含煤岩系

含有煤层或煤线的沉积岩系

含煤岩系coal-bearing strata，一套含有煤层或煤线的沉积岩系。又称含煤沉积、含煤地层、煤系、含煤建造等。

组成

组成含煤岩系的沉积岩大都呈灰、灰绿、灰黑和黑色，主要是各种粒度的砂岩、粉砂岩、泥岩、灰质泥岩和煤组成，砾岩、粘土岩、石灰岩，铝质岩、油页岩、硅质岩和火成碎屑岩等也常出现在含煤岩系中。含煤岩系通常富含植物化石或动物化石。有时还可见到多种碳酸盐（主要是菱铁矿）结核、硫铁矿结核以及硅质结核等。

特点

含煤岩系通常具有以下特点：

①是一套黑色、灰黑色为主的沉积岩，包括砾岩、砂岩、泥质岩和煤层，有时也见灰岩、粘土岩、火山碎屑岩等；

②煤的沉积环境主要是沼泽，因而煤系中一般都含有沼泽相沉积建造；

③具明显的旋回结构，即在剖面上可见到岩性、岩相等按一定规律交替出现；

④含丰富的植物化石，且多集中于煤层附近，底板多见根化石，顶板多为叶化石。

含煤岩系的岩性和沉积相在垂直剖面上常显示有规律的变化。1912年，J.A.厄登最先揭示美国伊利诺伊煤田石炭纪的重复层序。1930年，美国地质学家R.C.穆尔和J.M.韦勒在研究北美宾夕法尼亚系时(见石炭纪)，注意到了各种沉积相在垂直剖面上有规律地交替出现的事实，并据此划分出了相旋回，每个旋回由海侵和海退两部分组成（图1）。含煤岩系中的旋回结构在许多煤田中得到证实。有人根据岩石粒度在垂直剖面上的粗细变化划分旋回，即粒度旋回。

含煤岩系的类型

(1)近海型煤系(海陆交互相含煤岩系)。近海型煤系的沉积区，地形多比较简单，主要为滨海平原、泻湖、海湾及浅海等。这类地区地壳多发生频繁的升降运动，即使幅度较小，也可引起较大面积的海进和海退，浅海和陆相沼泽相交替出现。近海型煤系分布面积广，岩相稳定，岩石组合较简单，旋回较清楚，煤层也稳定，对比容易，我国华北石炭-二叠纪及华南晚二叠世煤系，均为重要的近海型煤系。

(2)内陆型煤系(路相含煤岩系)。内陆型煤系的沉积区为内陆地区，主要有内陆盆地、山间盆地及山前盆地等。煤系分布范围小，且全由陆相沉积物组成，其中粗碎屑比例显著增加，在煤系地层剖面上可见到各种陆相沉积呈现有规律的变化。在内陆盆地，煤系底部为河床相或湖滨三角洲相的各种粒度的砂岩，往上是河漫滩相粉砂岩，再往上则为沼泽相泥岩和煤层，煤层之上是深湖相的粘土岩和粉砂岩。在山间盆地和山前盆地，河床相砂岩之下多出现山麓相砾岩。这类煤系中煤层数目变化大，厚度稳定性较差，结构比较复杂，煤层对比难。

分布

含煤岩系的时代分布从古生代(主要是晚古生代)至第三纪（第四纪也有含泥炭层的沉积发育）；在空间分布上，世界各大洲的许多地方都有发现。不同时代、不同地区的含煤岩系，其特征不同。含煤岩系的厚度由几米到几十米甚至上万米，含煤层数由一层至一、二百层不等，煤层厚度也相差悬殊，一些巨厚煤层的厚度超过100米。含煤岩系的岩性组合，有的以细碎屑岩为主,或以粗碎屑岩为主,巨厚的砂砾岩带在剖面中多次出现;有的完全不含石灰岩，有的则含多层石灰岩甚至在煤系中占绝对优势;也有少数含煤岩系含大量火山碎屑（图2）。

含煤岩系的变化主要受控于岩系形成时的古构造和古地理环境。含煤岩系堆积在坳陷或断陷盆地中，盆地的大小及其沉降幅度和速度直接控制了含煤岩系的原生分布范围和厚度。构造活动又通过塑造古地理环境，间接地影响着含煤岩系的岩性和沉积相组合。古地理环境及其变化制约了煤和含煤岩系的沉积特征。为此，在煤地质学工作中非常重视含煤岩系沉积环境和沉积模式、成煤模式的研究，提出了三角洲、河流、冲积扇、湖泊、碎屑滨岸等多种环境的沉积模式和成煤模式，推动了对煤和含煤岩系沉积特征的成因解释和预测。

聚煤期后的构造活动直接影响到含煤岩系的赋存形态。含煤岩系有的形成后只受到微弱的破坏，产状平缓，构造简单，有的形成后经受强烈的构造运动，褶皱、断裂发育，或伴随岩浆侵入。

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