河南省境內石炭、二疊系界線(xiàn)問(wèn)題探討

2010年第9期中州煤炭總第177期河南省境內石炭、二疊系界線(xiàn)問(wèn)題探討呂振華',張智勇(1.新密市煤炭管理局,河南新密452370;2.河南理工大學(xué),河南 焦作454000) .摘要:河南省境內黃河以北的豫北區下二疊統太原組下部灰巖段層位穩定,分布廣泛。作為標志層,這段灰巖在野外工作中易于識別,進(jìn)行區域地層對比方便實(shí)用。下部灰巖段下伏地層中植物以L(fǎng)epldodendron szeia-num-L. posthumi--Neuropteris ovata組合為特征,上覆地層中以Emplectopteris triangulris- Eumplectoperidi-um alatum-Cathaysiopteris whitei為主,下部灰巖段中首次出現蜒類(lèi)化石Sphaeroschwagrina。筆者認為,石炭、二疊系界線(xiàn)應劃在Sphaeroschwagerina首次出現的位置,即下部灰巖段的底部比較合理,生物證據充分。關(guān)鍵詞:石炭系;二疊系;界線(xiàn)劃定中團分類(lèi)號:P534.4文獻標識碼:B文章編號:1003 - 0506 (2010)09 -0037 -02炭、二疊系是一套連續沉積的地層,不整合覆于上寒1問(wèn)題提出武統或奧陶系侵蝕面之上。在以往的地層劃分河南省境內的石炭、二疊系分布在華北地臺南中,將底部的鐵鋁層劃歸為中石炭統本溪組,鐵鋁層部,秦嶺褶皺帶以北,屬穩定地臺型沉積類(lèi)型。早在之上的下部灰巖段、中部砂頁(yè)巖段和上部灰巖段放20世紀30年代，許多地質(zhì)學(xué)家就開(kāi)始對豫北區石在上石炭統太原組,上部灰巖段之上的碎屑巖對比炭、二疊系進(jìn)行了研究。孫健初先生(1934)根據巖.為下二疊統山西組。隨著(zhù)大量生物化石的發(fā)現和研性的差異,將河南禹縣、密縣一帶奧陶系侵蝕面以上究工作的深人,一些學(xué)者對河南省本溪組和太原組的地層自下而上分別劃分為朱屯層、神堂層.大風(fēng)口時(shí)代歸屬的觀(guān)點(diǎn)有了改變。由于河南境內本溪組、層和三峰山層。朱屯層包括侵蝕面以上到頂部一層.太原組和山西組均引用遼寧省和山西省的地層單元灰巖,時(shí)代為石炭紀。頂部灰巖上覆碎屑巖為神厘名字,但是巖石地層的內容與真正的本溪組、太原組層,時(shí)代為石炭至二疊紀。1955 年，張文堂在豫西和山西組存在明顯的差異。因此,這3個(gè)巖石地層一帶工作時(shí),以灰巖為界,把灰巖以下的層位稱(chēng)為太單元名字的使用,尤其是與山西等地同期地層的對原系,灰巖以上到大占砂巖之底稱(chēng)為山西系,時(shí)代統.比方面存在較多問(wèn)題,甚至有些混亂。本文依據3歸晚石炭世。嗣后,他將山西系改稱(chēng)為山西組,時(shí)代個(gè)組所含化石的特征,用生物地層的觀(guān)點(diǎn)和方法對定為早二疊世。1975 年華北地區二疊系專(zhuān)題會(huì )議河南省境內石炭二疊系界線(xiàn)進(jìn)行界定和討論。后,太原群改稱(chēng)為太原組。這些學(xué)者的研究無(wú)疑為2.1蜒類(lèi)化石河南境內石炭、二疊系界線(xiàn)的確定奠定了堅實(shí)的基地層中首次出現Pseudoschwagerina或Sphaeros-礎,使這條界線(xiàn)的研究有了較大進(jìn)展。chwagerina之底為石炭、二疊系界線(xiàn)的觀(guān)點(diǎn)已經(jīng)為通過(guò)近幾年來(lái)的野外調查和對山西組古生物化國內外學(xué)者接受和使用。