于長(zhǎng)春

黑龍江省煤田地質(zhì)勘察院, 黑龍江 哈爾濱 150001

黑龍江省三江-穆棱河J2-K1沉積體系與聚煤模式

于長(zhǎng)春

黑龍江省煤田地質(zhì)勘察院, 黑龍江 哈爾濱 150001

研究煤盆地的構(gòu)造是進(jìn)行找煤勘查工作的必要基礎(chǔ)。本文全面分析了黑龍江省東部三江—穆棱河J2-K1聚煤環(huán)境模式及分布特點(diǎn)，為在該區(qū)找煤指明了勘查方向和具體目標(biāo)。

聚煤沉積區(qū)；分布范圍;含煤性;找煤方向

黑龍江省東部大地構(gòu)造位置處于中亞—蒙古構(gòu)造域和濱太平洋構(gòu)造域交接復(fù)合部位，地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜。區(qū)內(nèi)存在四條規(guī)模宏大的深斷裂，它們是牡丹江深斷裂、依舒深斷裂、敦密深斷裂、大和鎮(zhèn)深斷裂?？傮w構(gòu)造格架是：中部為佳木斯古老地塊(牡丹江斷裂于大和鎮(zhèn)斷裂之間)，西、南、東三側(cè)為褶皺帶。牡丹江斷裂以西為張廣才嶺隆起帶，敦密斷裂東南側(cè)為太平嶺隆起帶，大和鎮(zhèn)斷裂以東則屬完達(dá)山地槽褶皺帶。本次研究區(qū)包括三江盆地綏濱斷陷、雙鴨山、雙樺、勃利、雞西等含煤盆地。

1 沉積背景及主要沉積特征

晚印支運(yùn)動(dòng)以來(lái)，黑龍江省東部三江—穆棱河區(qū)納入濱太平洋構(gòu)造域，西鄰東西大陸，東瀕古太平洋和鄂霍茨克海，晚印支運(yùn)動(dòng)使區(qū)內(nèi)隆起成為統(tǒng)一的陸地。中—晚侏羅世時(shí)期，大部分地區(qū)沒(méi)有接受沉積。晚侏羅世中期，裂陷作用進(jìn)一步發(fā)展，在勃利盆地南緣和雞西盆地，東自虎林，西至勃利、樺南，形成了狹長(zhǎng)的裂陷盆地，接受了滴道組陸相沉積。晚侏羅世，整個(gè)東北亞均處于裂陷-斷陷的拉張背景，斷裂和火山噴發(fā)強(qiáng)烈，分布廣泛，產(chǎn)生了一系列斷陷盆地群。在這樣一個(gè)區(qū)域構(gòu)造背景下，本區(qū)在晚侏羅世中期勃利盆地裂陷沉積后，雞西盆地、勃利盆地繼續(xù)裂陷擴(kuò)大，沉積了滴道組—下云山組(已劃入曙光組)，東部遭受海侵。繼之，晚侏羅世晚期全區(qū)以斷陷拗陷作用為主，產(chǎn)生了雙鴨山、雙樺、綏濱等斷陷或拗陷，遭受了啟莫利—早伏爾加期世界性海侵，沉積了東榮組—上云山組(現(xiàn)已劃入曙光組)。早白堊世早期，沉積面積進(jìn)一步擴(kuò)大，形成了城子河組—珠山組(已劃入城子河組)含煤沉積。爾后，地殼逐步抬升，海水退至完達(dá)山以東，本區(qū)中生代盆地逐漸分割萎縮，形成了穆棱組陸相沉積（見(jiàn)表1）。

2 沉積體系演化

2.1 中侏羅世裂陷初始階段

中侏羅世，完達(dá)山海槽閉合派生的東西向次級(jí)張性斷裂重新活動(dòng)，在完達(dá)山褶皺帶南部和勃利盆地南部出現(xiàn)了北東東—近東西向的狹長(zhǎng)裂陷條帶。東至烏蘇里江，西至樺南三道崗；南界在臨江村、興農(nóng)一線，北界在東方紅及前進(jìn)林場(chǎng)附近。該裂陷帶長(zhǎng)280 km，寬30～60 km，面積11 000 km2。

