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吉南地层序列:吉林浑江太原组与本溪组的地质发展史

时间:2023-07-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:吉林浑江有太原组,就说明浑江地区和太原地区有同时代同性质地层出现。审察浑江—长白地层序列可以看到这里缺失早石炭系地层,因为3亿年前中石炭世本区地壳才发生沉降。吉林省本溪组是薄煤层,不可采。这使人认识到,它们曾处于同一片蓝天白云滨海环境下,处在相似的地理气候带中,吉南古生界地层与华北地台地质发展史曾经一致。沼泽地继续形成,泥炭在地层中得到保存。反映当时浑江地区是近海平原河流湖沼。

吉南地层序列:吉林浑江太原组与本溪组的地质发展史

因为石炭—二叠纪在浑江盆地连续沉积,地质学者把本区的石炭—二叠系地层,由下而上分别命名为:本溪组、太原组、山西组及石盒子组。从命名上读者可以提出这样的问题:本来产在吉林省浑江的成煤组合,为什么叫山西组?

岩石地层单位,以典型地点岩石组分为基础,都有一个文字精练、高度概括、明确的定义。这个层型或典型地点一旦指定,一般不变更。地质界还规定,其他地方出现的地层,符合与本层型面相同的岩石组成和在层型剖面中地层位置相对应,也沿用此名,为避免重复混乱,不再另行命名。只要层位时代相同,后继者应异地同名,这样更便于全国统一对比。

地质学者都遵循这个命名优先的原则,如本溪组、太原组、山西组等。这些古生代地层的名字,就是地质学者在地质工作中为区别不同时期,包涵不同古生物群、不同种类岩石所起的姓名,有了姓名应用起来才方便。吉林浑江有太原组,就说明浑江地区和太原地区有同时代同性质地层出现。

组是岩石地层划分的基本单位,用于地质填图、描述和阐明区域地质特征。

审察浑江—长白地层序列可以看到这里缺失早石炭系地层,因为3亿年前中石炭世本区地壳才发生沉降。中奥陶统马家沟组石灰岩是各井田基底,而且在煤盆地边缘向斜两翼大面积出露。

☆中石炭世本溪组

海水从东南涌入本区,出现6次海进海退,最大海侵曾淹没全区,之后海水逐步退出。在不同矿区,分别留下4—6层的层状灰岩、鲕状灰岩。

比如铁厂灰岩有9层,单层厚可达6米;六道江灰岩出现7—8层;道清见2层灰岩,八宝见5层灰岩;砟子见4层;湾沟灰岩有5层,最厚2.7米;松树镇只见一层小于0.5米的泥灰岩产腕足类化石

石灰岩的出现,说明海侵方向从西边的通化向东至松树,纵深130千米逐渐变浅,而长白十八道沟属于另一沉降系列。

本溪组是一套碎屑岩系,代表长期沉积间断以后,一个新的沉积时期开始。其下平行不整合盖在马家沟灰岩侵蚀面之上。中部为黄色砂岩、砂质页岩及薄煤层夹植物化石和透镜体灰岩。上部为黄色页岩、细砂岩夹灰岩及铝土页岩。上与太原组呈整合接触,是浅海相沉积,总厚度20—360米。

砂页岩、泥岩及植物化石,表明本区出现了河湖沼泽环境。数层灰岩夹层和灰岩中腕足类、蜓类化石,记录着海水侵入频次和规模。砾岩证明中奥陶纪之后,马家沟灰岩遭受长期侵蚀有广泛供给岩屑的源区。砾石有序排列证明有足以搬运碎屑的水流;有搬运能量逐渐衰减的沉积环境。巨厚的砾岩层往往是强烈地壳错动的有力证据,砾石排列方位,砾岩体的形态反映、剥蚀和沉积速度、搬运距离、水流方向和盆地边界等自然条件。越靠近盆地边界,沉积物的粒度越大,其中陆源碎屑总含量也越高。

