【導(dǎo)讀】reina“moppingup”stage,insensuKuhn(1970)andWalker(1973),following

　　

【正文】 也不是本章的目的給予詳細(xì)說明了一大批例子，但要選擇幾個(gè)典型的涉及了本質(zhì)和結(jié)構(gòu)的煤田，以各自的板塊構(gòu)造建立。 1 一個(gè)早期的煤田構(gòu)造分類的例子 大型煤田的形成可以發(fā)生的地方，只有在活躍的下陷地區(qū)，例如在沉積盆地。因此，用一個(gè)煤系序列表征大地構(gòu)造環(huán)境的方式表示其他適用的沉積環(huán)境是有可能的。 Stutzer (1920) 和 Stille (1926)第一次確認(rèn)構(gòu)造與成煤之間的成因關(guān)系。 Stille，尤其是提到突出差異而言，歐洲盆地充填中煤層的平均厚度和的比 例關(guān)系與總煤系厚度的聯(lián)系，在這之間存在的石炭紀(jì)和第三紀(jì)煤的數(shù)量。 他歸因于這樣的相似性，以對(duì)比程度的地殼的流動(dòng)性，在歐洲的兩個(gè)主要成煤期受影響地區(qū)。 他的結(jié)果總結(jié)在表 9 .。即使在第三 系褐色和石炭系瀝青煤壓實(shí)比率之間的不同的計(jì)算（在較小程度壓實(shí)適用于跨煤層沉積物）的對(duì)比是相當(dāng)顯著 的 。 后來結(jié)果表明，由 von Bubnoff (1937)表示，分布世界各地的煤的儲(chǔ)量是與煤田的大地構(gòu)造環(huán)境有關(guān)的。他的結(jié)論的摘要列于表 ，這表明在 1937 年所有的煤炭儲(chǔ)量都已經(jīng)知道，約 71 ％的是發(fā)展構(gòu)造非常活躍的環(huán)境，特別 是在穩(wěn)定地塊 盆地前淵發(fā)展來 的，其中毗鄰造山帶和從高地來的接收的許多風(fēng)化碎片。 表 . Stille’s（ 1926）一些比較（略作修改） 分述在構(gòu)造移動(dòng)盆地和歐洲部分克拉通盆地特征煤的數(shù)量 表 .分布在世界儲(chǔ)備煤中提到了大地構(gòu)造環(huán)境的煤田。 （ von Bubnoff 1937 之后 ） 前淵邊際到造山帶 70% 內(nèi)淵造山帶內(nèi) 1% 在 克拉通 盆地 邊緣 的陸架盆地 21% 克拉通 盆地 內(nèi)部 8% 側(cè)向范圍的沉積被認(rèn)為在與造山帶相關(guān)的地區(qū) 的 煤的聚集 中 更是突出的 。 煤田位于沙洲的邊緣或沙洲內(nèi)古陸核的涵蓋了更廣闊的領(lǐng)域較相對(duì)狹窄的前淵 ，但其地域的限制，是補(bǔ)償?shù)念l率煤層發(fā)生在一個(gè)一定數(shù)量厚的 石炭系的煤在移動(dòng)的 Varican 盆地中的數(shù)量 第三系的煤在歐洲中部克拉通盆地中的數(shù)量 平均煤系厚度 3000m 150m 平均 煤層 數(shù)量 200 2 平均煤層厚度 1m 15m 累積煤層厚度 180m 25m 產(chǎn)出煤占總量比例 6% % 煤占經(jīng)濟(jì)比例 % 12% 煤層。 正如我們將在所后面討論的，這是涉及到大量的和長期沉陷的被認(rèn)為在大陸邊緣受到附近俯沖的復(fù)雜的，作為一個(gè)造 山帶是與板塊邊緣共生的。 這是不足為奇的，因此 ,在北美，歐洲，亞洲和南部大陸 von Bubnoff (1937) 還發(fā)現(xiàn)一個(gè)山脈與成煤之間的相近關(guān)系。 當(dāng)然，那 兒已知的山脈與煤的沉積是沒有關(guān)系的 。 但是，往往他們的缺失是與影響植物來源有關(guān)的。 例如，所有的前泥盆紀(jì)造山帶發(fā)生的時(shí)候 ,植物界仍然不能滿足作為生產(chǎn)泥炭的作用。 大陸架的環(huán)境，缺少移動(dòng)性，比造山作用產(chǎn)生的煤炭沉積少。在這方面是定義大陸架這個(gè)術(shù)語是很重要的。 