淄博博山地區晚古生代煤系層序地層與聚煤作用

常嘉，陳世悅，2，鄢繼華，2

1.中國石油大學（華東）地球科學與技術學院，山東青島 266580

2.海洋國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室，山東青島 266071

渤海灣盆地是我國重要的含油氣盆地及產煤盆地，蘊含著豐富的油氣和礦產資源。渤海灣盆地晚古生代含煤地層自中石炭世開始接受沉積，至太原組早期—中期階段，海侵規模達到最大，而后至太原組末期，北部陰山—燕山褶皺帶逐步抬升，造成強制海退，海水逐漸退出，沉積物逐步充填盆地。整個演化階段，廣闊的平原地區氣候溫暖濕潤，為植物的大量生長提供了極其有利的氣候條件，也為聚煤作用提供了豐富的原始資料。而層序地層學是研究煤層發育特征及分布的有效手段，尤以層序地層格架下的可容空間增長速率與泥炭堆積速率的平衡關系來解釋聚煤作用的強弱以及煤層厚度的變化特征。前人利用層序地層學的觀點，對渤海灣盆地晚古生代含煤地層特征、古地理演化及聚煤規律等方面進行了大量研究。劉煥杰等[1]針對華北晚古生代含煤地層提出陸表海堡島體系沉積的觀點。陳世悅[2]提出聚煤作用的發育受海平面變化的控制，海平面升降周期的長短決定了聚煤作用持續的時間。李增學等[3-4]提出海侵事件成煤作用及多元聚煤理論體系。張增奇等[5]提出山東境內“凹中找壘，凸中找塹”的找煤模式。董大嘯等[6]基于層序地層格架的巖相古地理分析對華北地臺晚古生代的聚煤規律進行研究。但由于層序地層劃分標準不同，缺乏全區范圍內的統一對比研究。本文以渤海灣盆地周緣典型的晚古生代含煤地層剖面淄博博山剖面為例，開展陸表海背景下含煤層序地層和聚煤作用的精細研究，進一步豐富和深化渤海灣盆地聚煤理論，以期對渤海灣盆地內煤炭及其伴生資源勘探和開發提供指導。

1 區域地質背景

淄博博山晚古生代野外露頭剖面位于山東省淄博博山大奎山一帶（圖1），該剖面地層出露完整，地層連續無間斷，頂底界線明顯，是研究渤海灣盆地晚古生代地層特征的典型野外露頭剖面，為本次研究的開展提供了極為有利的條件[7]（圖2）。結合前人研究成果，并對其露頭剖面的地層特征及巖性組合，以及標志層的識別，自下而上將該剖面晚古生代含煤地層劃分為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6 及SQ7 七個三級層序（圖3）。研究表明，研究區內晚古生代含煤地層的形成環境為海陸交互相（堡島—臺地相和淺水三角洲相），共發育九層厚煤層及數層薄煤層。

2 含煤地層層序地層格架

2.1 關鍵層序界面識別

圖1 淄博博山晚古生代剖面地理位置（據侯中帥等[7]，有修改）Fig.1 Location of Late Paleozoic sections in Zibo Boshan area (modified from Hou et al.[7])

圖2 淄博博山地區晚古生代含煤地層信手地質剖面圖Fig.2 Simplified geological profile of Late Paleozoic coal-bearing strata in Zibo Boshan area

層序地層學是分析基準面變化的沉積響應，研究可容空間（充填沉積物的空間）與沉積作用相互影響及其引起的沉積趨勢變化的一門學科。其研究的主要內容是對層序及體系域界面進行精確識別，追蹤和對比，劃分各級層序地層單元，明確各層序的結構特征，建立層序地層格架。層序地層的關鍵界面有層序界面、最大海泛面及最大海退面等，這些關鍵界面的識別對于層序劃分有著極其重要的意義。

2.1.1 層序界面的識別

（1）區域性構造不整合面

在加里東構造運動背景下，華北地臺基底整體抬升，地層長期暴露于地表遭受風化剝蝕，其殘留組分在風化殼之上形成鐵鋁質沉積物。受中奧陶世華北板塊區域性抬升作用的影響，華北地臺隆升，遭受138 Ma 的風化剝蝕，并在不整合面之上發育鐵鋁巖（褐鐵礦與鋁土礦），是全區普遍發育且易于識別的層序界面（圖4a）。于穩定或較穩定的地區、古陸邊緣及淺海地帶，在溫室氣候下長期侵蝕形成[8]。

