【摘要】辽宁省北票煤盆地主要含煤地层为侏罗系下统北票组，本文通过对北票煤盆地以往地质资料的收集整理、分析研究工作，总结本区含煤地层厚度、岩石组合特征及化石组合特征，分析、研究煤盆地的构造演化特征、含煤地层的沉积环境，提出本区煤层的赋煤模式，为煤田普查找煤工作提供方向。
【关键词】北票煤盆地；含煤岩系；沉积环境；成煤模式
1.地质概况
北票煤盆地位于辽宁省西阳市北票市境内。大地构造位于中朝准地台（Ⅰ）内蒙地轴（Ⅱ）建平台拱（Ⅲ）北票断陷盆地（Ⅳ）。南邻燕辽沉降带，北靠内蒙地轴，西界龙潭断层，东界南天门断层与金岭寺—羊山向斜相邻。区域地层属华北地层层序系统，主要出露于尖山子断层南侧，呈单斜构造，其地层由下而上分别为太古界前震旦系、元古界震旦系、古生界石炭-二叠系、三叠系、中生界侏罗系及新生界第四系地层。主要含煤地层为侏罗系下统北票组。
2.盆地构造演化特征
北票盆地为内陆坳陷型盆地，历经吕梁、加里东、海西运动，缺失上奥陶系～下石炭系地层。中石炭世开始接受沉积，三叠系中统薛杖子组沉积后，开始印支、燕山运动的火山喷发作用，堆积兴隆沟组地层，成生了北票火山-沉积盆地，沉积了北票组、海房沟组地层。燕山运动继续活动，盆地继续充填有喷发火山堆积岩的兰旗组及土城子组地层的沉积及喷发火山堆积岩的义县组地层。印支期褶皱形成了盆地基底凹凸不平的古地貌。在古构造格架下，古基底显示出低级别呈北东东向的隆起（如冠山隆起）和凹陷，这些低级别的构造控制着侏罗系下统北票组的形成、发育及其分布，含煤岩系的沉积方向呈近东西向（约北东80°）。
3.含煤地层岩石组合特征、化石特征及沉积特点
北票煤盆地主要含煤地层为侏罗系下统北票组（J1x），富含植物化石有枝脉蕨、银杏、苏铁衫等20余种，动物化石有介形虫、瓣鳃类、昆虫、硬鳞鱼等。按其岩性组合特征及含煤程度分为上、下两个含煤段。
下含煤段分为底部砾岩段和含煤段。底部砾岩段厚度0～120m，为灰白色砾岩、砂砾岩、砂岩夹薄层泥岩及薄煤线，砾径为1～40cm，而东马路以东（三宝区）缺失底部砾岩沉积。属河道滞留沉积物。下部含煤段为北票组主要含煤段，地层横向变化较大，矿区东北部的三宝区岩性相对较细，往西经东马路、冠山、台吉、兴隆沟逐渐变粗。根据岩石沉积结构、构造、动植物化石、结核及包裹体特征有河道亚相、河漫滩亚相、泥炭沼泽相、浅水湖泊亚相及部分三角洲相沉积。
上含煤段根据岩石组合特征又分为上部泥岩段，中部含煤段，下部过渡段。下部过渡段厚130～190m，为一套灰白色砂砾岩（河道滞留沉积厚层）与灰绿色～灰色粉砂岩（泛滥平原沉积）交互沉积体系，最多可达五个旋回，为地壳上升回返期产物。中部含煤段厚90～150m，主要岩性为灰黑色、深灰色泥岩、粉砂岩与灰色中～细粒砂岩交互组成，含薄煤四组，最多可达九个薄煤层。根据泥岩层理类型为浅湖相沉积，根据煤的灰分指标很低，低灰煤层属伏水泥炭沼泽相沉积。上部泥岩段厚度大于350m，其下部为黑色泥岩、粉砂岩，块状层理，参差状断口，属湖沼相沉积，上部为黑色泥岩夹薄层砂岩，具清晰水平层理，具深褐色菱铁质泥岩结核，属于静水还原环境沉积，泥岩有机质含量较丰富，含瓣鳃类动物化石，属半深水湖相沉积。
上、下段煤系属连续沉积，根据地层沉积特点，其盆地经历了缓慢下降的补偿期，沉积河流、冲积相底砾岩；泥炭沼泽化期沉积下含煤段；急速沉降的补偿，沉积上、下煤系间过渡段河流、冲积相砂砾岩层；伏水期沼泽沉积上含煤段；半深水湖相沉积上部泥岩段。