對(duì)于地理學(xué)來說，大陸架地區(qū)向海的部分通常在股線和大陸斜坡之間延伸。 不過，由于 von Bubnoff (1948a)指出，濱線的位置是相當(dāng)偶然的，決定于地殼運(yùn)動(dòng)和海平面位置 .從地質(zhì)的角度來看，大陸架定義的擴(kuò)大似乎是有用的，因此時(shí)間的因素可以忽略。大陸架地區(qū)可能被視為邊緣的那些地區(qū)，但大陸的完整區(qū)域是偶爾受淺海的超覆。典型的地區(qū)是在大陸邊緣的尾端，大陸板塊和克拉通邊緣的前淵。常見的兩種類型是大陸架是顯著的環(huán)境，分別為所謂的穩(wěn)定和不穩(wěn)定 (von Bubnoff 1948a。 Krumbein and Sloss 1963)。 多數(shù)與它們相關(guān)的煤田是近海 特征，這是所強(qiáng)調(diào)的插層煤在海相地層中的數(shù)量，其中一個(gè)特征是穩(wěn)定地 塊盆地前淵普遍存在的。 不過，因?yàn)槿鄙倩?,海相地層不一定一直得 到承認(rèn)，這是與過量的新鮮水從沿海沼澤大量涌入有關(guān)的 (Duff and Walton 1962)。 克拉通內(nèi)的煤田和那些形成于山間盆地的煤田在特征上經(jīng)常是湖泊相的，即它們對(duì)于海洋來說沒有水文學(xué)的意義，因?yàn)樗麄冊(cè)诤髞淼暮Ｆ矫嬷弦呀?jīng)形成堵塞的內(nèi)陸盆地。 一個(gè)引人注目的現(xiàn)代的例子， 山脈之間內(nèi)泥炭的形成是發(fā)生在南美安第斯山脈高于海平面 3810 米蘆葦沼澤對(duì)海岸的的湖 。與他們相比，在沉積基底的水平面之上 近海成因的相對(duì)湖泊成因煤田有規(guī)模小和不穩(wěn)定的特征 。 然而，如上文所示，術(shù)語內(nèi)淵可能包括一個(gè)復(fù)雜系列的沉積環(huán)境，其中一些可能會(huì) 與造山帶現(xiàn)在發(fā)生的完全無關(guān) 。 最后一批在 表 提到的煤田 發(fā)生在內(nèi)部的大陸地區(qū)。他們應(yīng)該歸功于各種各樣的活動(dòng)，包括造陸下陷大陸地殼和大陸裂谷。 許多泥炭和煤炭沉積的形成是基于沒有構(gòu)造的起源在所有，但泥炭化的結(jié)果是與不同的沉降有關(guān)的。 這些例子是由于沉積物在地下遷移和過濾后沉淀，或下沉的孤立煤田的形成是由于該陸表的湖泊。 大部分的這些煤田是湖泊相的 ，但罕見的海侵可能發(fā)生在他們的發(fā)展過程中。 在形成其邊界過程中 ,煤田的構(gòu)造環(huán)境有著重要的影響力。 Hacquebard 等 (1967), Mackowsky (1968), Shibaoka and Smyth (1975), Hunt (1982)和其他人已經(jīng)表明，煤的組成在很大程度上近海相比湖泊相呈現(xiàn)更大的不同，因?yàn)榇罅康牟煌蛩赜绊憣拸V的大陸架或前淵盆地環(huán)境。此外，煤的形成在迅速下沉前陸盆地更可能有高含量的微鏡煤，微亮煤和灰分比煤形成的穩(wěn)定的邊緣上，或在慢慢下沉克拉通盆地。這些煤很可能是豐富的暗煤為主的微惰性煤。 2 盆地形成作為板塊構(gòu)造理論的一部分 板塊構(gòu)造理論，雖然主要關(guān)注相對(duì)剛性巖石圈 板塊（地殼與上地幔頂部在柔和的軟流圈（地幔）的橫向變動(dòng)，但也提供了一個(gè)導(dǎo)致沉降和盆地的形成的垂直運(yùn)動(dòng)的解釋。接下來的地殼運(yùn)動(dòng)，可以劃分為 (在 Dickinson 1974 and Fischer 1975 之后 ): 1. 地殼厚度的變化 根據(jù)該原則，均衡厚的低密度大陸地殼的漂浮物重的地幔物質(zhì)比薄的高密度大洋地殼高。 舉例來說，一個(gè)海平面之上均衡的大陸地殼 50 公里的厚度延伸 4 公里，而 6 公里的薄大洋地殼涵蓋的約 5公里的水 (Holmes, 1965) 。 板塊構(gòu)造提供了若干機(jī)制，為雙方的地殼增厚和變薄。 