淺談本溪組在中國華北的分布特征

摘要:本溪組是中國的主要含煤地層之一，而其在中國的華北和華南的分布卻有許多差別，如分布的位置，煤系的巖性組成以及煤層的可采性等。因此研究中國的華北地區的本溪組具有十分重要的意義。

關鍵詞:中國含煤地層華北 本溪組

由于煤是植物遺體形成的沉積礦床，因此其分布與地理位置密切相關。由于古生代的加里東運動的作用，致使華北地區的上奧陶統、志留系和下石炭統造成嚴重的缺失。華北地區僅有上石炭統的本溪組和太原組晉祠段，其中本溪組是中國主要含煤地層之一。晚石炭世華北已經形成了廣闊的坳陷。由于東部的郯廬斷裂和西部的崗銀斷裂對本溪組沉積的控制作用，又可分為東部、中部和西部三個沉積區。其沉積厚度的變化總趨勢是東、西部厚，中部薄。

1.本溪組東部地區(郯廬斷裂以東)

遼東地區的本溪組厚度一般為100 --150米，最大厚度達350米。向東至渾江一帶厚度漸減為40 ~ 150米，至長白山一帶則為80米左右。總的趨勢是:由北向南逐漸增厚，由遼寧的本溪向東向西均漸減薄。挾持于陰山古陸與遼東古陸的沉積坳陷總體呈北東到東西向展布。

東部區的本溪煤田，自上而下可分為三部分:下部為紫色泥巖夾粘土礦，厚約15米;中部為黃色砂巖，砂質泥巖夾透鏡狀灰巖，含薄煤層及煤線4 ~ 10層，厚約75米;上部為黃色砂巖、細砂巖夾石灰巖，產海百合莖、蜓、腕足、瓣鰓、珊瑚等海相化石，厚約55米。上部灰巖中以蜓類、腕足類為主，并產有腹足類和瓣鰓類，植物化石少見。

本區本溪組的蜓分為兩個化石帶，即Fusulina-Fusulinella帶及Eostaffellasubsola- na帶，前者產在上部灰巖層中，后者產在中部泥砂巖中。腕足類中以石燕為最發育，并產長身貝及戟貝等化石。

本區本溪組的灰巖層數和厚度由南向北逐漸減少變薄，變化顯著。南部復州灣灰巖多達8~9層，總厚50~60米;至本溪一帶灰巖一般為3~5層，厚度多在10米以下。再北東至吉林松樹鎮一帶，灰巖缺失。本溪組底部多具礫巖層相變常為含礫砂巖、紫色鐵鋁巖。在橫向上，東部區的巖相帶多呈窄條狀北東向延展，近古陸處砂泥巖比值均大于1。

本溪組所含煤層多為薄煤層和煤線，一般位于本溪組的中上部，局部地區在下部也夾有煤線。除在本溪煤田中含煤層較多和有可采煤層外，其它地區一般只有1-2層煤線，達到可采厚度者極少。

2.本溪組中部地區(郯廬斷裂以西，崗銀斷裂以東)

本區總體顯示為南高北低、西高東低的古地勢，其中包括有兩個坳陷和三個隆起:北部坳陷位于渤海灣一帶，最厚沉積達120米;南部坳陷位于徐州的賈汪至皖北宿州一帶，范圍較小，最厚沉積可達90米，等厚線呈東西向延展。三個隆起是閭山隆起、阜平隆起和呂梁隆起。閭山隆起沿綏中北東向延展;阜平隆起由北京至太原呈北東向展布;呂梁隆起由內蒙清水河、晉西北的河曲、保德興縣至晉西的離石以南，為一南北向的隆起。隆起部位的本溪組的厚度明顯變小，一般只有20米左右。中部地區以河北興隆本溪組的沉積最厚，竟達230米左右，但分部范圍較小。在陰山古陸南緣及北緯37°—38°一帶的本溪組等厚線均呈東西向延展;而秦嶺大別山古陸北緣則呈北西向，向東則漸轉為東西向。陜西銅川以西無本溪組沉積，根據鉆探資料，東勝以南地區可能也無本溪組沉積，在上述二者之間地帶，很可能亦無沉積或沉積很薄，需進一步證實。西部在崗銀斷裂東側附近的鴛鴦湖一帶有本溪組的沉積，厚度約80米左右，向南、北、東三個方向逐漸變薄、尖滅。