表1 黑龍江省東部J2－K1世沉積演化簡(jiǎn)表Table 1 The sedimentation and evolution at that time of J2—K1in the eastern Heilongjiang Province

裴德組下部有較厚的礫巖層，不整合沉積在古老地塊與印支褶皺帶所構(gòu)成的拼合基底上，這些礫巖在勃利種馬場(chǎng)、大義、裴德等地為大型沖積扇堆積，向上逐漸過(guò)渡為山間河流沉積。隨著地勢(shì)逐漸夷平，沉積粒度變細(xì)，形成了泛濫平原及小型湖泊。在河道間沼澤及牛軛湖局部泥炭沼澤化，形成了中部的薄煤層。裴德組上部出現(xiàn)裂隙式火山噴發(fā)，由于火山活動(dòng)強(qiáng)烈，較大范圍地堆積了中酸性火山熔巖和火山碎屑巖。

火山噴發(fā)過(guò)后，由于拉張作用，地殼再度下沉，受海侵的影響，海水自東向西侵入，從獨(dú)木河經(jīng)云山、龍爪溝、裴德，向西至東大山、東堡一帶，構(gòu)成了狹長(zhǎng)形指狀海灣，面積約6 650 km2。在斷陷較深的低洼地區(qū)，沉積了七虎林組厚層海相泥巖。

2.2 晚侏羅世早期裂陷擴(kuò)大階段

中侏羅世末發(fā)生了海退，全區(qū)上升為陸。牛津期接受了滴道組—下云山組(已劃入曙光組)沉積，受區(qū)域性南北向擠壓應(yīng)力作用，晚侏羅世早期發(fā)生強(qiáng)烈地?cái)嘞葑饔?，分別沿南北向、東西向、北東向斷裂發(fā)生斷陷，使沉積范圍向南向北擴(kuò)大，由于敦密斷裂活動(dòng)，控制了雞西盆地滴道組沉積南緣。近南北向的大和鎮(zhèn)斷裂、大通溝—梨樹(shù)鎮(zhèn)斷裂、青山斷裂及多條東西向斷裂的活動(dòng)，使盆地?cái)U(kuò)張，其沉積面積達(dá)17 200 km2。

沉積初期同沉積斷裂發(fā)育，以沖積扇—河流體系沉積為主，形成了下云山組(已劃入曙光組)、滴道組下段碎屑沉積。沖積扇發(fā)育在羅泉、青山、宏偉、麻山、純盛及敦密帶附近。

滴道組和下云山組(已劃入曙光組)上部普遍發(fā)育著厚層中酸性火山熔巖和火山碎屑巖，其是沉積晚期再次裂陷和火山強(qiáng)烈活動(dòng)的表現(xiàn)。

2.3 晚侏羅世中晚期－早白堊世早期擴(kuò)張沉降階段

（1）晚侏羅世中晚期：?jiǎn)⒛绶鼱柤悠谑呛邶埥|部最大海侵期，形成了上云山組—東榮組(均已劃入曙光組)的?！ｊ懡换ハ喑练e。

沉積初期，斷陷活動(dòng)強(qiáng)烈，使沉積范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，其中北東向—北北東向同沉積斷裂活躍，控制了沉積和海侵。受軍川斷裂影響，西三江區(qū)開(kāi)始斷陷下沉，雙鴨山、雙樺等區(qū)也先后拗陷接受沉積。其整個(gè)沉積區(qū)西界達(dá)到軍川、雙鴨山、三道崗、亞河、梨樹(shù)鎮(zhèn)一帶，沉積面積可達(dá)23 500 km2。

