摘要：云南省罗平县补腊、宜那向斜勘查区位于罗平县城330°方向，平距45km处，地处阿岗镇、九龙街道办事处、马街镇境内。通过对补腊、宜那向斜勘查区大量的原始资料的收集，分析和研究矿区区域地质和构造，开展矿区内成煤环境与聚煤规律研究，为今后矿区建设远景规划及矿区外围找煤具有一定的意义。
关键词：补腊、宜那向斜勘查区；区域地质和构造；成煤环境与聚煤规律
1、区域地质
区域上，勘查区位于扬子准地台（板块）西南边缘，滇东台褶带曲靖台褶束与华南褶皱系滇东南褶皱带罗平-师宗褶断束的过渡地区，具体处于紧邻弥勒-师宗断裂的北西侧（见图1）。区域上岩浆活动及变质作用均较弱。岩浆岩主要有晚二叠世早期基性岩浆喷发的玄武岩、火山碎屑岩及少量同期浅成侵入形成的辉绿岩、辉绿辉长岩。火山岩厚一般几百米，多形成火山熔岩与火山碎屑岩相间堆积的喷发层序。同期浅成基性岩多呈岩脉、岩枝状产出，一般长几十米到几百米，宽几米到几十米。喷发早期形成的火山碎屑岩在局部地段有金矿形成。区域内未发现明显的面型变质岩类，仅在一些断层带上有窄带状动力变质岩分布，但变质程度低，规模有限。
图1补腊、宜那向斜勘查区区域构造纲要图
2、勘查区地质
2.1地层
本勘查区范围内煤层埋深较大，出露地层较多，由老至新为：古生界二叠系中统栖霞组（P2q）、茅口组（P2m）；二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴组（P3c）；中生界三叠系下统卡以头组（T1k）、飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1y）、三叠系中统关岭组（T2g）；新生界古近系（E）及第四系（Q）等9个组级地层单位。
2.2构造
勘查区大地构造位置位于扬子准地台（板块）西南边缘，滇东台褶带曲靖台褶束与华南褶皱系滇东南褶皱带罗平-师宗褶断束的过渡地区，并处于富源-弥勒断裂与平关-阿岗断裂带之间，即位于扬子陆块西南缘与华南地块的过渡带结合部位。因受区域性质的弥勒-师宗断裂及富源-弥勒断裂的影响，勘查区构造主要呈现为一个补腊-宜那复向斜构造，具体可划分出3个次级向斜构造：即阿贵向斜、补腊向斜及老凹窝向斜。区内主体构造线呈北东向展布，地层走向、山脉走向与主体构造线方向基本一致。受区域断裂的影响，勘查区内还发现不同程度的次级褶曲或微波状起伏，但延伸范围不远。由于勘查区所处大地构造位置较复杂，区域断裂发育，导致勘查区断裂构造发育。经本次勘查，勘查区内共发现断层26条，其中落差大于100m的断层12条，落差大于50m小于100m的断层9条，落差小于50m的断层5条。落差大于100m的断层多发育于补腊-宜那复向斜的东翼、西翼边缘地段及区域大断裂附近，大多为北北东向的正断层，靠近较大的断层边缘，局部发现微波状起伏及小褶皱现象。
3、煤系地层沉积环境及聚煤特征
3.1区域煤层沉积与迁移规律
晚二叠世川南、黔西、滇东聚煤区，为以康滇古陆东缘小江断裂为边界，地壳持续沉降，煤系连续沉积的海侵式成煤序列，属近海型煤田。其沉积古地理单元自西向东为：川滇古陆剥蚀区→陆相沉积区→海陆过渡相区→海相区的顺序变化。
近海型聚煤区基底持续沉降，意味着会发生海侵，但由于距陆缘区近，碎屑物质补给充分，含煤地层的沉积环境主要为陆相和海陆过渡相。
