含煤巖系

組成含煤巖系的沉積岩大都呈灰、灰綠、灰黑和黑色，主要是各種粒度的砂岩、粉砂岩、泥岩、灰質泥岩和煤組成，礫岩、粘土巖、石灰岩，鋁質巖、油頁岩、硅質岩和火成碎屑岩等也常出現在含煤巖系中。含煤巖系通常富含植物化石或動物化石。有時還可見到多種碳酸鹽（主要是菱鐵礦）結核、硫鐵礦結核以及硅質結核等。

含煤巖系通常具有以下特點 ^[1]  ：

①是一套黑色、灰黑色為主的沉積岩，包括礫岩、砂岩、泥質岩和煤層，有時也見灰巖、粘土巖、火山碎屑岩等；

②煤的沉積環境主要是沼澤，因而煤系中一般都含有沼澤相沉積建造；

③具明顯的旋迴結構，即在剖面上可見到巖性、巖相等按一定規律交替出現；

④含豐富的植物化石，且多集中於煤層附近，底板多見根化石，頂板多為葉化石。

含煤巖系的巖性和沉積相在垂直剖面上常顯示有規律的變化。1912年，J.A.厄登最先揭示美國伊利諾伊煤田石炭紀的重複層序。1930年，美國地質學家R.C.穆爾和J.M.韋勒在研究北美賓夕法尼亞系時(見石炭紀)，注意到了各種沉積相在垂直剖面上有規律地交替出現的事實，並據此劃分出了相旋迴，每個旋迴由海侵和海退兩部分組成（圖1）。含煤巖系中的旋迴結構在許多煤田中得到證實。有人根據岩石粒度在垂直剖面上的粗細變化劃分旋迴，即粒度旋迴。

(1)近海型煤系(海陸交互相含煤巖系)。近海型煤系的沉積區，地形多比較簡單，主要為濱海平原、瀉湖、海灣及淺海等。這類地區地殼多發生頻繁的升降運動，即使幅度較小，也可引起較大面積的海進和海退，淺海和陸相沼澤相交替出現。近海型煤系分佈面積廣，巖相穩定，岩石組合較簡單，旋迴較清楚，煤層也穩定，對比容易，我國華北石炭-二疊紀及華南晚二疊世煤系，均為重要的近海型煤系 ^[1]  。

(2)內陸型煤系(路相含煤巖系)。內陸型煤系的沉積區為內陸地區，主要有內陸盆地、山間盆地及山前盆地等。煤系分佈範圍小，且全由陸相沉積物組成，其中粗碎屑比例顯著增加，在煤系地層剖面上可見到各種陸相沉積呈現有規律的變化。在內陸盆地，煤系底部為河牀相或湖濱三角洲相的各種粒度的砂岩，往上是河漫灘相粉砂岩，再往上則為沼澤相泥岩和煤層，煤層之上是深湖相的粘土巖和粉砂岩。在山間盆地和山前盆地，河牀相砂岩之下多出現山麓相礫岩。這類煤系中煤層數目變化大，厚度穩定性較差，結構比較複雜，煤層對比難。

含煤巖系的時代分佈從古生代(主要是晚古生代)至第三紀（第四紀也有含泥炭層的沉積發育）；在空間分佈上，世界各大洲的許多地方都有發現。不同時代、不同地區的含煤巖系，其特徵不同。含煤巖系的厚度由幾米到幾十米甚至上萬米，含煤層數由一層至一、二百層不等，煤層厚度也相差懸殊，一些巨厚煤層的厚度超過100米。含煤巖系的巖性組合，有的以細碎屑岩為主,或以粗碎屑岩為主,巨厚的砂礫岩帶在剖面中多次出現;有的完全不含石灰岩，有的則含多層石灰岩甚至在煤系中佔絕對優勢;也有少數含煤巖系含大量火山碎屑（圖2）。

含煤巖系的變化主要受控於巖系形成時的古構造和古地理環境。含煤巖系堆積在坳陷或斷陷盆地中，盆地的大小及其沉降幅度和速度直接控制了含煤巖系的原生分佈範圍和厚度。構造活動又通過塑造古地理環境，間接地影響着含煤巖系的巖性和沉積相組合。古地理環境及其變化制約了煤和含煤巖系的沉積特徵。為此，在煤地質學工作中非常重視含煤巖系沉積環境和沉積模式、成煤模式的研究，提出了三角洲、河流、沖積扇、湖泊、碎屑濱岸等多種環境的沉積模式和成煤模式，推動了對煤和含煤巖系沉積特徵的成因解釋和預測。

聚煤期後的構造活動直接影響到含煤巖系的賦存形態。含煤巖繫有的形成後只受到微弱的破壞，產狀平緩，構造簡單，有的形成後經受強烈的構造運動，褶皺、斷裂發育，或伴隨岩漿侵入。