Las medidas de carbón en la cuenca carbonífera del Carbonífero-Pérmico del Norte de China son la Formación Benxi del Carbonífero Superior y la Formación Taiyuan, la Formación Shanxi del Pérmico Inferior y la Formación Shihezi Inferior, y el Grupo Shihezi Superior del Pérmico Superior. . El espesor de las medidas de carbón es de 250 a 1.000 metros.
La paleogeografía de litofacies del Período Benxi está dominada por la subfacies de la laguna de la bahía, que se distribuye en Shijiazhuang, Tianjin, Jinan, Handan y Shangqiu, y se distribuye en dirección noroeste-sureste, abarcando un área de 25×104 km2. A su alrededor hay subfacies planas de marea costeras poco profundas, que se distribuyen en Jinxi, Jing, Zheng, Luyi y otros lugares. La subfase de plataforma cuasicarbonatada solo se distribuye en las áreas de Yiyuan, Yanzhou y Xuzhou en el sureste, y se encuentra en la zona de transición de la costa al mar poco profundo. Los pantanos cubiertos de agua se desarrollan a lo largo de las playas del noreste, con lutitas carbonosas y finas vetas de carbón, como los pantanos cubiertos de agua en forma de láminas en Qinhuangdao, Wen'an, Huanghua, Jiyang y otros lugares.
La sección inferior de la Formación Benxi está compuesta de bauxita de color marrón grisáceo y lutita de bauxita intercalada con capas lenticulares de hematita, mientras que la sección superior está compuesta de lutita gris-negra, lutita limosa intercalada con polvo y arenisca fina. , y bioclastos. Las calizas y las finas vetas de carbón, ricas en fósiles, de 4,3 a 83,9 metros de espesor, no se adaptan a los estratos subyacentes. El área de Tangshan en la parte nororiental de la cuenca tiene un espesor de 40 a 60 m y falta la línea Sanmenxia-Xinzheng-Huaiyang en el sur. Generalmente, no contiene vetas de carbón explotables, y las delgadas vetas de carbón en Tianjin, Huanghua y Kenli tienen de 2 a 6 m de espesor.
La paleogeografía de litofacies del Período Taiyuan heredó las características básicas del Período Benxi. Con la expansión de la transgresión marina, hay una laguna vasta y plana al sur de la línea Huanghua-Baoding, y el agua del mar se vuelve gradualmente más profunda de noroeste a sureste. Xuzhou, Huaiyang y Huainan son áreas marinas poco profundas que forman una subfase de plataforma cuasi carbonatada, que es delgada en el noroeste y espesa en el sureste. Debido al levantamiento del antiguo continente en el extremo norte, se formaron sedimentos de facies fluviales y deltaicas.
Las facies fluviales se distribuyen al norte de la línea Shanxi-Changchun, formando Chengde el cauce principal del río, y el resto son depósitos de facies de llanura aluvial. De sur a norte a lo largo de la línea Huanghua-Baoding, las llanuras del delta y los depósitos de canales distributivos trenzados se distribuyen en los condados de Chengde, Tangshan, Jinghai, Kenli y Bin. Beijing, Baxian, Tianjin, Tangshan, Kenli, Zhanhua y Qinhuangdao pertenecen a las zonas de facies de llanura entre ramas y pantanos entre ramas, y el espesor de las vetas de carbón representa el 15% del espesor de las rocas sedimentarias. Al sur de la línea Huanghua-Baoding se encuentra el área de facies de laguna, donde se distribuyen los sedimentos de las barras de boca de arena del frente del delta, y se forman dos cinturones de facies sedimentarias de barras de boca en Huanghua, Wen'an, Baoding, Jinan y Laiwu.