后者，這是對(duì)的切身利益 ，在這里，往往是體現(xiàn)在地區(qū)的大陸裂谷，如在早期階段板分離地殼沿裂谷帶衰減由伸展步斷層，從而形成迅速下沉地塹和半地塹。 剝蝕的均衡的地殼隆起部分同樣導(dǎo)致隨后的沉降。 由于地殼增厚的隆起是有一些這方面的原因，因?yàn)樗斐傻臐撛趤碓吹貐^(qū)煤系沉積物。 這一點(diǎn)特別重要，在前淵盆地，在附近的造山帶其中盆地的形成往往是加上隆起 。 大部分隆起的例子是由于地殼增厚是與要么巖漿進(jìn)入地殼要么板塊碰撞有關(guān)。 2. 熱度的改變 傳送氣流的塑膠軟流圈不僅負(fù)責(zé)水平板運(yùn)動(dòng)，但也為一些地殼垂直的運(yùn)動(dòng)提供獨(dú)立的空間厚度。 上涌的巖漿從地幔隆起在覆地殼可能會(huì)導(dǎo) 致形成熱膨脹，而新的大洋地殼形成 是地幔物質(zhì) 沿中旬大洋裂谷區(qū)擠壓。 后者則是高架以上的海床，由于熱膨脹受影響的地殼變的寒冷和密集隨著年齡和距離逐漸崛起形成壩頂。 熱隆起地區(qū)內(nèi)或沿緣大陸板塊受到剝蝕變薄，加劇他們?cè)跓峄A段的沉陷。 3. 充填影響 當(dāng)沉積物的積累到一個(gè)均衡補(bǔ)償?shù)牡貧ざ蓄~外負(fù)荷時(shí)，通過下沉將創(chuàng)造一個(gè)不平衡。 這意味著， 無論最初的出現(xiàn)一個(gè)沉積地點(diǎn)的原因是什么，一旦沉積物開始積累， 額外的沉積物 的重量和壓實(shí)在一定程度上造成沉積 。 這一點(diǎn)，在一定程度上自我穩(wěn)定過程中，尤其是以及所表現(xiàn)出的抗彎彎曲荷載作用下的大陸架邊 緣 (Walcott 1972) 。 其他常見的大地構(gòu)造的負(fù)載引起的沉降和沉積的造山帶前淵邊緣是在相鄰的褶皺帶向下彎曲下的 ,在重量超過逆沖巖席下造成 的 (Price 1973。 Laubscher 1978。 Beaumont 1981。 Quinlan and Beaumont 1984)。 額外的負(fù)荷的向下彎曲的地殼是所提供的大量的沉積物中產(chǎn)生的 穩(wěn)定地塊 盆地，在褶皺帶和運(yùn)入發(fā)展中的前淵盆地 。 正如已經(jīng)討論過，額外的原因，沉積物和煤的形成所提供的地下鹽遷移和浸出，及海平面海平面變化，特別是通過他們的相 互影響與地殼運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了各種沉積反應(yīng)在不同的構(gòu)造域。舉例來說，裂谷海洋地殼 與 從分離的大陸地殼 沉積的后果相當(dāng)不同 。 張裂大陸地殼可能會(huì)導(dǎo)致煤的形成，但裂谷的大洋地殼是不太可能導(dǎo)致形成的煤。 影響大地構(gòu)造環(huán)境的煤田就泥炭積累和煤的組成的調(diào)查，需要一個(gè)對(duì)地球主要地殼元素與他們的主要運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)。 板塊構(gòu)造解釋中主要地殼元素在參考他們有能力為形成煤提供合適的地點(diǎn)， 總結(jié) 在 了圖 。 這種解釋是基于概念，即創(chuàng)造新的巖石圈地殼 ,沿中海洋的裂痕和橫向運(yùn)動(dòng)的巖石圈面向俯沖地區(qū)，其中大洋地殼的消滅，生產(chǎn)三種類型的板塊結(jié)合點(diǎn)。 它們是 (after Dickinson 1974): 1. 板塊邊緣，板塊分離的發(fā)生和發(fā)展的差距，是由上涌的地幔物質(zhì)焊接新的大洋地殼并向板塊分離。 2. 聚合板塊邊 緣，那里的舊地殼俯沖到下地幔的主要邊緣 的推覆板塊。 3. 轉(zhuǎn)換板塊的邊緣，毗鄰的板塊沿走滑斷層運(yùn)動(dòng) 橫向位移 。 . The geotectonic setting of coalfields in reference to Curray’s (1975) platetectonic subdivisions of the earth. The identification of countries is by international country code. 