圖3 淄博博山地區晚古生代含煤地層沉積相及層序地層柱狀圖Fig.3 Integrated histogram of sedimentary facies and sequence stratigraphy of Late Paleozoic coal-bearing strata in Zibo Boshan area

（2）下切谷沖刷面

在陸表海背景下，由于盆地內古地形坡度較緩，較小幅度的海平面變化都可造成區域性范圍內的海岸線推進[9]。當海平面下降時，盆地邊緣的河流下切作用顯著加強，碎屑物質充填，形成一套低位河流下切谷砂體，且砂體厚度較大，其底面為侵蝕不整合面。砂巖底面常為河流沖刷下切形成的沖刷面，致使下伏地層遭受不同程度的侵蝕而產生缺失，界面上下的沉積環境、古生物種類等發生明顯變化。如山西組底部北岔溝砂巖的底界（圖4b）等[10]。

（3）海侵方向轉換面

圖4 淄博博山地區晚古生代含煤地層層序界面Fig.4 Stratigraphic sequence of Late Paleozoic coal-bearing strata in Zibo Boshan area

在太原組太原段底部煤層（圖4c）沉積時，華北地臺受構造運動的影響發生了一次“翹板式”運動，其地形由原來的“南隆北傾”變為“北隆南傾”，北部地勢抬高，南部地勢相對變低，海侵方向也由原來的北東方向變為南東方向[10]。其沉積環境發生變化，代表著新的沉積事件的開始。

2.1.2 初始海泛面的識別

即海水首次漫過坡折帶或低位下切谷所形成的海泛面。初始海泛面之上常以薄煤層、灰黑色泥巖為主。在沒有下切谷砂體發育的區域，初始海泛面與層序界面重合。如太原組晉祠砂巖之上的暗色泥巖層的底界（圖4d）。

2.1.3 最大海泛面的識別

即一個基準面旋回內基準面抬升速率及可容空間增加速率最大、水體最深時形成的沉積面，代表海侵范圍最大的一個界面，也是反映當時水體最深的巖石單元的底面[10]。是在陸源沉積場所向陸遷移時海進過程中海侵達到最大范圍時形成的，并被海退期間上覆于下部體系域頂面上的進積傾斜沉積體所掩埋[8]。在陸表海沉積背景下，可以是一套向上變細的沉積序列中代表水體最深的泥巖的底面，如太原組潟湖相暗色泥巖底界；也可以是向陸地方向延伸最遠的一層石灰巖的底面[11]，如太原組L3灰巖的底界（圖4e）。

2.1.4 最大海退面的識別

即海平面由下降至上升的轉換面，標志著海侵作用的開始。由于基準面相對開始下降，不管沉積物供給速率如何，都會造成海岸線向海方向遷移[12]。如太原組底部晉祠砂巖底面（圖4f）。

2.2 層序地層格架的建立

通過露頭剖面層序界面與體系域界面的精細研究，將淄博博山剖面晚古生代含煤地層劃分為七個三級層序（由下至上依次為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6 及SQ7），本溪組對應SQ1 層序，太原組對應SQ2、SQ3、SQ4 層序，山西組對應SQ5、SQ6、SQ7 層序。

2.2.1 SQ1 層序

SQ1 總厚度為39.8 m。以奧陶系石灰巖剝蝕面之頂為底界，以晉祠砂巖之底為頂界。層序底部發育褐鐵礦和鋁土礦，向上過渡為灰褐色、灰黃色泥巖夾薄層灰白色粉砂質泥巖以及厚層深灰色灰巖（徐家莊灰巖），頂部發育薄煤層。沉積相以混合坪、泥坪、泥炭坪（圖5i）為主，砂坪不發育，泥坪發育透鏡狀層理（圖5a），夾潮溝沖刷形成的薄層透鏡狀砂質條帶。徐家莊灰巖（圖5b）厚度達10 m 以上，發育硅質條帶、硅質結核（圖5c），含生物碎屑（圖5e），如腕足類、?類（圖5f）、海百合、有孔蟲（圖5g）、菊石（圖5h）等大量生物碎屑，表面可見風暴紋層（圖5d），屬開闊臺地相沉積。