La Formación Taiyuan está compuesta de lutita gris-negra, caliza bioclástica gris, arenisca estacional y vetas de carbón. Es rica en fósiles de plantas y tiene un espesor de 26,9 a 252 metros. Se depositó continuamente con el Benxi subyacente. Formación. La Formación Taiyuan es la principal formación carbonífera de la cuenca y está ampliamente distribuida por toda la cuenca. Comenzando desde Beijing y Shijiazhuang en el norte hasta Jinan y Xuzhou en el este, tiene entre 140 y 200 m de espesor y se adelgaza hacia el suroeste. Las vetas de carbón se distribuyen al norte de la línea de latitud 37° norte, con un espesor de 15 a 35 m, y un espesor máximo de 45 m, en otras áreas generalmente es de 5 a 10 m. Tangshan, en el norte, contiene 7 capas de carbón de 13 m de espesor; Dacheng contiene 5 capas de carbón de 5 m de espesor. Fengfeng en el oeste contiene 8 capas de carbón con un espesor de 8,3 m. Hay 7 capas de carbón en Zibo en el este, 6,5 metros de espesor. El condado de Yu en el sur tiene 8 capas de carbón, 2,4 metros de espesor, Weishi tiene 6 capas de carbón, 5,5 metros de espesor, Huainan tiene de 1 a 9; capas de carbón, de 1,9 metros de espesor.
La paleogeografía de litofacies del Período Shanxi se caracteriza principalmente por facies sedimentarias de llanura deltaica. A finales del período Taiyuan, el agua del mar se retiró hacia el sur y la laguna de la bahía se retiró a Juxian, Xuzhou, Huainan y Fuyang. Al norte de la línea Tangshi se encuentra el área de facies fluviales. Los ríos principales son Yanqing, Beijing, Chengde y Funing. Hay áreas de distribución de llanuras aluviales y abanicos aluviales en el área de Chaoyang. Al sur de la línea Tangshan-Baoding se encuentra el área de distribución de la llanura del delta, con canales de ríos trenzados desarrollados y pantanos entre ramas se distribuyen al sur de Tangshan-Shijiazhuang. En la zona húmeda baja de la llanura del delta, la vegetación forestal es exuberante, formando pantanos de turba, que se alternan verticalmente con llanuras interramificales y canales ramificados, y son los principales cinturones de facies formadores de carbón. Entre las llanuras del delta norte y sur se encuentra la zona de marea, sobre la cual se encuentran pantanos costeros, distribuidos en Huixian, Hebi, Lankao y otros lugares.
La Formación Shanxi está compuesta de lutita gris-negra, lutita arenosa y arenisca limosa, intercalada con lutita carbonácea y vetas de carbón. Tiene una litología estable y es rica en fósiles de plantas. Tiene una altura de 23 a 99,8 metros. de espesor y es similar al contacto general subyacente de la Formación Taiyuan. La Formación Shanxi es también el principal estrato carbonífero y está ampliamente distribuida en la cuenca. Limita con Beijing, Shijiazhuang, Kaifeng y Huainan, tiene entre 60 y 80 m de espesor en el este y es más delgado en el oeste. Las vetas de carbón están ampliamente distribuidas pero varían mucho en espesor. Las vetas de carbón se distribuyen en el este y sur de las montañas Taihang. Generalmente, cuando se desarrolla arenisca en el fondo, la veta de carbón es más gruesa. Las vetas de carbón en Tangshan, Huanghua, Linqing, Zhengzhou, Pingdingshan y Huaiyang tienen 79 m de espesor, con un espesor máximo de 13 my de 3 a 5 m en otras áreas. Hay 6 capas carboníferas en Tangshan, en el norte, de 6,5 m de espesor; en Dacheng, 2 capas carboníferas, de 1 m de espesor. Hay 4 capas de carbón en el oeste de Fengfeng, con un espesor de 7,8 m. Hay 3 capas de estratos carboníferos en el este de Zibo, de 5,0 m de espesor. La parte sur del condado de Yuxian contiene 8 estratos carboníferos de 4 a 7 m de espesor. Weishi tiene 2 estratos carboníferos de 9 m de espesor; 2 capas carboníferas de 5,1 m de espesor.