在滇东陆相区含煤地层，称为宣威组。海陆过渡(交互)相区含煤地层，称为龙潭组，其实际包含龙潭期和长兴期的同期异相含煤沉积。长兴组(期)与龙潭组(期)的界线，以滇东统一编号的M7煤层顶板为界，区域上M7煤层中部含有上细下粗的两层火山灰蚀变粘土岩夹矸，具有明显的结构特征和等时性，可在滇东、黔西、川南广大聚煤区内对比，但到了本勘查区时突变为一层黑色泥岩夹矸。M7煤层顶板岩层中，在富源老厂矿区—滇东北镇威煤田(对应煤层为C5)有薄层灰岩、硅质灰岩或泥灰岩，而向西至营上—宣威—盐津一带，顶板有对应相变的钙质泥岩或粉砂岩等，在上述灰岩中含Paleofusulinasp.(古蜓)、Colaniellasp.(柯兰尼虫)，在黔西含煤区的相同层位发现假提罗菊石，均为长兴阶标准化石，标志长兴期海侵开始。在上述矿区，长兴组各煤层顶板，常见海相化石，有的还见有碳酸盐潮下沉积。在滇东宣威至富源营上一带，因受冲积平原河流淡水的影响，含煤地层第三段（长兴组）海侵特征不够明显，但在恩洪、后所、庆云矿区M7煤层附近的一层黑色泥岩中，发现有海相瓣鳃类动物化石。
3.1.1、构造背景
西南晚二叠世聚煤区的沉积构造背景是：早中二叠世末发生华力西期第二幕东吴运动，致使康滇古陆及其两侧地幔物质上涌，地壳隆升，在川滇古陆东侧，原阳新海退到黔西南及桂西北地区，阳新灰岩面遭受短暂剥蚀。地壳隆升伴随沿古断裂形成川滇陆内张裂带，导致沿小江断裂带等为主要通道，发生大面积的玄武岩喷溢，在茅口灰岩上形成西厚东薄的玄武岩楔形斜坡，之后，由于深部热衰减及冷缩，导致古陆边缘地壳沉降，在川滇古陆东缘，大致以小江断裂为界，持续沉降，形成黔西川南滇东广阔的晚二叠世聚煤区。
在康滇古陆东缘，有几个固定的大型古陆山口，不断向沉积区输送大量陆源物质（几乎全为玄武岩屑），形成几个古河流区，冲积物前方扩大，侧向相连，形成宣威—盐津冲积平原陆相沉积。这些由古陆山口控制的河流，多为北西～南东向，其最靠南的古河为寻甸河，其源头在今寻甸功山附近的支锅山，发现晚二叠世聚煤期砾岩厚达200余m，一直延续到下三叠统下部。该河流砾石带，经过罗木矿区，南缘到达大河-云山一带，并延伸到大坪矿区。南部因受北东向的牛首山古陆屏障影响，延伸至本勘查区时，基本不受河流影响，冲积平原不发育，多属潮坪环境。
根据《云南省煤炭资源潜力评价报告》中盆地充填规律、沉积环境、含煤性和煤层煤质迁移变化规律，可把含煤地层从上而下分为三段：第一段（龙潭组下段）为海侵段，第二段（龙潭组上段）为沉积补偿过剩形成的海退段，第三段（长兴组）为长兴期海侵段。
第一段：为龙潭期早时一次较大的海侵，除了沉积开始各古山口河流带来的砾石形成扇三角洲(从邻近高地进来的冲积扇辫状河砾石，未经过冲积平原直接进入蓄水盆地的粗碎屑沉积体)之外。定义强调“未经过冲积平原”，因而它是海侵已发生，海水尚未到达时，沉积在玄武岩斜坡陆面上的第一个盖层岩石地层单位，专指底砾。它包括几个古山口的冲积扇和紧接冲积扇前缘发育的辫状河砾石(粗砂砾)，最后进入云贵两省交界附近贵州火铺、水城、威宁一线的陆表、浅海、河口湾而中止。砾岩中止之处，是最早的海岸线。它的前方和侧向的河间湾多为过渡相的泻湖潮坪。
由于地壳沉降，以及早期新鲜坚硬的玄武岩，风化碎屑产率较低，出现一次大范围的欠补偿海侵，海水逼近盆地沉积边缘，淹没相对的高坡，不论地层厚度或是否含煤，下部普遍沉积有一层含瘤状和圆珠状黄铁矿结核的粉砂质泥岩。