2.2.2 SQ2 層序

SQ2 總厚度為22.6 m。以晉祠砂巖（圖6a）之底為底界，以L1 灰巖之底為頂界。主要以厚層塊狀灰白色砂巖（晉祠砂巖）、灰黑色泥巖以及灰色泥巖夾薄層粉砂巖（圖6d）為主，砂巖發育板狀交錯層理（圖6b）、槽狀交錯層理（圖6c）。沉積相以潮坪相、潟湖相為主。

圖5 淄博博山地區晚古生代含煤地層SQ1 巖性特征Fig.5 Lithological characteristics of Late Paleozoic coal-bearing strata SQ1 in Zibo Boshan area

圖6 淄博博山地區晚古生代含煤地層SQ2 巖性特征Fig.6 Lithological characteristics of Late Paleozoic coal-bearing strata SQ2 in Zibo Boshan area

2.2.3 SQ3層序

SQ3 總厚度為30.2 m。以L1 灰巖之底為底界，以障壁島砂體底面為頂界。巖性以灰黃色泥巖夾薄層灰巖（圖7c，e）為主，向上逐漸過渡為灰黑色泥巖夾砂巖透鏡體（圖7g）及薄煤層（圖7h），為含菱鐵礦結核（圖7i）的泥炭坪沉積。灰巖中可見海百合莖（圖7a）、菊石（圖7b）、有孔蟲（圖7d）、介形蟲（圖7f）等生物碎屑，厚度均較薄，屬于局限臺地相沉積。

2.2.4 SQ4層序

圖7 淄博博山地區晚古生代含煤地層SQ3 巖性特征Fig.7 Lithological characteristics of Late Paleozoic coal-bearing strata SQ3 in Zibo Boshan area

SQ4 總厚度為48.5 m。以障壁島砂體底面為底界，以北岔溝砂巖底面為頂界。巖性以數層厚層灰黃色砂巖、灰黑色泥巖為主，泥巖中可見菱鐵礦結核成層分布（圖8j），屬潟湖相沉積。頂部發育兩層煤層（圖8k，l），可見植物根莖化石，砂體沉積相以障壁島相、潮坪相潮汐水道為主。障壁島砂體巖性以中—細粒巖屑石英砂巖（圖8b）為主，粒度上表現為向上變粗的反粒序，形態上呈底平頂凸的透鏡體（圖8a），發育楔狀、板狀交錯層理。潮汐水道砂體巖性以中—粗粒巖屑石英砂巖（圖8d）為主，底部可見礫石層，粒度上表現為向上變細的正粒序，形態上呈頂平底凸的透鏡體（圖8c），常以復數砂體疊置出現，其間可發育泥質夾層，層理類型以雙向交錯層理、板狀交錯層理和平行層理為主，可見植物莖干化石（圖8g）和植物印膜化石，底部具有沖刷面（圖8e），且可見沖刷潟湖相暗色泥巖后卷攜形成的泥礫（圖8f）。其頂部發育一層薄層灰巖，發育長身貝（圖8h）、?類（圖8i）等生物碎屑，屬于局限臺地相沉積。

2.2.5 SQ5、SQ6、SQ7層序

山西組整體以北岔溝砂巖之底為底界，以駱駝脖子砂巖之底為頂界，共發育有三期沉積旋回，每一期沉積旋回劃分為一個三級層序。旋回內主要為灰色、淺黃褐色砂巖、粉砂巖與灰色、深灰色、淺黃褐色泥巖互層夾薄煤層（圖9b），泥巖中古植物化石發育，砂巖單層厚度較薄，以巖屑砂巖（圖9c）、長石巖屑砂巖為主。SQ5 總厚度為12.9 m。底部可見明顯的反粒序，由底部泥巖往上過渡為中—粗粒砂巖（圖9a，d），橫向延伸較遠，識別為三角洲前緣河口壩。SQ6總厚度為18.3 m。河道砂巖較發育，可見板狀交錯層理（圖9e）、槽狀交錯層理等，以及沖刷下伏地層形成的泥礫（圖9f）。SQ7 總厚度為13.7 m。泥巖明顯增多，可見薄層砂巖透鏡體，植物根莖發育（圖9g）。SQ5—SQ7層序主要為淺水三角洲沉積，三角洲前緣和三角洲平原亞相交替發育，共識別出了水下分流河道、河口壩、泛濫平原、泥炭沼澤等主要的沉積微相類型。