王德有等(1987)比較詳石的發(fā)現和研究,筆者認為,河南省境內圍繞石炭、細報道了蜓類(lèi)化石Pseudoschwagerina在河南省境內二疊系界線(xiàn)一些問(wèn)題需要重新認識?，F從地層、巖產(chǎn)出的情況。報道指出,Pseudoschwagerina在寶豐相及古生物化石特征對上述問(wèn)題進(jìn)行討論。邊莊陜縣龍潭溝.登封君召、安陽(yáng)南善應和汝州市爐溝等地均有發(fā)現,產(chǎn)出地層為太原組中部砂頁(yè)巖2問(wèn)題分析段的灰巖夾層中(相當Ls或L%灰巖); Sphaeros-河南省內華北地層區內豫北和豫中分區的石chwagerina出現的層位低,在前述的修武縣艾曲產(chǎn)于原中國煤化工方山滴水潭產(chǎn)于收稿日期: 2010-08-17L,灰|YHCNMHGh中,只有在豫北作者簡(jiǎn)介:呂振華(1977-).男.河南新密人.助理工程師,996年.的博愛(ài)喬溝首次發(fā)現于L,灰巖中。同時(shí),王德有等畢業(yè)f焦作煤炭T.業(yè)學(xué)校,現從事煤礦技術(shù)管理I.作。(1987)認為,被大多數地質(zhì)學(xué)者公認的屬于晚石炭●37●2010年第9期.中州煤炭總第177期世的Fusulina-Fusulnella 帶的二屬,主要出現在豫合分子Lepidodendron huixianense, L. aolungpy-北鶴壁婁家溝的本溪組灰巖中,黃河以南的各剖面lubense, L. ef. canobianum , L. ophiurus , Archaeosigil-中尚未發(fā)現2。laria sp. , Linopleris neuropleroides, L.. brongnarti等,在山西省的晉東南地區的陵川縣附城黃水溝剖多出現在黃河以北的輝縣常村、沁陽(yáng)云臺山、博愛(ài)黃面中,Pseudoschwagerina產(chǎn)于毛古掌灰巖中;在晉南嶺、喬溝等地的鐵鋁層中,在黃河以南的鐵鋁層中極鄉寧縣下善剖面中產(chǎn)于太原組甘一?；規r中;在陽(yáng)少見(jiàn)及。Conchophyllum parrifolium 見(jiàn)于博愛(ài)喬溝的泉市葫營(yíng)剖面中產(chǎn)于四尺煤之上的灰巖層中。太原相同層位,此種分子在河南出現的比較靠南的地區西山柳子溝吳家峪剖面中產(chǎn)于東大窯灰巖中。河南是澠池縣南坻塢七峰峪。植物群組合中這些特殊的各地產(chǎn)出P'seudoschw agerina的層位均可與其進(jìn)行對分子也見(jiàn)于華北區的晉東南,山東淄博，陜西澄城、比，上述毛古掌灰巖、甘一?；規r和四尺煤以上灰巖韓城,河北開(kāi)平等地的本溪組中。大致相當于西歐分別相當于河南禹州的L和L灰巖層。的維斯發(fā)期。2.2牙形石禹州市方山滴水潭剖面中屬于華夏系植物群的由于牙形石演化迅速，對石炭二疊系界線(xiàn)的確分子Empletopteridium alatum 分別出現在原劃分為定起著(zhù)十分重要和主導作用。因此,國際上通常以太原組中部砂頁(yè)巖和山西組的大占砂巖之上的粉砂Streplognathodus wabaunsensis首次出現的位置作為質(zhì)泥巖中, 說(shuō)明兩個(gè)組的沉積有明顯的連續性'。石炭、二疊系的界線(xiàn)。在河南,由于地層出露不好、值得一提的是,河南境內被劃為下二疊統山西組的連續性差等原因,石炭、二疊系牙形石的系統研究程植物組合Emplectopteris triangularis- -Emplectopterid-度較低。