在表 von Bubnoff (1937) 所用的構(gòu)造區(qū)分煤田，大致可容納 在圖 所表示的板塊構(gòu)造的框架內(nèi) 。 前淵和許多內(nèi)淵是部分板塊銜接形成，鑒于它們的壓倒性數(shù)量，即經(jīng)濟(jì)上的重要性，將首先討論。大陸邊緣中部是確定大陸架的沉積，而穩(wěn)定地塊和裂谷的設(shè)置是指內(nèi)部的綜合領(lǐng)域。 3 聚合板塊邊緣的盆地 從表 和 推斷一個(gè)地區(qū)構(gòu)造背景和煤的組成之間的關(guān)系表明，煤可以在地質(zhì)環(huán)境的能力提 供了較大量的和不同的地殼運(yùn)動(dòng)在單位時(shí)間內(nèi)頻繁運(yùn)動(dòng)較缺少運(yùn)動(dòng)的區(qū)域容易形成。如上所述，這是一個(gè)前淵盆地，它是多產(chǎn)煤的小塊。 山脈連接成的褶皺，往往變質(zhì)巖被形成線性，往往聚合板塊邊緣的弓狀隆起伴隨一定數(shù)量構(gòu)造巖漿活動(dòng)，所有這些似乎主要與俯沖過程相關(guān)。 然而，并不是所有的前俯沖帶形成煤田，這是一個(gè)與聚合板塊性質(zhì)有關(guān)的問題，即他們是否構(gòu)成海洋或大陸地殼。 根據(jù) 圖 和 ，有三種情況： 1. 俯沖的大洋地殼之上的 大洋地殼（圖 ） 。 這種情況將導(dǎo)致重大的煤田的形成 是不可能的 ,因?yàn)橄喈?dāng)多的水覆蓋了海底 。 只有大洋地殼露 出了上水面，而且通過巖漿入侵增厚，才可能產(chǎn)生孤立的小煤田的形成。 然而，只有大洋地殼參與，附近缺乏一個(gè)強(qiáng)有力的沉積物來源導(dǎo)致鄰近的海洋盆地缺失或泥炭堆積太深。 反過來說，復(fù)合島弧系統(tǒng)，在其中的幾個(gè)俯沖帶的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在相反的方向和 /或在其中異地地殼碎片（地形）已增益向島弧系統(tǒng)，可為煤的形成提供合適的條件。 日本列島 的一個(gè)例子 ，其中包含的煤田第三系年齡均在前島弧和后島弧的位置 (Aihara 1986) 。 弧前盆地的其他地方是未知的顯著的煤產(chǎn)地，因?yàn)樵谂璧仉A段構(gòu)造不穩(wěn)定和后生構(gòu)造作用的破壞。 Aihara (1986) 所描述的 在 Hidaka盆地中央北海道 產(chǎn)生在 3000 米厚的早第三紀(jì)連續(xù)的褶皺和斷層中的煤層，是比較罕見的厚煤層的煤系序列形成和保存在 了 弧前環(huán)境 中 。 2. 俯沖的大洋地殼下的大陸地殼（ 圖 ）。與此相關(guān)類型的板塊銜接 的有幾個(gè)過去和現(xiàn)在的例子是 有關(guān) 大規(guī)模成煤的。 主要煤田形成于 被厚的沉積層序所充填的弧后盆地 (Dickinson 1974)。沉淀的開始可能與在弧后區(qū)的伸展構(gòu)造相關(guān)，在俯沖仍在進(jìn)行中的過程時(shí)。 不過，期間和之后的弧前盆地中的異地堆積地形是受到了擠壓應(yīng)力的原因，這造成它減少了在逆沖斷層下的重壓。 3. 部分俯沖的 大陸地殼下方的大陸地殼（ 圖 ）。這種類型代表了大陸碰撞的例子。 因?yàn)樗暮穸群兔芏鹊?，大陸地殼只能部分被俯沖而導(dǎo)致的構(gòu)造疊加和重疊的兩個(gè)板塊的邊緣。 在弧前盆地的成煤條件在（ 2 ）中與超覆板塊是一樣的。 此外，至少有兩個(gè)有潛力的泥炭堆積的場(chǎng)所由消融板塊促成， 1（通常被隨后造山作用和變質(zhì)作用所破壞）在 形式大陸架邊緣，這是板塊碰撞之前形成，另外在以一個(gè)邊緣盆地形式(Dickinson 1974)形成于碰撞帶的底部。 圖 . AC 板塊聚合的三種可能性 。 陸殼 。洋殼 ?；鹕綆r 。 ???代表穩(wěn)定陸塊沉積 。???代表海相沉積