3 層序地層格架內的聚煤作用分析

3.1 層序格架內的沉積演化

華北板塊晚古生代盆地具有極緩的古坡度，難以形成侵蝕成因的角度不整合，因此陸表海含煤地層可以作為一個完整的盆地充填層序，反映了陸表海盆地發育至衰亡的全部過程[13]。華北板塊現今保存下來的石炭—二疊系基本都是大陸架之內的沉積，三級層序主要有海侵體系域及高位體系域組成，低位體系域僅見于大陸邊緣的下切谷底部，山西組以上過渡沉積環境中，層序發育低位體系域、海侵體系域及高位體系域[13]。

圖9 淄博博山地區晚古生代含煤地層SQ5—SQ7 巖性特征Fig.9 Lithological characteristics of Late Paleozoic coal-bearing strata SQ5-SQ7 in Zibo Boshan area

華北地臺經歷長時間的風化剝蝕后，于SQ1 層序整體進入沉降階段，海水由北東部向西侵入，在風化面上首先形成風化鋁土層，代表了海侵開始的濱淺海沉積[14]。風化鋁土層之上變為泥坪、混合坪，砂坪不發育，屬于水進沉積序列。高位體系域主要發育潮坪相泥巖，頂部可見泥炭坪淤淺后形成的煤層。SQ2 層序底部發育多期疊置的厚層潮道相砂體，構成海侵體系域。向上為高位體系域，由潟湖相泥巖、潮坪相砂泥巖互層組成，頂部可見泥炭坪薄煤層。SQ3層序底部海侵方向由北東方向轉變為南東方向，以海侵作用為主，發育泥炭坪、臺地、潟湖沉積。向上為高位體系域，主要發育潮坪相泥炭坪，其中夾有海平面波動上升過程中形成的薄煤層[15]。SQ4 層序底部發育小范圍的海侵體系域，以障壁島—泥坪為主。向上為大范圍的高位體系域，主要發育潟湖相泥巖與多期疊置的厚層潮道相砂體疊置組成，頂部的潟湖相泥巖夾有兩套穩定發育的厚煤層。SQ5—SQ7時期發育淺水三角洲相，低位體系域以發育三角洲前緣河口壩及水下分流河道砂體為主，海侵體系域和高位體系域以三角洲平原泛濫平原、泥炭沼澤為主，夾有穩定發育的煤層。

3.2 控制因素

控制沉積演化及煤層聚集的主要因素主要包括古構造、古地理、古氣候及海平面變化等。

3.2.1 古構造

聚煤盆地一般形成于特定的地球動力背景下，其形態會受地殼沉降的幅度、范圍以及沉降速度影響[16]。研究區在經過晚奧陶世—早石炭世長達140 Ma 的風化、溶蝕、夷平作用后，于晚石炭世整體沉降接受沉積[17-18]，此時期華北地塊與西伯利亞板塊全面碰撞，隨著擠壓應力由板緣向板內逐步傳遞，使陰山—燕山造山帶進一步隆升，而且也使華北地塊北部擠壓坳陷，形成沉積盆地。但由于沉降速度過快，未能提供穩定的沉積環境，因此這一時期的含煤性差。晚石炭世末—早二疊世初，華北板塊南部北秦嶺構造帶隆升，遭受剝蝕，成為新的物源區，同時在其北側相鄰地區產生擠壓坳陷，形成沉積中心[19]。隨著碎屑物質的輸入，水深相對逐漸變淺，適合煤層的形成和聚集。中二疊世時期，盆地處于坳陷向隆起的過渡階段，構造作用相對穩定，地勢變平坦，碎屑物質在此條件下形成了廣闊的平原，成為泥炭堆積發育的最有利場所。