但是,牙形石在地層劃分和對比、尤其是在ium alatum- -Cathaysiopteris whitei, 出現在山西省太確定石炭、二疊系界線(xiàn)方面仍有其特殊意義。根據原西山駱駝脖子溝剖面的山西組，最豐富的層位是王德有等(1987)的報道,洛陽(yáng)龍門(mén)附近s. wabaun-下石盒子組,說(shuō)明山西組自北向南是穿時(shí)的6]。sensis非常繁盛,與Sphaeroschwagerina 間層產(chǎn)出,首上述分析可以得知,河南境內原來(lái)劃歸石炭系次出現的層位是L灰巖;博愛(ài)喬溝剖面此種首次出的本溪組和太原組以及下二疊統的山西組是不能與現的層位與Sphaeroschwagerina一致,即Ls灰巖;禹.山西省同名的地層進(jìn)行對比的。在河南,大體以黃州市磨街龍畫(huà)山剖面,此種首次出現在L灰巖中。河為界,黃河以南基本上不存在石炭系(圖1)。黃在禹州市磨街大澗劑面，S.wabaunsensis出現的最河以北的本溪組只能與山西省太原組下部層位對低層位是L灰巖”。在鄰省的山西省太原西山柳比，太原組大致相當于山西省山西組的下部層位;山子溝Streptognathodus wabaunensis 出現的最低層位西組與山西省山西組的上部和下石盒子組的下部進(jìn)是廟溝灰巖;在陵川附城黃水溝剖面中出現的最低行對比。王德有等(1987)提出，黃河以北石炭二疊層位是太原組的松窯溝灰巖(相當于廟溝灰巖;同系界線(xiàn),應劃在相當于鶴壁婁家溝剖面的第14層,時(shí)相當于河南禹州的L,灰巖)4。即綠灰、黃灰色水云母泥巖之頂、修武縣艾曲劑面等2.3植物化石6層灰黃色黏土巖夾煤線(xiàn)與第7層灰黑色厚層生屑據王德有等(1987)研究,屬于歐美植物群的組質(zhì)泥晶灰巖之間。陳北分區像西分區F年代地區五石地廳4物組合年代地層名石地尼系工統二用段標總層系統階標息只孫家溝組孫家溝細上坑上統平風(fēng)山段上:石盤(pán)f組天一八煤段底席川家溝砂料 Hrmp opri吳家坤階上石金了明人一八政 張那田家的萬(wàn)統|下石盒f組 -五煤段大裝泥容、砂鍋窯紗1統下死教階F石盒子綁一h煤段大紫混出。妙鍋窯砂劣二疊系山西組.“煤段香埃砂巖、 大占砂巖中新規價(jià)山組二煤段 再實(shí)砂巖， 大砂巖上段1 Lx系薩克馬爾階J上錦灰巖段二 L-Lo下統太塬組_中混的的所L一L 胡石炒巖太原組下段L-L中國煤化工-石次系上燒本溪組鐵鋁巖段la. Ln .hYHCNMHG_圈1河南省石炭、二疊紀地 層劃分對比(下轉第40頁(yè))●38.2010年第9期中州煤炭總第177期低混凝土的耐久性能。因此混凝土用水量越小強度程度不一致,導致混凝土的硬度.強度發(fā)展內外不能越高的觀(guān)點(diǎn)是不全面的，也是不正確的。這是由于協(xié)調一致,從而降低了混凝土中水分子的潤滑、蒸發(fā)一方面混凝上拌合物中水泥水化時(shí)所需的理論結合散熱效應,還會(huì )使井壁混凝土表層和中間層之間的水,一般占水泥質(zhì)量的23%左右"。因此混凝土拌水化熱進(jìn)一步增大。當溫差大于25 C時(shí),將產(chǎn)生溫合物用水量有一個(gè)最低的限度,否則水泥的水化反差拉應力,致使混凝土井壁出現裂紋、裂縫,缺陷增應就不能充分進(jìn)行。另一方面混凝土拌合物在水泥多,導致井壁的質(zhì)量嚴重下降。但在施工中可以主用量一定的情況下,用水量越小,水灰比也就越小。動(dòng)采取控制混凝土裂紋和裂縫的措施,如水灰比要當水灰比過(guò)小時(shí),水泥漿干稠,混凝土拌合物的坍落適當、降低水化熱加強振搗和養護等,盡量減少井度太小會(huì )使施T困難,不能保證混凝土的密實(shí)性和壁混凝土干縮裂紋和裂縫的數量和程度。