La paleogeografía de litofacies del Período Inferior Shihezi estuvo dominada por facies fluviales y facies de llanura deltaica. La línea Anyang-Taian (36° de latitud norte) está dominada por facies de ríos en el norte y facies de llanura deltaica en el sur. Los principales ríos al sur de las líneas Anyang y Tai'an son: Sanmenxia-Mianchi, Yixian-Fengfeng, Quyang-Nangong-Taian, Beijing-Huanghua-Weifang, Pingquan-Liujiang y Nantiao-Jinxi. El río fluye de noroeste a sureste, con vastas llanuras aluviales en el medio. Las áreas húmedas bajas tienen una vegetación exuberante y pantanos de inundaciones esporádicas. Los depósitos de abanicos aluviales se desarrollaron en Chaoyang, Nanpiao y otros lugares en el extremo sur del antiguo continente norte. En el área de facies sedimentarias de la llanura del delta al sur de la línea Anyang-Taian, se entrecruzan canales distributarios trenzados en Hebi, Dongming, Laiwu, Xiayi, Huainan, Queshan y otros lugares. Las llanuras intertributarias y los pantanos intertributarios se depositan entre afluentes. Los canales de distribución, las llanuras intertributarias y los pantanos intertributarios se superponen y cruzan alternativamente longitudinalmente. El cinturón de facies pantanosas entre ramas se distribuye principalmente en las áreas de Luyi, Huaiyang, Suxian y Fengtai, con un espesor acumulado de vetas de carbón que oscila entre 6 y 18 m.
La Formación Shihezi Inferior está compuesta de lutitas de color amarillo verdoso, lutitas de color amarillo grisáceo, lutitas arenosas intercaladas, areniscas finas y lutitas carbonosas. Consta de dos secciones litológicas de gruesa a fina de abajo hacia arriba, con un espesor de 67 ~ 217 m, y está en contacto general con la Formación Shanxi subyacente.
En Beijing, Tianjin, Tangshan, Xingtai, Jinan, Zhengzhou y Xuzhou, el espesor es relativamente grande, de 120 a 160 m. Las vetas de carbón se desarrollan principalmente en Xuzhou-Zhengzhou (al sur de 34° 30′ de latitud norte), con un espesor de 4 a 19 m, de norte a sur, el espesor aumenta y aumenta el número de capas. Generalmente no hay vetas de carbón en el norte. Sólo algunos lugares en Shenxian, Beijing, Huimin, Wen'an y Tangshan tienen vetas de carbón delgadas con un espesor de 1 a 2 m. Tangshan contiene 5 capas de carbón, 1,34 m de espesor; contiene 1 capa de carbón, de 0,5 m de espesor; la línea de carbón de Yuxian tiene 4 capas, la línea de carbón de Weishi tiene dos capas de carbón, de 0,63 m de espesor, el área de Huaiyang a Luyi tiene de 8 a 12 m de espesor; un espesor máximo de 16 m; Huainan tiene 10 capas carboníferas, de 19,2 metros de espesor.
La paleogeografía de litofacies del Período Shihezi Superior es similar a la del Período Shihezi Inferior, con facies principalmente fluviales y facies de llanura deltaica. Los sedimentos lagunares y de marea de la bahía han desaparecido. La parte norte de la línea Zhengzhou-Xuzhou es sedimentaria de río y la parte sur es sedimentaria de llanura del delta. Los ríos al norte de la línea Zhengxu fluyen de noroeste a sureste, incluidos Chaoyang, Shanxi, Chengde, Tangshan, Beijing, Zibo, Linqing y Xuzhou. Las llanuras aluviales se encuentran entre ríos y los depósitos de pantanos inundables rara vez se distribuyen. Al sur de la línea Zhengzhou-Xuzhou se encuentra el área de distribución de las facies de la llanura del delta. Los ríos tributarios trenzados fluyen de noroeste a sureste. Hay llanuras tributarias y pantanos intertributarios distribuidos entre los canales de los ríos tributarios. Área de distribución pantanosa, principalmente en láminas, la veta de carbón tiene un espesor de 7 a 20 m.