4.含煤岩系沉积环境
研究区根据岩石组合特征、动植物化石特征、地球化学特征等及地层层序分析和空间配置分析结果，北票煤田含煤岩系沉积主要为河流-湖泊相沉积环境。所包含的沉积相主要有河流相、三角洲相、湖泊相、泥炭沼泽相。
河流相：冠山以西下含煤段5～10煤层底砾岩都为河流体系沉积，其沉积模式垂向上大多以砾岩开始，与下伏地层呈冲刷接触，砾石呈叠瓦状排列，属河道滞留沉积。对煤系底砾岩做古流向测定三处，古河流流向从南西至北东，属曲河流沉积。砾岩层之上逐渐变细为中～细粒砂岩，为正粒序，砂岩矿物成分不稳定，陆源组分含量高，具小型交错层理及单向斜层理，属曲流河边滩沉积。其上为黑灰色泥岩、粉砂岩沉积为主，为均匀层理及水平纹理，含植物化石碎片，为河漫滩沉积。河道亚相与河漫滩亚相垂向上互相递变，显示河流二元结构特征，横向上相依。
三角洲相：东马路、三宝部分地区4～8煤层有小型三角洲沉积。该段地层为灰白色细～中粒砂岩，岩性以石英为主，从矿物成分，磨圆、分选性差，砂岩成熟度较高，具炭质线形水平层理及小型交错层理，属三角洲分流河道沉积；泥岩、粉砂岩具水平层理，局部泥质、粉砂质条带交互明显（即波状层理），具生物扰动构造，属三角洲泛滥平原沉积。
湖泊相：东马路以东9、10煤组及西部部分煤组，岩性为黑色泥岩，具水平层理，属静态沉积，粉砂岩及细、中粒砂岩，具小型交错层理，透镜状层理，表明水流活动，从层理变化说明了水流是静水与水流活动交替变化，局部具底栖动物洞穴，具浅水湖泊相特点。上煤系黑色泥岩具清晰水平层理及菱铁质泥岩结核，属静水还原环境的半深水湖泊相沉积。
泥炭沼泽相：泥炭沼泽相沉积主要为煤、炭质泥岩、黑色泥岩、粘土岩等。泥炭沼泽相不是独立的地貌单元，河流、三角洲、湖泊都可以沼泽化。当气侯温暖湿润利于植物生长及泥炭堆积，就可以形成泥炭沼泽。
5.含煤岩系成煤模式
本区煤系地层沉积时地壳总体下降，伴随幅度不大、周期性较短的升降运动，使旋回结构清析，在主要旋回中段沼泽化有利时期形成了较好煤层。北票煤系地层沉积主体以冠山～东马路基底隆起区为界，分为东部湖相区，西部河流相区，可分为三种成煤模式。
①泊沼泽成煤模式：冠山～东马路隆起以东显示凸凹不平基底，在一些凹陷底洼地带积水，形成浅水湖盆并沼泽化，堆积了泥炭层。
②河漫滩沼泽成煤模式：冠山以西地区大部分煤层属于河漫滩沼泽成煤，垂向上显示河流二元结构特征，在泛滥平原上局部沼泽化有利地段沉积了煤层。
③河道砂体外侧沼泽成煤模式：煤层沉积，平面上主要分布于河道两侧，如冠山区的4煤层赋存于砂体外侧发育较好，厚度较大，即在河道砂体外侧是聚煤较好场所。
6.结语
北票煤盆地主要含煤岩系为侏罗系下统北票组（J1b），为河流～湖泊相沉积体系，河流相比例大，岩性较粗，北票组地层总厚度约800m，分上、下两段。下段以冲积相和浅水湖泊相发育，为主要含煤段，厚度250～300m，成煤模式有三种：湖泊沼泽成煤模式、河漫滩沼泽成煤模式及河道砂体外侧沼泽成煤模式；上段以深水湖泊相为主，含煤差，厚约500m。钻孔布置在有利于成煤环境的湖泊沼泽、河漫滩沼泽及河道两侧，效果最好。
参考文献
[1]陈钟慧.含煤岩系沉积环境分析[M].武汉地质学院煤田教研室，1984.
[2]万建华.东北晚中生代断陷盆地聚集规律[J].煤炭技术，2008，9（27）：119-121.