3.2.2 古地理

聚煤盆地的形成、演化受古構造背景控制，而煤層的發育、分布則由古地理環境所控制。

SQ1—SQ4 時期，聚煤作用主要發生于堡島—臺地體系中，其作用的強弱本質上取決于海水進退的規模大小及海退持續時間的長短。聚煤作用常發生在每期旋回的海退至海侵的轉折時期，此時地表廣泛暴露或處于弱覆水環境，使成煤植物具有一定的生長發育空間，而泥炭的堆積和保存需要一定的水位以阻止已沉積的成煤植物遺體向泥炭轉化時被氧化，同時又不能過高以確保其他成煤植物存活[20]。在潮道及淤淺潟湖中堆積的泥炭，由于潮道砂體的側向遷移及洪泛水流的沖刷侵蝕作用，煤層常發生缺失或破壞，混入的泥砂使煤層形成夾矸，灰分含量增多。

SQ5—SQ7 時期，聚煤作用主要發生于淺水三角洲體系中，此時期海水已基本退出此地區，淡水在碎屑沉積中占主導地位，并發育有大面積的泛濫平原，在合適的條件下，形成了較多面積廣、持續時間久的泥炭沼澤沉積，發育具有工業價值的煤層。

3.2.3 古氣候

煤本身是一種沉積巖，形成于一定的沉積環境。作為一種特殊的事件沉積，只有當古構造、古地理、古氣候和古植物等條件都具備時，才能形成聚煤環境。古氣候影響動植物的發育，從而影響煤的“物源”供應。

研究區底部發育厚度大、全區分布的鐵鋁巖段，表明初期處于炎熱潮濕條件下，SQ1層序中發育的徐家莊灰巖，SQ3 層序中發育的L1、L2、L3 灰巖及SQ4層序中發育的L4灰巖中，均可見大量海百合類、腕足類、?類等海相生物化石，泥巖中發現大量科達、鱗木等植物化石。表明此時期轉為溫暖潮濕環境。因此可推斷此時期研究區處于陸地潮濕、海水溫暖的亞熱帶氣候環境。

3.2.4 海平面變化

華北晚古生代陸表海盆地的海平面升降變化具有復合海平面變化的顯著特點，長周期的海平面變化中疊加了中、短周期的海平面變化。長周期海侵過程中有短周期的海退發生，而長周期海退過程中有多次短周期海侵事件發生[21]。

基準面是一個相對于盆地基底波狀起伏的、連續的、總體略向盆地方向下傾的抽象曲面，其位置、運動方向及升降幅度隨時間不斷變化[22]。若要確保成煤植物存活又要給予泥炭堆積保存一定的空間，則需要基準面的上升速率大于0，且低于泥炭產生、堆積的速率，使得泥炭堆積速率與可容空間增長速率保持較長時間的平衡。

海侵體系域主要表現為海水向陸地侵入的過程，發育的泥炭沼澤向陸遷移，形成的煤層具有一定的穿時性[22]。在海侵體系域早期—中期階段，基準面的上升速率較慢，可容空間增長速率較為穩定，有利于泥炭的堆積和保存，且煤層主要位于初始海泛面附近。隨著海侵作用進行，成煤相帶逐漸向陸遷移，煤層分布廣泛，煤層常與海相沉積直接接觸[23]。在海侵體系域晚期，基準面的上升速率明顯加快，水體深度逐步增加，成煤植物被淹沒死亡，泥炭堆積速率降低至0，聚煤作用終止，或僅有較薄的煤層形成。

在高水位體系域，基準面抬升逐步減慢而后開始下降，可容空間增長速率逐漸降低并趨于0，泥炭堆積速率與可容空間增長速率保持較長時間的平衡，此時聚煤作用達到頂峰。成煤相帶逐漸向海遷移，煤層相對較厚、分布廣泛[4]。