在滇东恩洪矿区及本次勘查区等，因受牛首山古陆屏障，几乎不受滇东古河流影响，冲积平原不发育，多为泻湖潮坪沉积，海侵特征很明显：①岩层呈深灰～灰黑色，岩层与煤层普遍含侵染状、斑状和瘤状、姜结状黄铁矿结核，煤层含硫高达4%以上，反映为较强的还原环境；②岩层中常见砂泥薄互层状、脉状、透镜状、双粘土层和之字型的潮汐层理，有时还夹有薄层灰岩；③常见有瓣鳃类动物化石及生物活动的痕迹化石；④底部岩层中常见夹有一层厚0.10～1.00m的蜡黄色水云母泥岩，矿物成份为伊利石和蒙脱石，是火山灰降落在海水碱性介质中蚀变而成(火山灰降落到泥炭沼泽酸性环境中，则蚀变为高龄石)，此层断续分布在威信、羊场、富源大坪、恩洪一线，说明海侵影响的范围很大；⑤煤层除含硫较高外，煤层结构较复杂，变化大，稳定性较差。⑥在恩洪矿区、阿岗矿区（补腊-宜那复向斜）、扯土、色戈一带，底部的两层煤中发现有海相动物化石，煤层及其顶底板为含结核状和星散状的黄铁矿层，是云南省与含煤地层有关的沉积型硫铁矿矿区。滇东北镇雄东部黑树庄、威信顺河等地含煤地层底部的硫铁矿层都是同一成因。这些都是受海侵影响的特征。
在宣威-富源冲积平原上，因受古河流影响，海水被淡化，底部岩层和煤层仍见黄铁矿结核，煤层含硫低一些，一般为含硫1.5～2.5%的中硫～中高硫煤。
第二段，为构造沉降较平缓，陆源物质供给充分，沉积补偿过剩形成的海退段。其特点是滨海平原向海的方向扩大，自下而上冲积扇与曲流河逐渐向沉积边缘退缩，平原化程度越来越高，河水分流快，滨海平原网状河发育，前方与潮坪相接，形成广阔的沼泽环境，持续时间较长，上部的M7、M9煤层的沉积范围，既向西部沉积边缘超覆，同时也向东部海的反向倒扩、双向扩展。形成滇东沉积范围最广、煤层厚度最大、稳定性最好、煤质灰分最低的煤层。
第三段，长兴期海侵段。此段在离陆源区相对较远的富源老厂矿区和镇威煤田东部海侵特征表现最明显。在老厂矿区长兴组各煤层的顶板，几乎都含海相动物化石，有时见有薄层灰岩，在镇威煤田东部，夹2～4层灰岩，含煤不好，向西减少并变为钙质粉砂岩，煤层层数增加，并有可采煤层。该两处煤层为低硫煤与高硫煤交替出现。在宣威、富源一带，处在冲积平原上，恩洪矿区不受牛首山古陆影响，海侵特征不甚明显，但在M7、M6、M3煤层顶板偶见有海相动物化石，煤层几乎全为低硫煤。
3.1.2、煤层沉积迁移规律
西南晚二叠世的聚煤作用，总体表现为海进成煤的特征，滇东沉积区海侵方向是由东向西、由南向北推进，其合成方向是由南东向北西推进，表现为煤层层位及其沉积范围，自下而上由南东向北西方向超覆迁移，层位逐渐提高，呈叠瓦式分布，即煤系下部煤层，首先在东部滨海地区沉积，向西首先尖灭而不含煤；煤系上段的可采煤层在沉积区偏西部开始向西部延伸最远，成为沉积区边缘的卡居、来宾、倘塘唯一的可采煤层段；煤系中段的沉积过剩补偿性海退段，泥炭沼泽同时向陆和向海的方向双向扩大，使龙潭组晚期含煤性最好，煤层范围最大（如滇东的M7、M9和滇东北的C5煤层）。煤系地层下段，煤层结构较复杂，厚度变化较大，含硫较高；中段煤层结构较简单，稳定性较好，为低硫和特低硫煤，煤层多、含煤性较好。上段煤层层位较稳定，但可采煤层相对较少。
3.2勘查区成煤环境及聚煤规律分析
3.2.1、含煤地层沉积环境（体系）
据上述区域煤层沉积与迁移规律研究成果，以及本次所获资料分析认为：本勘查区（阿岗矿区）含煤地层沉积环境（体系）龙潭早期（P3l1）以泻湖潮坪沉积体系为主体，龙潭晚期（P3l2）和长兴期过渡为潮坪沉积体系为主体。其期间相伴有分流河（潮）道或间湾组成的网状河盆地、沼泽等亚沉积环境构成。
