近產出鏟羊齒—古蘆木—須羊齒植物化石組合，全組厚80～200m。該組以中部的一層厚數米至20m的含礫石英砂岩的底面為界，分上、下兩個含煤組，主要可採煤層多集中於下含煤組，上含煤組僅含不可采薄煤; 含礫石英砂岩底面為一衝刷面，故下含煤組頂部常現缺層現象。上含煤組上部岩層常呈紅色，矽質成分增多，並逐漸過渡為梓門橋組。由新化向西、北，測水組厚度急劇減薄，碎屑岩的粒級亦加粗。由邵陽—漣源一帶向南，測水組中碎屑岩比例逐漸減小，並相變為石灰岩，到湘西南東安，零陵、寧遠、道縣等地，測水組岩層已難以辨認，經常可見石磴子組與梓門橋組直接整合接觸，但仍然在兩個石灰岩組中夾有碎屑岩及不穩定煤層。

寺門組及芙蓉山組地層的基本特徵與湘中測水組相仿，中部含礫石英砂岩亦普遍發育，下部含煤組亦含可採煤層，以貴州荔波—廣西南丹一帶含煤性最好。由桂北向南、粵北向西，組內碎屑岩亦逐漸相變為石灰岩，含煤組亦最終消失於石磴子組和梓門橋組石灰岩之中。

贛浙閩區在贛中、浙西、粵東北、閩西等地，大塘階以陸相碎屑岩含煤岩係為主，偶夾薄層石灰岩及濱岸碎屑岩，紅色岩層常可見到，且其比例越往東側越大，到浙江建德以東全部變為紅層。全階厚數十米至300m。梓山組及部分葉家塘組含可採煤層，而忠信組與林地組僅含煤線。階內產出鏟羊齒—古蘆木—須羊齒植物化石組合，並產出Neuropteris gigantea植物化石。

蘇浙皖區在蘇、浙、皖三省接壤區域，大塘階稱高驪山組，系海陸交替相碎屑岩組，假整合於泥盆系之上，有時整合於含Pseudouralinia珊瑚化石的金陵組石灰岩層之上，厚數十米至百餘米，局部含薄煤層，產出鏟羊齒—古蘆木—須羊齒植物組合。

在西藏昌都地區，青海，河南商城，陝西山陽及甘肅武威、靖遠等地，大塘階均屬海陸交替相碎屑岩含煤沉積，除局部地點因斷層切割厚度較小外，一般全階厚度均大於1000m，階內產出鏟羊齒—古蘆木—須羊齒植物化石組合。

古生物特徵

大塘階化石豐富，有珊瑚、腕足、頭足、牙形、植物等門類化石。珊瑚化石是劃分該地層並與國內外對比的主要化石依據。在中國南方，Thysa-nophyllum珊瑚化石帶代表舊司組; Yuanophyllum-Kueichouphyllum珊瑚化石組合代表上司組;Ephippi-caninia-Kapuphyllum組合代表擺佐組。在中國南方，大塘階內含煤組的劃分對比，主要依靠植物、珊瑚。

鏟羊齒—古蘆木—須羊齒植物化石組合 即Cardiopteridium spetsbergense-Archaeocalamites scro-biculatus-Rhodeopteridium spp.組合，代表中國早石炭世晚期的一個植物群落，以蕨類植物的石松、楔葉、真蕨綱為主，而裸子植物的苛達綱亦開始出現。常見分子還有： Rhodeopteridium hsianghsiangensis，R. tenuis，Triphyllopteris collombiana，Sphenopteris changdu-en-sis，Sphenophyllum tenerrimum。在此組合下部，常有Sublepidodendron mirabile，S. changduense，Lepido-dendron volkmannianum等較古老分子，而在組合上部可常見到Neuropteris gigantea等較新分子。其時代大致可與歐洲維憲期 (Visian) 相當。

形成條件

主要包括古地理、古氣候兩方面。

古地理中國南方在早石炭世為一海盆，向南開口，向北封閉(圖1)。在昆明—貴陽—長沙—南昌—廣州這一不規則弧形地帶，當時處於濱海地帶(其外緣為濱海平原)，其上有重要的泥炭沼澤形成與分布。在淺海區的近岸部分，也曾有短暫時間的泥炭沼澤形成。蘇浙皖接壤地區，為另一向北東傾斜的海盆邊緣，向太平洋開口。

河南信陽—安徽霍丘一帶(包括商城在內)，大致屬山間盆地。陝、甘、青、藏等地的大塘階，大致都屬於海體的邊緣部位。

含煤情況

中國南方各地大塘階一般含煤1～22層，有1～3個可採煤層，而忠信組、林地組、高驪山組及浙江中部的葉家塘組，都不含可採煤層。可採煤層厚度大部在0.5～2m之間，較厚的地區有二：①湖南漣源一新化，含可採煤層1～4層，總厚1～9m。②廣西南丹—貴州荔波，含可採煤層1～4層，總厚0.5～4.6m。

河南商城白山組含煤多達62層，其中12層可采，厚7～34m，但多為透鏡狀，極不穩定。陝西山陽二峪河組含可採煤層5層，總厚7.4m，亦不穩定。甘、青、藏等地一般不含可採煤層。

在漣源—新化一帶，煤的灰分低，是製造合成氨的優質無煙煤原料。中國南方早石炭世煤種絕大部分為無煙煤，僅在湘南部分地段有貧煤或瘦煤。