總體上，聚煤作用在高水位體系域最為強烈，海侵體系域次之。

3.3 煤層分布特征

渤海灣盆地晚古生代聚煤作用主要有海退成煤及海侵成煤[3]兩種類型。

在海退時期，海水由西向東退去，西部地區首先處于弱覆水條件下，聚煤作用先于東部地區發生；在海侵時期，海水由東向西侵入，東部地區先于西部被水體覆蓋，西部地區聚煤作用結束時間晚于東部。兩者相比，西部聚煤作用總體時間長于東部地區，煤層厚度也較東部地區厚。東部地區距海較近，發生小規模海侵的次數要多于西部地區，因此從煤層數量上來說，東部地區多于西部地區。

在海侵時期，海平面緩慢持續上升、海水逐漸淹沒的條件下可以形成很厚的煤層，而在快速海侵條件下，植物來不及補償，煤層厚度及連續性均較差。因此西部地區的煤質量仍優于東部地區。

總的來說，渤海灣盆地晚古生代煤層分布大體上具有東部地區層數多，單層厚度薄，西部地區層數相對較少，單層厚度較厚的特點。而淄博博山地區位于渤海灣盆地東南部地區，距海較近，總體上煤層具有層數多、單層厚度薄的特點（圖10）。

3.4 沉積發育相帶

在層序地層格架內，不同層序間的沉積環境的不同也導致了煤層形成、分布的差異性。在堡島—臺地相背景下，聚煤作用常發生于高位體系域中—晚期，研究區范圍內沼澤化作用強烈，形成大面積泥炭沼澤，形成了潮坪相泥炭坪和潟湖[21]。在淺水三角洲背景下，基準面上升早期即正常海退期，沉積物充填盆地；隨后當基準面上升速率大于沉積物供給速率時，海侵作用發生，海水充填盆地形成弱覆水環境，聚煤作用發生，且多聚集在水動力條件較弱的三角洲平原亞相中的泥炭沼澤微相[24]。通過對野外煤層發育的上下地層關系，結合渤海灣盆地的沉積演化背景，共總結出五種煤層沉積發育相帶（圖11）。

圖10 渤海灣盆地內部層序地層及煤層對比剖面圖Fig.10 Stratigraphic sequence and coal seam correlation profile in Bohai Bay Basin

圖11 淄博博山地區晚古生代含煤地層聚煤模式及聚煤強度Fig.11 Coal accumulation model and Late Paleozoic coal accumulation extent in Zibo Boshan area

3.4.1 潮坪泥炭坪型

泥炭坪位于潮坪的潮上部分，氣候溫暖濕潤，植被繁盛，常發育于潮坪相頂部，煤層穩定，發育較厚。如SQ1 層序內的8#、9#煤，SQ2 層序內的8上煤，SQ3層序內的L3上煤。

3.4.2 島后泥炭坪型

島后泥炭坪位于障壁島后靠潟湖一側，分布相對較為狹窄，底部常發育障壁島砂體，煤層較薄，分布范圍較小，且因潮道側向遷移而被沖刷破壞。

3.4.3 潟湖型

潟湖是為海岸所限制、被障壁島所遮攔的淺水盆地[25]。潟湖水體流動性較差，水動力條件較小，以潮汐作用為主，與外界水體交換作用弱，沉積環境穩定，底部常發育障壁島砂體，頂部發育潮道砂體。煤層發育較厚，硫分較高。如SQ3 層序內的L3下煤，SQ4層序內的6#、7#煤。

3.4.4 三角洲前緣支流間灣型

支流間灣屬于分流河道之間的低洼部分，較厚處可發育薄煤層，水下分流河道的沖刷可使煤層變薄或缺失，分布范圍不穩定，在平行于分流河道堤岸地帶煤層較厚，向分流間灣逐漸尖滅。

3.4.5 三角洲平原泥炭沼澤型

泥炭沼澤屬于泛濫平原中周期性被水淹沒的低洼地區，為弱還原—還原環境，煤層發育穩定，厚度較大。如SQ5層序內的5#煤，SQ6層序內的4#煤。

總的來說，潮坪相泥炭坪為煤層最有利發育相帶，其次為三角洲平原泥炭沼澤、潟湖。

3.5 聚煤規律

SQ1 層序內發育兩層煤層（8#、9#煤），總厚度在1.8～2 m 之間，平均厚度為1 m，發育于高位體系域中，屬于海退成煤。聚煤作用主要發生于潮坪相泥炭坪。8#、9#煤層分布范圍幾乎遍及整個盆地，層位極為穩定，全盆地可對比[26]，厚度大，連續性好，分布廣泛，但灰分較多，發育夾矸。