耐久性。當增大水灰比時(shí),會(huì )使坍落度增大,會(huì )使混5結語(yǔ)凝土拌合物產(chǎn)生流漿、離析現象,造成多余水分殘留在水泥石中形成一定數量的毛細孔，降低了混凝土綜上所述,混凝土的水灰比與其坍落度不呈線(xiàn)的強度等質(zhì)量指標。所以,水灰比不宜過(guò)大,也不宜.性關(guān)系,但兩者卻有著(zhù)較高的相關(guān)性。一般來(lái)說(shuō),混過(guò)小。應根據混凝土的強度和耐久性的要求合理選凝土的水灰比不宜過(guò)大,也不宜過(guò)小,應根據混凝土用水灰比,而不是片面強調減少水灰比對提高混凝的強度和耐久性要求,并兼顧到混凝土和易性的要土強度的作用。求,通過(guò)配比試驗合理選用水灰比和坍落度。只有4水灰比和坍落度對井壁質(zhì)量的影響這樣才能保證混凝土井壁的施工質(zhì)量,才能保證合理的滑模施工速度。若未重新進(jìn)行混凝土配合比試驗而盲目大幅度參考文獻:地減小混凝土拌合物中的用水量,混凝土水灰比將會(huì )變小,但水泥用量從理論上講則是相對增加的。1] 王春陽(yáng).建筑材料(第2版)[M].北京:高等教育出版社:若如此,會(huì )使混凝土井壁外表層與內層水瀧的水化(責任編輯:秦愛(ài)新)(上接第38頁(yè))whitei為主。而且,下部灰巖段之上層位中首次出上述現象的存在,可能被解釋為:晚寒武世后，現了蜓類(lèi)化石Sphaeroschwagerina。植物群的特征中朝古陸河南境內自南而北上升,海水由南向北退及蜓類(lèi)化石Sphaeroschwagerina 的出現,為石炭.二縮,形成長(cháng)期遭受風(fēng)化刺蝕的古地理環(huán)境。這一過(guò)疊系界線(xiàn)劃在下灰巖段底部提供了可靠的生物依程持續到晚石炭世,華北陸塊自北而南發(fā)生沉降,同居。方向的海侵直到晚石炭世晚期才到達河南黃河以北地區,使這一地區沉積了晚石炭世晚期地層。而黃河以南海侵至早二疊世早期才開(kāi)始”。因此,黃河[1] 中國地層典編委.中國的石炎系[M].北京:地質(zhì)出版社,以南發(fā)育早二疊世早期的地層和生物組合,基本上2] 王德有,閣國順,姜媛.等河南石炭紀和早二疊世早期地層與2000.不存在石炭系。古生物[M].北京:中國展望出版社,1987.3結語(yǔ)3] 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河南省區域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.(1)河南省境內黃河以北的豫北區下二疊統太4]夏國英,丁蘊杰，趙松銀.河南石炭二疊紀含蜓地層劃分及生原組下部發(fā)育一段灰巖,層位穩定,分布廣泛。這段物群[A]//地層古生物論文集[C].北京:地質(zhì)出版社, 1986.灰巖野外易于識別,作為區域間巖石地層對比的依5]楊起。 河南省禹縣晚古生代煤系沉積環(huán)境與聚煤物證[ M].北京:地質(zhì)出版社,1987.據十分方便和實(shí)用。6]中國煤化工律[J].中國區域地質(zhì)，(2)太原組下部灰巖段下伏地層中植物以L(fǎng)eptdodendron szeianum- -L. posthumii- Neuropteris7]MHCNMHG層若干特征概述[J].ovata組合為特征,上覆地層中以Emplectopteris tri-河南地質(zhì).1987(2) :27-38.angularis- Eumplectoperidium alatum- -Cathaysiopteris(責任編輯:粱郁鑫)40●