从地质学上如何解释顿巴斯地区丰富的煤炭资源？ 第1页

终于有一个问题，既涉及俄乌热点，又完全不牵扯任何立场，让人可以好好说话。

首先，怎样才能拥有丰富的煤炭资源。

简而言之就是需要有相对稳定的大型沉积盆地。

大型沉积盆地，保证煤形成的优越地质环境，这是物质条件；

稳定，或者相对稳定的构造地质条件，保证形成的煤不被后期破坏，这是储存条件。

二者缺一不可。

现在我们把目光放到顿巴斯地区，

顿巴斯地区在哪？

顿巴斯地区包括顿涅茨克、卢甘斯克两个地区。

其次，乌克兰的煤在哪？

乌克兰有三大煤盆地：顿涅茨克盆地、利沃夫－沃伦盆地和第聂伯盆地。

主要位于顿涅茨克、卢甘斯克、第聂伯罗彼得罗夫斯克、利沃夫、基洛夫格勒和沃伦六个州。

其中前三个州占了 95％以上的煤炭储量。

而且 98％以上的硬煤储量，分布在顿涅茨克盆地。

顿涅茨克盆地的主体就位于顿巴斯地区。

因此，我们下文谈到顿涅茨克盆地，就姑且可以理解成顿巴斯的含煤地区。

下面我们就可以谈谈，为什么顿涅茨克盆地储存有大量的煤资源了。

正如开头所提到的，要从两个角度来讲。

一、物质条件：

顿涅茨克盆地是大型的沉积盆地，是形成煤炭资源的理想场所。

首先它足够大，东西长 650km，南北宽 70~170km，面积约 60000平方公里，是乌克兰最大、采煤历史最悠久的含煤盆地。

我们知道，煤层其实就是一种含煤的地层，是沉积矿藏。

因此，我们首先关注的是，盆地内哪个时代的地层富含煤矿资源。

顿涅茨克盆地为石炭纪含煤盆地（距今3.6-3亿年），

具体地层名字就不赘述了，咱也不熟，如下图，

在一般的地质柱状图中，加粗的黑线条表示煤层

1. 煤的数量如何？

在整个石炭系地层中，煤层均有发育。

含煤地层和可采煤层的数目和厚度不是均匀分布的，从盆地西北向东部和北部递减。

最多的地区发育330多个煤层，大概隔30-80米厚就有一层煤，局部煤层仅相差3~20米。

煤层厚度大多数小于半米，最厚也就2米左右。

可采煤炭储量主要集中在深度 400～500m 的地层中。

总之，虽然单层煤不算很厚，但好在数量多，煤炭总储量还不错。

2.煤的质量如何？

顿涅茨煤大部分是腐植煤，含有分散透镜状腐植－腐泥型的薄层。

主要煤系地层形成于海滨高位沼泽中，富含惰质组和壳质组。

在时间上：

中－晚石炭世煤为亮煤质煤，具有比较均一的煤岩成分；

早石炭世煤为亮暗煤质煤，各层的成分变化很大。

在空间上：

在顿巴斯褶皱带中央部位主要发育无烟煤。

亚烟煤和烟煤局限地分布在盆地西缘和北缘。

这种煤级分布特征受控于石炭纪-早二叠纪的沉降作用和二叠纪-三叠纪岩浆脉冲有关热事件的影响。

总之，盆地的不同部位，不同层位，煤的质量不同，这受到成煤期物质条件和热力条件的影响。不过，中-高质量的煤炭资源储量非常可观。

3.为什么这里能形成这么多煤炭资源？

这需要简单了解一下大地构造背景。

乌克兰的主体是东欧克拉通的一部分，

主体地质单元包括：乌克兰地盾、沃罗涅日杂岩、第聂伯-顿涅茨克盆地

如下图：

我们所说的顿涅茨克盆地，就是第聂伯-顿涅茨克盆地东南的部分，

其中还有较大一部分是褶皱带——顿巴斯褶皱带（上图虚线框内的部分）

可见顿涅茨克盆地，位于乌克兰地盾的边缘，

夹在乌克兰地盾、沃罗涅日杂岩两个坚硬的结晶岩地块之间。

顿涅茨克盆地，是晚泥盆纪到石炭纪期间形成的裂谷盆地。

裂谷的成因可能是地幔柱上涌，也可能是板块俯冲导致的弧后伸展裂谷成因，目前还有争议。

总之，深部的动力，导致地壳的伸展，开裂，成为一个很深的裂谷。

有了这样的条件，便开始发育河流、三角洲、湖泊，

有时海水侵入近来，发育一段时间的海相沉积，

有时海水退去，接受陆相沉积。

这是沉积地质学家做的顿涅茨克盆地的沉积模式图。

日复一日，年复一年，盆地地面沉积的地层越来越厚。

地质学家们详细地分析，每一层地层的岩性、古生物、接触关系、地球化学和各种同位素指标，

复原当时的沉积环境，气候条件、考证沉积发生的时间。

泥盆纪同裂谷沉积厚度约4千米。

石炭纪的沉积厚度最后可达15千米。

到了二叠纪以后，地壳抬升有剥蚀掉一部分地层。

大概是下面这样一个凹槽，里面沉积了巨厚的沉积物。

其中，煤系地层是由由砂泥质沉积物，大量煤层及灰岩组成，

是在经受过多次小规模的抬升、沉降的地槽凹陷带中堆积成的。

是在陆相的煤层到海相的灰岩的旋回交替中不断演化的结果。

裂谷成因的盆地，丰富的地热资源，也有利于高质量的煤炭的形成。

随后，含煤地层向上逐渐被含石膏及含盐的地层所代替，成煤作用也是逐渐衰退的。

顿涅茨克盆地内的地层长这样：

总之，好巧不巧，大约3.8亿年前，来自地球深部的热动力，刺穿了地球冷冷的壳，

地壳伸展，开裂，逐渐形成一个巨大的裂谷盆地。

接下来的1亿多年里，这个低洼的盆地，接受这四方进贡的沉积物，

时而是河鲜（陆相沉积物），时而是海鲜（海相沉积物），

期间还夹杂了许多优质的碳水（煤层）。

这大概就是顿涅斯克盆地的沉积历史，吃得脑满肠肥，富得流油。

二、储存条件：

如上所述，巨厚、优质的煤层有了，

打得下江山，还要守得了江山。

后期的地质作用，如剧烈的地壳运动，火山作用等等，

随时可以把你储存的煤层破坏掉。

好在，顿涅茨克盆地的地质条件相对稳定。

西边是以稳定见长的克拉通——毗邻欧盟的乌克兰地盾；

东边是坚硬的结晶岩系——位于俄罗斯境内的沃罗涅日杂岩。

两大靠山，一西一东，远程传递过来的构造应力，在这里使不上太大的劲。

虽然地层也发生了一些构造变形，褶皱和断层不断，

但也不过是小打小闹，影响不了大局，迟早罢手。

两个坚硬的地块，一西一东，庇护着顿涅斯克盆地，二者缺一不可，

这样，顿涅斯克的煤层算是保住了。

综上，位于顿巴斯地区的顿涅茨克盆地，是大型的裂谷成因的沉积盆地，是形成煤炭资源的理想场所，加上后期地质条件相对稳定，煤层大多保存下来。

因此，顿巴斯地区煤炭资源丰富。

就说这么多。

主要参考文献：

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