SQ2層序內發育一層煤層（8上煤），厚度為0.7 m，頂板為海相灰巖，發育于高位體系域中，屬于海侵成煤。聚煤作用發生于潮坪相泥炭坪。根據前人資料（魯西南稱16上煤層，肥城煤田、邯邢煤田稱8煤[27]），此煤層全盆地穩定分布，且呈南薄北厚的特點，反映出海水由南向北侵入對潮坪泥炭沼澤的影響程度[21]。

SQ3 層序內發育五層煤層，總厚度在3.3～3.5 m，平均厚度為0.7 m，海侵體系域中發育兩層煤層，分布在潟湖相中，含一層穩定可采煤層（L3下煤），根據前人資料（魯西南地區稱15上煤層、邯邢煤田稱7煤[27]），此煤層全盆地穩定分布，屬可采煤層，但厚度較薄。高位體系域中發育三層煤層，分布在潮坪相泥炭坪中，含一層穩定可采煤層（L3上煤），根據前人資料（邯邢煤田稱6 煤[27]），此煤層全盆地穩定分布，屬可采煤層，厚度較大，灰分較少。

SQ4 層序內發育兩層煤層（6#、7#煤層），總厚度在2～2.5 m，平均厚度為1.2 m，發育于高位體系域，屬于海退成煤，聚煤作用發生于潟湖相。此煤層均穩定可采，厚度大，連續性好，分布廣泛，灰分較少，硫分含量高。

SQ5層序內發育一層煤層（5#煤），厚度為1.3 m，頂板為三角洲前緣水下分流河道砂體（河南地區稱大占砂巖），發育于海侵體系域，聚煤作用發生于三角洲平原泥炭沼澤。根據前人資料（禹縣煤田稱二1煤[28]，魯西南地區稱3#煤[11]），此煤層全盆地大面積分布，總體上有著向陸方向變厚、向海方向變薄的特點。屬于穩定可采煤層，厚度大，分布廣泛，灰分少，但由于不同地區河道砂體的沖刷、構造破壞等條件，使該煤層在局部地區遭受沖刷變薄或破碎。

SQ6 層序內發育一層煤層（4#煤），厚度1 m，發育于海侵體系域，聚煤作用發生于三角洲平原泥炭沼澤。魯西南地區稱3上煤，此煤層仍屬于魯西南地區主采煤層[29]。

SQ7層序內不發育煤層。

總的來說，研究區共發育有9 層穩定可采煤層，在渤海灣盆地內均可全區對比，SQ1層序發育8#、9#煤，SQ2 層序發育8上煤，SQ3 層序發育L3下煤、L3上煤，SQ4 層序發育6#、7#煤，SQ5 層序發育5#煤，SQ6層序發育4#煤。

4 結論

（1）研究區層序界面主要為區域性構造不整合面、下切谷沖刷面、海侵方向轉換面、初始海泛面、最大海泛面以及最大海退面等層序界面類型，并由此將渤海灣盆地淄博博山地區晚古生代含煤地層劃分為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6 及SQ7 七個三級層序。本溪組對應SQ1 層序，太原組對應SQ2、SQ3、SQ4層序，山西組對應SQ5、SQ6、SQ7層序。

（2）控制煤層聚集的主要因素主要包括古構造、古地理、古氣候及海平面變化等。在層序格架中，聚煤作用在高水位體系域最為強烈，海侵體系域次之。研究區共發育潮坪泥炭坪型、島后泥炭坪型、潟湖型、三角洲前緣支流間灣型及三角洲平原泥炭沼澤型五種煤層沉積發育相帶。其中潮坪相泥炭坪為煤層最有利發育相帶；其次為三角洲平原泥炭沼澤、潟湖。

（3）研究區共發育有9層穩定可采煤層，在渤海灣盆地內均可全區對比，SQ1層序發育8#、9#煤，SQ2層序發育8上煤，SQ3層序發育L3下煤、L3上煤，SQ4層序發育6#、7#煤，SQ5 層序發育5#煤，SQ6 層序發育4#煤。