La Formación Shihezi Superior es una lutita de color marrón rojizo y amarillo verdoso, arenisca medio fina de color marrón claro y amarillo grisáceo, con un espesor de 130 a 625 metros, y está en contacto general con la Formación Shihezi Inferior. Formación. Es de amplia distribución y espesa, y su litología es fina en la parte superior y espesa en la parte inferior. Shijiazhuang, Zhengzhou, Xuzhou y Jinan son más gruesos, con un espesor de 400 a 500 m. La piedra de barro está relativamente desarrollada en el sur de Handan y Zaozhuang, con un espesor de 150 a 400 m. No hay vetas de carbón en las partes norte y central. Se distribuye principalmente en Pingdingshan y Huainan, con un espesor de 5 a 18,6 m, y Wei Hay 24 capas de carbón en la parte sur del condado, los estratos de carbón de Weishi tienen un espesor de 11,7 m; Los estratos que contienen carbón son 11 y el espesor es de 18,6 m
La paleogeografía de litofacies del período Shiqianfeng estuvo dominada por lagos interiores y la sedimentación de facies fluviales es dominante, y la sedimentación deltaica básicamente se ha retirado. Las subfacies de lagos poco profundos se distribuyen en Linqing, Handan, Dongming y Xuzhou. Se desarrollan lutitas y margas, que representan del 10% al 16% del área total. El lago poco profundo ubicado en la esquina suroeste del área desarrolla abanicos aluviales submarinos que se superponen alternativamente y se desarrollan capas de arenisca con un espesor de 140 a 200 metros. Las partes central y norte están dominadas por ríos. Los ríos principales son Pingquan, Tangshan, Dacheng y Yishui. Hay vastas llanuras aluviales entre los ríos.
La Formación Shiqianfeng es una formación en serie sin carbón y una buena capa de roca regional, distribuida por toda la cuenca. La litología es lutita de color marrón rojo, marrón púrpura, arenisca de longitud media marrón claro, marrón grisáceo, con lutita de color gris verdoso, marga medio fina y lutita en las partes media y superior. El espesor es de 70 ~ 387 m. Está estrechamente relacionado con la Formación Shangshihezi subyacente y la Formación Liujiagou del Triásico Inferior suprayacente está en contacto general. El espesor al sur de la línea Anyang-Zaozhuang es mayor, oscilando entre 250 y 300 m.
La cuenca carbonífera del Carbonífero-Pérmico en el norte de China contiene principalmente series de rocas carboníferas como la Formación Taiyuan, la Formación Shanxi, la Formación Shihezi Inferior y la Formación Shihezi Superior. Los componentes microscópicos de las rocas de carbón son principalmente vitrinita, seguida de inertinita, y el contenido de quitinita es pequeño. Las rocas de carbón están dominadas por carbón inerte de microespejos, seguido por carbón de microespejos y carbón oscuro brillante.
Las áreas donde el contenido de vitrinita de la Formación Taiyuan es superior al 95% incluyen Jiyuan, Zhengzhou y Luyi, el contenido de inertinita es inferior al 5% y el contenido de quitina es bajo. El contenido de vitrinita es del 80% al 95% y el contenido de inertinita es del 5% al 20%, distribuido en Handan, Xuzhou, Huainan, Pingdingshan y otros lugares. El contenido de vitrinita en las áreas de Xinwen y Xingtai es del 80% al 95%, el contenido de inertinita es del 20% al 10% y contiene trazas de quitina. La vitrinita en el área de Tangshan es del 50% al 80% y la inertinita es del 50% al 20%. En algunas zonas, el contenido de crustáceos supera el 5%, como el 5% en Tianjin y el 7,5% en Nanpiao. El contenido total de vitrinita e inertinita es superior al 95%, el contenido de quitinita es inferior al 5% y el contenido de inertinita es superior al 50%. Por ejemplo, el contenido de inertinita en Xishan, Beijing, es del 63,5%, siendo el más alto del 80,5%.