本期海侵西界最遠(yuǎn)達(dá)東經(jīng)130°45′一線，海岸線犬牙交錯(cuò)地展布在樺川、寶山、雙樺、羅泉、興農(nóng)、祚木林場(chǎng)一帶，東南緣為敦密斷裂控制。

晚侏羅世中晚期海侵范圍較廣，淺海區(qū)主要在東經(jīng)132°以東和北緯47°20′以北，130°45′以西基本未遭受海侵，屬陸相環(huán)境。二者中間地帶為濱海海灣和潟湖發(fā)育期，部分地段為三角洲和濱海平原。在陸相環(huán)境區(qū)以河流泛濫平原成煤為主，在海陸過(guò)渡地帶河控三角洲為主要聚煤環(huán)境。由于海水波動(dòng)較大，環(huán)境不穩(wěn)定，海岸植被不發(fā)育，多以草本真厥類(lèi)為主，造煤物質(zhì)來(lái)源不足，僅形成薄煤及煤線。

（2）早白堊世早期：早白堊世早期是黑龍江省東部沉積最大擴(kuò)張期，形成了城子河組—珠山組(已劃入城子河組)陸相—海陸交互相含煤建造，本期沉積最大特點(diǎn)是處于大型海退階段，拗陷作用加強(qiáng)。三江—穆棱河流域形成了統(tǒng)一的大型近海盆地，該盆地西起依蘭團(tuán)山子，東至烏蘇里江，北起黑龍江、七星河，南至穆棱河，走向北東，面積約58 800 km2。

這一大型盆地主要受北東向的軍川斷裂和敦密斷裂控制，南北向的奎山斷裂、大和鎮(zhèn)斷裂對(duì)盆地邊界也具有控制作用。該盆地外圍尚有鶴崗斷陷、振興斷陷、湯原斷陷、南豐拗陷、向陽(yáng)拗陷等中小型盆地同期形成。

晚侏羅世晚期侵入本區(qū)的海水在階段循原路退出，北支海水退至黑龍江一線，東支海水退到方山林場(chǎng)至楊崗一帶，從而區(qū)內(nèi)構(gòu)成兩大水系，一是雙鴨山、集賢、綏濱區(qū)南北向水系；二是雞西、勃利、寶清區(qū)東西向水系。

雙鴨山、集賢、綏濱區(qū)海退較迅速，城子河組沉積為陸相河流、湖泊體系，產(chǎn)淡水動(dòng)物化石和植物化石等，以河流成煤為主。雞西、勃利、寶清區(qū)距海較近，在總體海退趨勢(shì)下構(gòu)成了大面積的近海型沉積，其三角洲較發(fā)育，形成的三角洲平原是聚煤的有利場(chǎng)所。寶密拗陷的珠山組(已劃入城子河組)，北部以河流、湖泊、河控三角洲環(huán)境為主，南部以濱淺海沉積為主。在珠山地區(qū)見(jiàn)有3個(gè)海相化石層位，產(chǎn)近海相雙殼類(lèi)Sinopsammobia、Quenstedtia、Isognomon、Ostreacea等和豐富的植物、孢粉化石，含煤30余層，是典型的海陸交互相沉積。雞西、勃利的城子河組從西向東呈現(xiàn)沖積扇—河流—三角洲沉積體系，局部是湖泊相沉積，以河流和河控三角洲聚煤為主，產(chǎn)植物(Ruffordia—Onychiopsis植物群組合)、孢粉、費(fèi)爾干蚌及少量的海相雙殼類(lèi)、溝鞭藻等，含煤50余層，為陸相—過(guò)渡向沉積。