浅海相的沉积环境下,本溪组不利于煤的形成,即使个别地区有薄煤层,也无开采价值。吉林省本溪组是薄煤层,不可采。本溪组,海退时出现紫色页岩夹铝土矿,耐火黏土。

顺便提出需要注意的两点:(1)在辽宁石炭系地层中发现镓矿的存在,在本溪组内共圈定了12条镓矿体,探明求得镓金属量800吨。而吉林只顾采煤忽略了寻找镓矿的工作;(2)浑江盆地的石炭系煤层,就是沉积在奥陶系灰岩之上,以马家沟灰岩为基底而形成的。由于中奥陶纪之后,这里地壳抬升,受到侵蚀,灰岩岩溶洞穴发育。成煤后受构造挤压,断层超覆把灰岩推到煤层之上或煤层之旁,岩溶洞穴中的高压水一旦与断裂沟通,一时不慎凿穿隔水层,岩溶水常造成矿区突然冒水,势不可当,急湍的水柱曾夺去几多矿工生命!致使人误以为成煤与奥陶系有关,实则那只是煤层底板的超覆而已。(www.xing528.com)

☆太原组

太原组这个名字最早是由地质学家翁文灏和葛利普创造的,山西的煤主要就是在这个时期形成的。以后在北京的门头沟、东北本溪也发现对应的时代地层,异地同名。吉林省浑江盆地竟然有相同或相类似的化石遗存,所以门头沟有山西组,开滦煤矿有山西组,浑江、长白山也有山西组。这使人认识到,它们曾处于同一片蓝天白云滨海环境下,处在相似的地理气候带中,吉南古生界地层与华北地台地质发展史曾经一致。

太原组在本溪组之上,山西组之下,在海湾、湖有植被繁茂生长区,有泥炭的物源被拦截聚集,出现陆相含煤沉积。浑江盆地时海、时陆的海陆交互作用和山西大体一致,有利于成煤。当时砟子、八宝、湾沟、长白县是滨海洼地,所以在长白的十八道沟也有煤……

浑江盆地太原组,由砂岩、页岩、生物碎屑岩、粒屑灰岩为基本层的旋回层,整组中含煤6—9层,顶底均以灰岩为界,整合接触。

太原组的可采厚煤层形成于海侵方向转变的阶段。编号为6的煤层在太原组下层。底板为潮坪相,顶板为湖相,煤层稳定,也就是说煤成在海水退却之后,漫长的湖沼期堆积中。分布于浑江拗陷的北部和中部,大体在现今北纬35°以北范围。

煤系地层底板中产大量的纺锤虫、腕足类长身贝、石燕、双壳类、海百合茎、少量珊瑚和牙形刺等海相动物化石及植物化石。岩层由西向东的变化规律是:沉积厚度变小,灰岩层数减少,单层厚度变薄,只是在长白十八道沟灰岩又增多。有力地证明:距今大约3亿年前,浑江流域主要是滨海和浅海。

☆二叠系下统山西组

浑江盆地进入二叠纪后基本是连续沉积。处于滨岸沼泽、气候湿热、植物茂盛的环境,一派亚热带的风光,有良好的成煤环境。沼泽地继续形成,泥炭在地层中得到保存。岩性主要为黑色泥岩、页岩、含炭泥岩、粉砂岩、细砂岩和煤层,组成几个旋回,表明当时的环境主要是陆相沼泽。道清、八宝及湾沟等地,时而接受海相沉积(见舌形贝、双壳类),时而接受陆相沉积(植物化石、煤),下部以薄层灰岩、泥灰岩与太原组分界,整合接触,顶部以杂色砂岩与石盒子组分界。

山西组煤层遍及全盆地,含煤5层(4、5、6、6下、7)均可采。分布于盆地南部,在北纬35°以南范围。底部有灰白色中—粗砂岩,局部含石英砾,地层中含有丰富的植物化石。

☆二叠系石盒子组:

浑江盆地的煤,主要产于山西组和太原组中,也就是说产于晚石炭—二叠系地层中,至石盒子期成煤已经结束,不再有煤。

石盒子组是山西组煤系地层之上一套陆相地层,产较多植物化石。由杂色砂质泥岩、页岩夹黑色页岩组成。反映当时浑江地区是近海平原河流湖沼。

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