El contenido de vitrinita de la Formación Shanxi en Jiyuan y Zhengzhou es superior al 95%, hasta el 99,5%, y el contenido de inertinita es inferior al 5%, sin formación de costra. El contenido de vitrinita es del 80% al 95%, el contenido de inertinita es del 5% al 20% y el contenido de trazas de quitina se distribuye desde Shijiazhuang hasta Pingdingshan.
La vitrinita representa del 50% al 80%, la inertinita representa del 50% al 20% y la quitina representa del 2% al 4%. Se distribuyen en el cinturón este y oeste de Tangshan. El contenido de vitrinita e inertinita es superior al 95% y el contenido de inertinita es superior al 50%, como la inertinita Jingxi al 65,5%. El contenido de vitrinita en Huainan, Xuzhou y Jining es del 50% al 70%, el contenido de inertinita es del 20% al 40% y el contenido de quitinita es del 5% al 10%.
El contenido de vitrinita de la Formación Shihezi Inferior y la Formación Shihe Superior en Jiyuan y Zhengzhou es del 80% al 95%, y el contenido de inertinita es del 10% al 20%, sin formación de conchas. El contenido de vitrinita en Pingdingshan, Huainan y Xuzhou es del 50% al 80%, el contenido de inertinita es del 10% al 30% y el contenido de quitina es del 8% al 12%.
Después de que se formó la cuenca carbonífera del Carbonífero-Pérmico del norte de China en el período varisco, experimentó una construcción sedimentaria posindosina y una deformación y transformación estructural. Al mismo tiempo, quedó expuesta y enterrada bajo el agua. Influencia del magma. La evolución térmica profunda provoca metamorfismo térmico (coalización, alquilación) o destrucción de formaciones de carbón. A través del estudio de la historia sedimentaria, la historia estructural y la historia de la evolución térmica, se cree que las series de rocas carboníferas del Carbonífero y del Pérmico en el norte de China han experimentado dos procesos: el metamorfismo térmico del carbón y el metamorfismo térmico magmático. El metamorfismo profundo ocurrió desde finales del Carbonífero hasta el final del Triásico Medio o localmente al final del Triásico, con un espesor sedimentario de 2000 a 4500 my una duración de 130 a 150 ma. Fue un metamorfismo de equilibrio regional. Las vetas de carbón de la Formación Taiyuan y la Formación Shanxi pueden alcanzar el grado de lignito en el Pérmico Tardío, el grado de fertilizante gaseoso en el Triásico Medio y algunas son grado de llama larga. A finales del período Indosiniano, la diferencia aumentó y disminuyó. La clasificación del carbón con grasa gaseosa permaneció en las áreas faltantes del Triásico Superior, y la clasificación del carbón en las áreas que continuaron disminuyendo aumentó aún más. Cuando la roca suprayacente alcanza los 3500~4500 my la temperatura del suelo antiguo es de 130~150 ℃, se forma carbón pobre. Al final del Triásico, Tongxu, Jincheng y Yangquan formaron una zona metamórfica de coque y carbón pobre en forma de arco que se curva hacia el suroeste, alcanzando parcialmente el nivel del carbón pobre. Al este y al norte de Niqiuji, Xuzhou, Handan y Baoding hay carbón fertilizado con gas, y el área de Wen'an es carbón de llama larga. Desde el Jurásico Medio hasta el Cretácico Inferior, los cambios tectónicos fueron frecuentes y dramáticos, y sólo algunas áreas recibieron sedimentos del Jurásico y Cretácico de diferentes espesores. La mayoría de las áreas se encuentran en la etapa de levantamiento y denudación de 100 Ma, y el metamorfismo profundo se limita a las depresiones de fallas mesozoicas. Debido a la superposición de estructuras profundas y magmatismo, la mayoría de las formaciones se han vuelto más metamórficas. La mayoría de ellos tienen forma de anillo, franja o