3.2.2、各成煤期的聚煤规律
1、龙潭组（期）
本期按其沉积的岩性组合及含煤构造特征可分为两个亚期：
（1）龙潭早期（P3l1）：
为海浸段，沉积物以深灰、灰黑色陆源细碎屑为主，并含菱铁质和黄铁矿，基本地层层序为向上变细的旋回性结构，与下伏峨眉山玄武岩组间未见明显的底砾岩发育，多与紫红、紫灰色疑灰岩层接触。沉积环境以海陆交互相的潮坪或间湾泻湖为主。由于初期沉积基底处于潮坪相的斜面浅水区，水体水介质处于弱氧化-强还原环境，在地壳缓慢沉降及陆源物质的不断补给填平条件下，部分时段出现短暂的沼泽化而含煤。该沉积期总体为一个海水入侵至缓慢撤退的大旋迴环境，其间有多个小沉积旋迴，含煤性差，煤层结构复杂，煤层厚度变化大，煤系（煤层）中黄铁矿含量较高且不均匀分布，局部黄铁矿呈结核状、团块状产出。
（2）龙潭晚期（P3l2）：
为构造沉降稳定、陆源物质补给充分形成的沉积补偿性的海退段。在早期（P3l1）的泻湖潮坪的基础上，进一步发育分流间湾和泛滥盆地，加之气候渐湿，植物繁茂，沼泽发育，进入了稳定的成煤期，故形成主要可采煤层较多。同时，网状河间盆地持续沼泽化，覆水变浅处于弱还原环境。沉积物中，黄铁矿明显减少，菱铁质层增多。其沉积与聚煤特点是：①、沉积面平原化程度高，滨海平原既向古陆边缘超覆推进，还向海的方向延伸较远，双向扩大的泥炭沼泽大面积发育，含煤性好。②、煤层的沉积环境自上而下由河流泛滥平原沼泽，向网状河流沼泽发展，煤层稳定性自下而上明显增强，煤层结构简单。中上部出现滇东聚煤区厚度最大、煤质最好、分布范围最广的M9煤层。③、煤层分布面积大，在区域上常跨越几个沉积区而出现含硫量分区。但在本勘查区全为低硫～中硫煤，灰分也相对较低。④、煤系地层中下部沉积环境，自上而下由河流泛滥平原沼泽相向河流（分流河道）相发展，砂体发育，煤层层数减少，且在局部形成牛轭湖或小型局限湖盆、凹地，并在其间沉积有不稳定煤层和菱铁质层。由于受陆源碎屑物质供给不足及沼泽平地发育差、单个凹地规模小等沉积环境影响，形成煤层数少而薄，且不稳定、连续性差的特点。从而导致M11～M16煤层之间，一些可采煤层变薄至沉积缺失现象，导致含煤性较差。除此之外，煤系地层中上部受河流影响较少，含煤性好，是勘查区的富煤区。
2、长兴组（期）
长兴期属海侵段，虽沉降加剧，但上游物源物持续供给，总体聚煤环境基本保持平衡状态，但成煤条件逐渐变差。其沉积和聚煤特点是：在区域上本段表现为频繁的海陆交替，泥炭沼泽发育时间较短，受陆源物质补给及河流的影响较大，仍然具有海陆交替快速变化的隐性特征，所以煤层薄、层数多、层位尚较稳定，但可采煤层较少，煤层结构单一，煤质为低硫～特低硫煤为主。
综上所述，勘查区内的聚煤规律是含煤层数多，煤层厚度变化较大，属薄－中厚煤层。主要形成于龙潭晚期，含煤性较好，且煤层在空间上展布具有一定的连续性；龙潭早期成煤条件较差，含硫较高，一般仅含1层。局部可采煤层；长兴期的可采煤层的厚度较薄，但稳定性相对较好。
参考文献
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论文作者:代伟,张云彪,杨光林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/2
标签：煤层论文; 龙潭论文; 长兴论文; 地层论文; 向斜论文; 环境论文; 矿区论文; 《基层建设》2019年第11期论文;