2.4 早白堊世末期拗陷萎縮階段

早白堊世末期受燕山中期運(yùn)動(dòng)的影響，虎林至完達(dá)山區(qū)隆起抬升，使海水退出本區(qū)，形成了穆棱組陸相沉積。

東三江至虎林隆起呈北北東向，阻隔了晚伏爾加—早貝里阿斯期海侵西進(jìn)，僅在完達(dá)山以東饒河地區(qū)沉積了東安鎮(zhèn)組(K1)濱淺海相粉細(xì)砂巖與厚層泥巖，產(chǎn)Buchia及菊石等遠(yuǎn)岸型生物。早白堊世末期的隆起使穆棱組范圍萎縮，沉積中心向南西方向遷移，同時(shí)，差異升降運(yùn)動(dòng)使樺南—老禿頂子一帶形成東西向隆起，將統(tǒng)一的三江—穆棱河盆地分割成兩個(gè)次級(jí)拗陷(見(jiàn)表1)。

2.5 黑龍江省東部三江—穆棱河主要含煤區(qū)域

（1）早白堊世為三江—穆棱河區(qū)主要聚煤期，城子河組(珠山組)為最佳聚煤部位。

（2）含煤盆地基底的穩(wěn)定程度直接影響和控制著煤系和煤層的穩(wěn)定性。一般發(fā)育在古老剛性地塊上的盆地，其煤層發(fā)育較穩(wěn)定，多形成經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大的煤田；發(fā)育在年輕褶皺帶上的盆地或拗陷，其煤層多不穩(wěn)定。

（3）基底古構(gòu)造對(duì)中生代含煤盆地具有重要的控制作用。一是表現(xiàn)為含煤盆地多繼承性發(fā)育在東西向和北東向的古老復(fù)向斜上；二是表現(xiàn)為基底斷裂重新活動(dòng)，形成盆緣斷裂和同沉積斷裂，控制了含煤地層的沉積和煤層的展布與穩(wěn)定性。

（4）內(nèi)陸沖積平原和濱海沖積平原是本區(qū)最主要的聚煤古地理類(lèi)型，三角洲平原和河流泛濫平原是聚煤的最有利場(chǎng)所。

（5）最大海侵的海退期是聚煤的最有利時(shí)期，區(qū)內(nèi)城子河組為大型海退期成煤環(huán)境，形成進(jìn)積型三角洲，含煤性好。

（6）含煤盆地的聚煤條帶多呈東西分帶、南北分塊的特點(diǎn)，本區(qū)由南向北:雞西、勃利、雙鴨山、綏濱等含煤盆地整體處于北北東向的聚煤條帶上。雞西、勃利盆地受東部海侵的影響，由西向東呈現(xiàn)貧煤帶—薄煤帶—富煤帶—過(guò)渡帶—貧煤帶有規(guī)律變化。

（7）富煤帶和聚煤中心的展布受同沉積構(gòu)造、巖相條帶、沉積環(huán)境等制約。富煤帶主要展布在同沉積隆起與拗陷間的斜坡帶上，并處在含砂率50%～70%巖石相帶內(nèi)；聚煤中心常位于富煤帶中巖石韻律性強(qiáng)、含砂率60%～70%的相區(qū)內(nèi)。

[1] 黃汲清，任紀(jì)舜，等.中國(guó)大地構(gòu)造及演化[M].北京：科學(xué)出版社,1981.

[2] 黃汲清,李春昱.中國(guó)及鄰區(qū)大地構(gòu)造論文集[M].北京：地質(zhì)出版社,1981.

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Depositional systems and coal accumulation model in Sanjiang to Mulinghe of Heilongjiang province at that time of J2-K1

Yu Chang-chun
Geological Survey Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150001, Heilongjiang, China

It is the necessary basis for coal prospecting to f nd out the structures of the coal basins. In this paper, the characteristics and distribution of coal accumulation environment model are analyzed comprehensively in Sanjiang to Mulinghe of the eastern Heilongjiang province at that time of J2-K1, The exploration direction and specif c target are indicated for looking for coal in this area .

coal accumulation and deposition area; distribution range; coal-bearing property; coal-looking orientation

P618.11

A

1001—2427（2014）01 - 1 -3

2014-01-16；

2014-03-05

于長(zhǎng)春（1958—），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江省煤田地質(zhì)勘察院高級(jí)工程師.