franja. La zona metamórfica de la roca de carbón es estrecha, el gradiente de calidad del carbón cambia mucho e incluso aparece coque natural. A finales del Cretácico, el cinturón de carbón pobre en coque en forma de arco formado en el noroeste de Tongxu se había metamorfoseado térmicamente en carbón pobre y antracita, y su alcance también se había ampliado. Otros, como Zhanhua, Cangxian, Dezhou, Liaocheng y Qiuxian, han entrado en las filas del coque y el carbón pobre debido a la superposición de los sistemas Jurásico y Cretácico. En Handan, Xuzhou, Shandong, Jingxi y otros lugares, aparecen cinturones metamórficos en forma de anillo o cinturón bajo la influencia del magma. Durante el período del Himalaya, la cuenca Carbonífero-Pérmico del Norte de China volvió a hundirse por completo, las series carboníferas del Carbonífero-Pérmico sufrieron una profunda metamorfosis y las vetas de carbón que se habían formado en rocas y carbones evolucionaron una vez más desde rangos de carbón de bajo metamorfismo a altos. -filas de carbón metamórfico. A medida que aumenta el grado de coalización, también aumenta la capacidad de pirolizar gases de hidrocarburos y también cambia la estructura del carbón. Se estima que el Ro de la roca de carbón es del 0,6% al 1,2%, y la profundidad de enterramiento de las vetas de carbón es superior a 3000 ~ 3500 metros en Wuqing, Huanghua, Zhanhua, Dongying, Linqing, Dongming, Huangkou, Yanji, Niqiuji, Gu. 'an y otros lugares, superficie 2,6×104 km2. Mediante análisis estadístico, Tongxu, Jiaozuo, Jincheng y Yangquan son zonas altamente metamórficas dominadas por carbón de antracita, con Ro que oscila entre el 2,0% y el 3,0%, hasta el 6,3%. El carbón coquizable, el carbón graso y el carbón gaseoso cambian en secuencia en el oeste y el sur, mientras que el este y el norte son áreas amplias y suaves de gas y carbón graso. Las áreas superpuestas de depresiones de fallas cenozoicas como Huanghua, Wuqing, Dongying, Linqing, Dongming y Huangkou forman una zona de cambio de gradiente semicircular con la misma distribución de fallas. Huaibei, Xuzhou, Jingxi, el oeste de Henan y el lado este de la montaña Taihang se ven afectados por el metamorfismo térmico del magma. La zona metamórfica es pequeña, el grado de metamorfismo es alto y puede aparecer coque natural localmente. Generalmente tiene la forma de un anillo o cinturón con el cuerpo de magma, y el grado de metamorfismo a su alrededor también disminuye drásticamente.
Hay tres conjuntos de rocas de cubierta regionales en la cuenca carbonífera del Carbonífero-Pérmico en el norte de China. En toda la cuenca se desarrollan lutitas carboníferas y pérmicas, con un espesor de 300-800 m, y un espesor máximo de 930 m. Debido a la posterior descomposición de la cuenca, el espesor remanente de cada bloque de falla es diferente. La capa de roca cubierta en el período tardío es principalmente lutita de 1.000 metros de espesor bajo el Sistema Terciario, con capas de yeso y sal localmente desarrolladas, ampliamente distribuidas y gruesas.
El espesor de la lutita en las depresiones de las fallas de Jizhong y Huanghua es de 1.000 a 4.000 metros, las depresiones de las fallas de Linqing y Dongming son de 500 a 2.500 metros, las depresiones de las fallas de Jiyuan y Huangkou son de 500 a 2.400 metros, y la cuenca del sur y norte de China es de 500 a 1.000 metros. metros. Además, la lutita abigarrada en la parte superior de la Formación Shihezi Inferior tiene de 10 a 30 m de espesor, y la lutita púrpura de la Formación Shiqianfeng tiene de 50 a 200 m de espesor, las cuales pueden usarse como rocas de cobertura regionales.
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