中部地區的本溪組巖性可分為兩部分:下部為雜色鐵鋁巖及不穩定的“山西式鐵礦”和“嶺鐵礦層”，局部有底礫巖存在;上部為細砂巖、粉砂巖、泥巖夾灰巖或泥灰巖，含薄煤層1-2層，除晉、冀、魯個別地點外，多不可采。目前在本溪組中已發現的化石門類有:蜓、腹足、腕足、頭足、瓣鰓、珊瑚、苔蘚蟲、三葉蟲、昆蟲翅翼、葉蜚蠊及大量植物化石。蜓類化石只見有本溪煤田Fusulina-Fusulinella帶，而未見到下部化石帶Eostaffella subsolana帶。江蘇的豐沛地區發現有Eostaffella quasiampla，在唐山見到頭足類Gastrioceras。

近古陸邊緣一帶巖性普遍偏粗，底礫巖甚為發育，砂泥巖比值均大于1，如陜西的韓城，內蒙的桌子山，河北的興隆、平泉，遼寧的南地和北京的西山等地。除此，在西部的陰山古陸南緣及秦嶺大別古陸北緣一帶，既無灰巖沉積，也無煤層富集，其具體范圍是準葛爾旗——韓城一線以西至崗銀斷裂以東;宿縣——三門峽——合陽一線以南;清水河——大同——興隆——沈陽——渾江以北等地，均無灰巖沉積，且不含可采煤層。宿縣至淮南間的本溪組地層與其它地區特征不同，這一帶本溪組地層甚薄，主要由雜色鐵鋁巖組成，其它碎屑巖極少或沒有，反映當時沉積環境為一地勢稍高的、向北緩傾的斜坡地帶。在中部區除上述地區外，本溪組均普遍含有灰巖，在石家莊——鶴壁一線以西，灰巖層數少，一般為2~4層，厚度多小于10米;該線以東地區，除隆起部位外，一般厚度均大于10米，向東灰巖厚度變大，層數加多，灰巖厚度中心與本溪組沉積中心近于一致。

3.本溪組西部地區(崗銀斷裂以西)

晚石炭世的羊虎溝群沉積厚度變化極大，等厚線圍繞銀川以北的大武口隆起呈南北展布，烏達地區厚度超過1200米，向南逐漸變薄，至銀子洞僅厚40米。

寧夏地區的羊虎溝群一泥巖、砂巖為主，中夾灰巖、泥灰巖及煤層，并含豐富的腕足、珊瑚、瓣鰓、腹足類及植物化石。在胡魯司太羊虎溝群下部產有納繆爾階的典型分子網紋菊石(Reticeloceras)。

胡魯司太的羊虎溝群含海相灰巖及泥質灰巖18層，灰巖厚達22米;至烏達僅有4層不穩定的泥灰巖，厚約3米;向南至蘇峪口含灰巖2層，厚僅2米;再向南至銀洞子無灰巖沉積。灰巖層數和厚度由北向南，由東向西均有明顯減少變薄的趨勢。

胡魯司太羊虎溝群含煤40余層，烏達含煤20多層，橫山堡含煤5層，越向南含煤層數越少，且多為極薄煤層。

4.結論

( 1)本溪組巖石地層劃分的不統勢態，有必要逐步達到共識，比較當前各家之說，建議統一到全國地層多重劃分對比研究的成果上來 。

(2)本溪組的年代地層從典型區所產各門類生 物化石，在東北南部為維憲階至納繆爾階，在晉東冀西為維斯發階;豫西北則為斯蒂芬階，顯示出由東北向西南年代地層逐漸變新的穿時特征。

(3)證明巖石地層形成的“側向堆積”和“普遍穿時”原理，完全適用于我國北方石炭--二疊紀 陸表海的海陸交互沉積。

(4)本溪期海水來自北方，并經太子河流域向華北華南部、西部逐漸推進擴大，證明當時華北地區的地勢是北東低、南西高的古地理格局。

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