北京西山潭柘寺地区石炭—二叠纪层序地层与聚煤作用研究

通过露头剖面及钻孔岩心数据,对北京西山潭柘寺地区石炭—二叠纪陆相及海陆过渡相含煤岩系进行了层序地层和聚煤作用研究。依据区域不整合面(古风化壳)、下切河道砂体底面、生物缺失带、海侵方向转换面以及岩性突变面等特征辨认出8个层序界面,据此将研究区石炭—二叠系划分为7个三级层序,分别对应于本溪组及太原组M6煤层底板以下、太原组中上部、山西组、下石盒子组、红庙岭组下段、红庙岭组上段、双泉组。根据岩相及沉积环境变化特征,可将每个三级层序进一步划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。区内可采煤层(如M4)形成于下三角洲平原沉积环境,在三级层序内一般位于最大海泛面附近。

京西潭柘寺地区石炭-二叠纪沉积相及沉积环境演化

在野外剖面、钻孔岩心宏观沉积相分析及岩相类型的归纳总结基础上,根据各类岩相在垂向上的组合关系及在平面上的分布,识别出障壁-泻湖相、三角洲相、河流相及湖泊相等4种沉积相及其多种亚相类型,并建立了相应的垂向沉积序列。其中障壁岛-泻湖沉积相发育于本溪组—太原组中下部,三角洲沉积相对应于太原组上部—山西组,河流沉积相主要发育于下石盒子组—红庙岭组,湖泊沉积相发育于双泉组。研究区总体上沉积环境有从海到陆的演化过程,古气候有从温暖潮湿到相对炎热干燥的变化,聚煤作用发生于气候温暖潮湿的本溪组、太原组和山西组沉积期,在下石盒子组、红庙岭组及双泉组沉积期由于气候相对干旱,区内聚煤作用停止,没有发育煤层。